In Entwicklung · noch nicht veröffentlicht
Offenes virtuelles Techniklabor für Kinder
Ein kostenloses Techniklabor für jedes Kind
Kinder entwerfen Maschinen, Schaltungen und Roboter aus virtuellen Bauteilen, führen technische Simulationen durch und sehen echte, berechnete Ergebnisse. Wenn etwas nicht klappt, finden sie heraus, warum – und machen es besser.
- Keine teuren Bausätze
- Für einfache Smartphones und Computer
- Auf Offline-Nutzung ausgelegt
- Viele Sprachen
Was ist MEKALUMI?
Ein virtuelles Labor für echte Ideen aus der Technik
MEKALUMI ist ein offenes Bildungsprojekt. Es vereint ein interaktives 2D/3D-Labor, technische Simulationen und Lektionen, die Lehrkräfte erstellen und teilen können.
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Aus virtuellen Bauteilen bauen
Zahnräder, Kabel, Balken, Logikgatter, Sensoren, Motoren und mehr: Wähle Bauteile aus, verbinde sie und baue dein eigenes Gerät.
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Simulieren und messen
Starte die Simulation, und das Labor berechnet, was passiert – Kräfte, Ströme, Bewegungen und Signale. Du siehst Ergebnisse, nicht bloß eine Animation.
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Aus Fehlern lernen
Wenn die Brücke durchhängt oder die Lampe dunkel bleibt, ist das eine nützliche Information. Ändere eine Sache, teste noch einmal und verstehe, warum.
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Lektionen als Dateien teilen
Lehrkräfte werden Lektionen erstellen und als .mekapack-Dateien weitergeben können, sogar ohne Internetverbindung.
So funktioniert es
Fünf Schritte, die jede Ingenieurin und jeder Ingenieur wiederholt
Ingenieurarbeit ist ein Kreislauf, keine gerade Linie. Mit jeder Runde lernst du etwas Neues.
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Ausdenken
Denk dir ein Gerät aus, das ein Problem löst: einen Kran, ein Nachtlicht, eine Brücke, einen Roboter.
Beispiel: eine Fußgängerbrücke „Ich möchte eine kleine Brücke, die einen schweren Spielzeuglaster tragen kann.“
- 02
Bauen
Wähle virtuelle Bauteile aus und verbinde sie. Nichts ist teuer, und nichts geht wirklich kaputt.
Beispiel: eine Fußgängerbrücke Lege Balken über die Lücke und verbinde sie miteinander.
- 03
Simulieren
Starte die Simulation. Das Labor berechnet Schritt für Schritt Kräfte, Ströme oder Bewegungen.
Beispiel: eine Fußgängerbrücke Lass den Laster auf die Brücke fahren.
- 04
Entdecken
Sieh dir die Ergebnisse genau an. Wo biegt sich etwas durch? Wie viel Strom fließt? Was hat sich bewegt, und wie schnell?
Beispiel: eine Fußgängerbrücke Die Mitte der Brücke hängt zu stark durch.
- 05
Verbessern
Ändere den Entwurf, teste erneut und erkläre, warum die neue Version besser funktioniert.
Beispiel: eine Fußgängerbrücke Füge Dreiecke hinzu, und die Brücke wird steif. Jetzt weißt du, warum echte Brücken Dreiecke nutzen.
Dann geht es zurück zum Anfang – mit einer besseren Idee.
8 Technikbereiche
Vom ersten Zahnrad bis zum ersten Roboter
MEKALUMI umfasst acht miteinander verbundene Bereiche der Technik. Jeder hat eigene Experimente, und zusammen zeigen sie, wie echte Geräte entstehen.
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- Bereich 05
Leiterplattendesign
Aus einer Schaltung wird eine Leiterplatte: Bauteile, Leiterbahnen und Layout.
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Mini-Labor
Probiere drei kleine Experimente aus
Diese kleinen Modelle laufen direkt hier in deinem Browser und funktionieren auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist. Es sind vereinfachte Lehrmodelle, nicht die Simulations-Engine von MEKALUMI.
Vereinfachtes Modell Läuft in deinem Browser
Tipp: Zieh am linken Zahnrad, um es von Hand zu drehen.
Zahnradgetriebe
Ändere die Zahl der Zähne an jedem Zahnrad. Beobachte, wie sich Drehzahl und Drehkraft verändern.
- Übersetzungsverhältnis
- 1 : 2
- Drehzahl am Ausgang
- 15 U/min · 2-mal langsamer
- Drehkraft
- × 2
- Drehrichtung
- Entgegengesetzt zum Motor
Wenn ein kleines Zahnrad ein großes antreibt, dreht sich das große langsamer, aber mit mehr Kraft. Seilwinden, Fahrräder und Uhren nutzen dieses Prinzip.
Modell: ideale Zahnräder ohne Reibung und ohne Durchrutschen. Motordrehzahl: 30 U/min.
Schütze die LED
Wähle eine Batterie und einen Widerstand und schließe dann den Schalter. Bei zu wenig Strom bleibt die LED dunkel. Bei zu viel Strom könnte eine echte LED durchbrennen.
- Stromstärke
- 11,4 mA
- LED
- Leuchtet sicher.
Ein Widerstand begrenzt den Strom. Das ohmsche Gesetz sagt dir, wie viel: Stromstärke = (Batteriespannung − LED-Spannung) ÷ Widerstand.
Modell: ideale Batterie; rote LED mit einem festen Spannungsabfall von 2 V, sicher bis etwa 20 mA.
Logikgatter
Schalte die Eingänge ein und aus und wähle dann ein Gatter. Die Lampe zeigt den Ausgang.
- Ausgang
- Lampe aus (0)
AND (UND): Die Lampe leuchtet nur, wenn A und B beide 1 sind.
| A | B | Ausgang |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Logikgatter folgen exakten Regeln, deshalb verhält sich dieses Modell wie echte Digitallogik.
Für wen ist MEKALUMI?
Für neugierige Kinder – und die Erwachsenen, die sie unterstützen
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Kinder und Jugendliche
Alle, die „Wie funktioniert das?“ fragen und etwas Eigenes bauen wollen.
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Eltern und Bezugspersonen
Ein sicherer Ort, an dem Fehler nichts kosten und jedes Experiment etwas lehrt.
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Lehrkräfte und Clubs
Du wirst eigene Lektionen erstellen, sie an deine Klasse anpassen und als Dateien teilen können.
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Schulen, Bibliotheken und Gemeinschaften
Lokale Lektionsbibliotheken aufbauen – in den Sprachen, die Kinder sprechen.
Warum das wichtig ist
Talent gibt es überall. Ausstattung nicht.
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Warum kostenlos?
Roboterbausätze, Laborarbeitsplätze und schnelle Computer sind teuer. Ein virtuelles Labor beseitigt diese Hürde, damit die Chancen eines Kindes nicht vom Einkommen seiner Familie oder von seinem Wohnort abhängen.
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Warum Praxis?
Über einen Hebel zu lesen ist nicht dasselbe, wie seinen Drehpunkt zu verschieben und zuzusehen, wie sich die Last hebt. Praxis verwandelt Formeln in Verständnis und stärkt das Selbstvertrauen, etwas zu versuchen, zu scheitern und es noch einmal zu versuchen.
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Warum offen?
MEKALUMI wird als offenes Projekt entwickelt, damit Schulen, Lehrkräfte und Gemeinschaften es nutzen, anpassen und erweitern können.
Für reale Bedingungen gemacht
Ausgelegt auf einfache Smartphones und unzuverlässiges Internet
Viele Kinder lernen auf geteilten, günstigen Android-Smartphones mit wenig mobilem Datenvolumen. MEKALUMI wird mit Blick auf diese Kinder entwickelt.
- Die Android-Version wurde auf einem Emulator mit 2 GB Arbeitsspeicher getestet.
- Tests auf echten Smartphones mit 2 GB Arbeitsspeicher stehen noch aus.
- Die technischen Berechnungen laufen direkt auf dem Gerät.
- Lektionen lassen sich ohne Internet als Dateien teilen.
Ehrlicher Stand
Wo MEKALUMI heute steht
- 8 Technikbereiche entwickelt
- 80 Lektionen erstellt und lokal geprüft
- 2D / 3D interaktives Labor
- Android Version, getestet auf einem Emulator mit 2 GB
- Creator Studio für Lehrkräfte existiert und wird noch weiterentwickelt.
- MEKALUMI ist noch nicht veröffentlicht, deshalb gibt es derzeit nichts herunterzuladen.
- Der Betrieb auf echten Smartphones mit wenig Arbeitsspeicher ist noch nicht bestätigt.
In deiner Sprache
Lernen beginnt in der Sprache, in der du denkst
MEKALUMI wird für viele Sprachen vorbereitet, mit besonderem Augenmerk auf afrikanische Sprachen. Jede Übersetzung zeigt ihren tatsächlichen Stand, und wer die Sprache als Muttersprache spricht, kann helfen, sie zu verbessern.
- 49 Sprachen mit übersetzten Seiten
- 181 Sprachen im Sprachverzeichnis
- English
- Acoli
- Afrikaans
- Akan
- አማርኛ
- العربية
- الدارجة
- مصرى
- Ichibemba
- Bamanankan
- বাংলা
- Deutsch
- Duálá
- Eʋegbe
- Español
- فارسی
- Fulfulde
- Français
- Hausa
- हिन्दी
- Bahasa Indonesia
- Igbo
- Italiano
- 日本語
- Taqbaylit
- Kikongo
- Gĩkũyũ
- 한국어
- Krio
- Luganda
- Lingála
- Dholuo
- Malagasy
- Mooré
- मराठी
- Bahasa Melayu
- isiNdebele
- Nederlands
- ߒߞߏ
- isiNdebele
- Sesotho sa Leboa
- Chichewa
- Afaan Oromoo
- Naijíriá Píjin
- Polski
- Português
- Ikirundi
- Русский
- Ikinyarwanda
- Sängö
- ⵜⴰⵛⵍⵃⵉⵜ
- chiShona
- Soomaaliga
- siSwati
- Sesotho
- Kiswahili
- தமிழ்
- తెలుగు
- ไทย
- ትግርኛ
- Setswana
- Türkçe
- Xitsonga
- Chitumbuka
- Twi
- Tamaziɣt n laṭlaṣ
- Українська
- اردو
- Tshivenḓa
- Tiếng Việt
- Wolof
- isiXhosa
- Yorùbá
- ⵜⴰⵎⴰⵣⵉⵖⵜ
- 简体中文
- 繁體中文
- isiZulu
MEKALUMI für Afrika
Gleicher Zugang zu technischem Wissen
Lokale Sprachen, bezahlbare Smartphones, Offline-Lektionen und Lehrkräfte vor Ort, die eigene Materialien erstellen.
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Ob Softwareentwicklung, Unterricht, Übersetzung, Design oder Wissenschaft: Alle können etwas beitragen. Die Wege zum Mitmachen werden gerade vorbereitet.