WeDo in der 4. Klasse Aarberg

Abstract
Matthias Strebel, Alexander Steiger; HS15; Profil MS
Einführung ins Programmieren mit Schwerpunkt WeDo.

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Am 3. November 2015 begaben wir uns mit zwei Koffern in die Primarschule Aarberg. In den Koffern befanden sich acht Bausätze des Materials „Lego® WeDo“ (8 Bausätze für 16 Schülerinnen und Schüler). Diese konnten wir im Rahmen des Wahlmoduls „Produktive Medienarbeit“ nutzen, um der 4. Klasse von Marc Rudin die Welt des Programmierens näher zu bringen. Während eines ganzen Schultages lernten die Schülerinnen und Schüler Eigenheiten der Welt des Programmierens kennen. Unser Ziel war es, dass die Schülerinnen und Schüler ein Projekt mit „Lego® WeDo“ umsetzen können. Nach einer Einführungsphase im Klassenzimmer arbeiten die Schülerinnen und Schüler im PC-Raum und tauchten dort in die Welt des Programmierens am PC ein. Kurz gefasst haben sie Sensoren getestet, Krokodile und Affen zusammengebaut und programmiert, miteinander geplant, diskutiert und gelacht und zudem der Klasse ihr Projekt präsentiert. Das Feedback war sehr positiv und wie wir bereits erfahren haben, möchte die Klassenlehrperson das Thema wieder einmal aufgreifen.

Thema: Im Rahmen einer Atelierveranstaltung des Wahlmoduls „Produktive Medienarbeit“ arbeiteten wir mit Lego® WeDo. Lego® WeDo enthält einen grossen Satz an Bausteinen, die das Zusammensetzen verschiedenster Figuren ermöglichen. Des Weiteren befinden sich im Paket auch ein Motor und drei Sensoren, die mittels einer eigenen Software programmiert werden können. Diese können nach Anleitung – oder auch beliebig – in die Figuren eingebaut und programmiert werden, sodass die Figuren sich nach den Anweisungen der Software verhalten.

Ziel des Klassenbesuchs: Da wir einen ganzen Schultag zur Verfügung hatten, setzten wir uns mehrere Meilensteine, die auf ein Tagesziel hinführen sollten:

Die Schülerinnen und Schüler...

a)…kennen Unterschiede zwischen Mensch, Maschine und Roboter. (bis 10 Uhr Pause)

b)…erfahren, was programmieren bedeutet und probieren, Mitschülerinnen und –schüler zu programmieren. (bis 10 Uhr Pause)

c)…können eine vorgegebene Lego® WeDo Figur aufbauen und kennen die Programmier-Software. (bis Mittagspause)

d)…können eine Lego® WeDo Figur aufbauen, mittels der Software programmieren und präsentieren. (Nachmittag)

Aufgabenstellung: Für die vier Meilensteine haben wir unterschiedliche Aufgabenstellungen vorgegeben:

Die Schülerinnen und Schüler...

a)…notieren in Einzelarbeit, was sie denken, dass Menschen, Maschinen und Roboter voneinander unterscheidet. Ihre Notizen diskutieren sie daraufhin mit dem Banknachbarn bzw. der Banknachbarin. Die Ergebnisse werden im Plenum zusammengetragen und diskutiert.

b)…versuchen, mit wenigen Befehlen (mündlich, schriftlich, taktil), eine Mitschülerin oder einen Mitschüler vom Sitzplatz zu einem vorgegebenen Ziel zu führen.

c)…lernen im Plenum die Bausteine (insbesondere Motoren und Sensoren) und den Umgang mit dem Lego® WeDo Kasten kennen. Danach bauen sie in Zweiergruppen eine vorgegebene Lego® WeDo Figur. Im Anschluss erhalten die Lernenden eine Einführung in den Umgang mit der Software und nehmen erste Programmier-Schritte vor, die sie der Klasse vorstellen.

d)…nehmen sich vor, in Zweiergruppen ein eigenes Projekt in Angriff zu nehmen oder eine zweite (vorgegebene) Lego® WeDo-Figur zu bauen und diese zu programmieren. Zum Abschluss werden die erarbeiteten Projekte der Klasse vorgestellt.

 

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

Einführung in Lego® WeDo: Als Einstieg in die ganze Thematik haben wir im Wahlmodul „Produktive Medienarbeit“ eine Einführung in die Erarbeitung von Unterschieden zwischen Mensch, Maschine und Roboter erhalten. Daraufhin haben wir erste Selbstversuche gestartet, unseren Partner mithilfe von mündlichen, schriftlichen und taktilen Befehlen zu programmieren. Diese Inputs haben wir für die Durchführung in der Klasse einplanen und übernehmen können. Danach haben wir selbst eine Lego® WeDo Figur gebaut und mit der Software programmiert.

Kontaktaufnahme: Um das Projekt planen und vorbereiten zu können, haben wir mit dem Klassenlehrer Kontakt aufgenommen und abgeklärt, wann wir die Klasse besuchen können und wie viel Unterrichtszeit er uns zur Verfügung stellen kann und will.

Projektskizze: Mit den Resultaten aus der Kontaktaufnahme und den bereits erhaltenen Inputs haben wir eine Projektskizze erstellt. Die Projektskizze sollte einen Überblick über den Besuch, den Tagesablauf, die Lernziele bzw. angestrebten Kompetenzen sowie die Rahmenbedingungen geben.  (s. Block "Projektskizze")

Besprechung: Die Projektskizze haben wir dem Dozenten vorgängig abgegeben und anschliessend besprochen, um mögliche Unklarheiten aus dem Weg zu räumen oder wichtige Inputs zu diskutieren.

Durchführung in der Schulklasse: Wir sind an einem Dienstagmorgen nach Aarberg gereist und haben während eines ganzen Schultages das Programmieren mit Lego® WeDo erarbeitet. Dabei gingen wir wie bereits erwähnt nach den einzelnen Meilensteinen vor.

Reflexion: Die Vorbereitung und Organisation verlief ohne grössere Probleme. Der Transport der Kisten bei der An- und Rückreise per Zug war etwas mühsam. Wichtig ist es, die Gegebenheiten vor Ort zu kennen. Wir hatten das Glück, dass die Schule Aarberg mit der PH Bern im Bereich „Medienarbeit“ zusammenarbeitet. Die Planung eines ganzen Tages anstelle eines Halbtags war für den Aufbau und für die Lernatmosphäre vorteilhaft. So blieb den SuS auch Zeit, eigene Projekte zu realisieren.

Vorbereitung der Präsentation: Mit den Informationen aus all den vorangegangenen Erarbeitungsschritten haben wir, mit dem ebenfalls im Wahlmodul kennengelernten „Prezi“, eine Präsentation über den gesamten Arbeitsprozess erstellt und der Seminargruppe vorgestellt. Ziel war es, den Mitstudierenden einen Einblick in unsere durchgeführte Unterrichtssequenz zu geben.

Um die Präsentation etwas anzureichern, haben wir während der Durchführung Fotos und kurze Filme gemacht, welche wir direkt ins Prezi integrieren konnten.

 

Reflexion zum Klassenbesuch

Um den Klassenbesuch reflektieren zu können, lohnt es sich, die einzelnen Meilensteine und Tagesziele erst separiert zu betrachten, bevor ein Resümee über den Tag gezogen wird.

a) Die Schülerinnen und Schüler bekundeten Mühe damit, einige Unterschiede zwischen Mensch und Maschine bzw. Roboter erarbeiten. So blieben die grundlegenden Unterschiede zu einem Grossteil bis zur Plenumsdiskussion verborgen. Hier wäre es evtl. von Nutzen gewesen, die Lernenden mit sichtbar gemachten, realen Beispielen auf mögliche Unterschiede heranzuführen. Zudem ist die Abgrenzung zwischen Maschinen und Robotern fliessend, was die Unterscheidung nicht vereinfacht.

b) Zu Beginn waren die Schülerinnen und Schüler sehr unruhig. Dies lag vor allem daran, dass einige bereits wussten, dass sie in den PC-Raum durften. Dennoch fand der Start im Klassenzimmer statt. Das Interesse für die Grundlagen des Programmierens und der Unterschied zwischen Mensch, Maschine und Roboter hielten sich dabei in Grenzen. Das gegenseitige Programmieren lief so lange gut, bis einige SuS auf die Idee kamen, etwas „andere“ Befehle zu geben. Dies war natürlich so lustig, dass die Grenzen ausgereizt wurden. Wir besprachen dabei die Grenzen des Programmierens und die Eigenheit des Menschen „eben nicht alles zu machen, was mir gesagt/befohlen wird“. Das taktile Programmieren liessen wir weg. Mit einer sorgfältigen Einführung mittels Beispielen (analog zu a) ) hätte dem evtl. entgegen gewirkt werden können.

c) Die Klasse wurde anschliessend in acht Zweiergruppen aufgeteilt. Für jeweils vier Gruppen standen ein Koffer und ein Computer zur Verfügung. Die exakte und klare Einführung im Plenum war sehr hilfreich, um das saubere Arbeiten mit den Koffern und Bausteinen sowie den Bauanleitungen und Programmen zu fördern. Es gelang es uns, dass die Schülerinnen und Schüler sich an die Anweisungen hielten. Hier helfen klare Verhaltensregeln betreffend Handhabung des Materials und auch einmal der Hinweis auf die Kosten. Wir hatten einzig mit folgender Herausforderung zu kämpfen: Die Bauanleitungen waren auf den Stationen der Lernenden nicht in der Software abrufbar. Da wir genügend Computer zur Verfügung hatten, konnten wir Online-Anleitungen auf einen zweiten iMac laden und so Bauanleitung und Software parallel laufen lassen. Statt mühsam mit „alt-tab“ hin und her zu wechseln, hatten die SuS somit immer beides im Blick.

d) Wir erhofften uns anfänglich, dass sich einige Schülerinnen und Schüler ein eigenes Projekt – also eine eigene WeDo-Figur – ausdenken könnten, die sie am Nachmittag programmieren würden. Schon während der Mittagspause dämmerte uns aber, dass dies wohl sehr schwierig werden würde, da das gezielte Bauen mit Legobausteinen ohne Anleitung sehr viele Kompetenzen in Anspruch nehmen würde, über welche die Lernenden noch nicht (ausreichend) verfügten. Zudem würde uns auch die Zeit fehlen, um das eigentliche Tagesziel gewinnbringend verfolgen zu können. So erklärten wir der Klasse, dass sie uns eigene Projekte erklären müssten und wir daraufhin die Machbarkeit prüfen würden. Sollte ein Projekt machbar sein, würden wir ihnen die Umsetzung erlauben. Leider war dies nicht der Fall und so machten sich alle daran, einen Affen nach Anleitung zu bauen, mit dem Ziel, diesen anschliessend zu „individualisieren“ (erweitern mit Bausteinen/Befehlen/Sensoren). In Sache Programmieren fiel rasch auf, dass das kritische Hinterfragen von Befehlen, die nicht zum gewünschten Ergebnis führten, meist nicht stattfand. Stattdessen wurden alternativ andere Befehle ausprobiert. Das Ausprobieren stand im Fokus. Alles was neu war, war spannend. Vor allem die vielen Soundeffekte und die Aufnahmemöglichkeit hatten es den SuS angetan. So verweilten die meisten Gruppen längere Zeit bei den Sensoren, Soundeffekten und Frage-Antwort-Spielereien. Bei Letzteren schafften es einige dennoch, diese so zu koppeln, dass eine logische Befehls- und Ausführungsabfolge entstand. In den abschliessenden Präsentationen der Ergebnisse machte sich eine sehr grosse Vielfalt an programmierten Affen bemerkbar.

 

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

Nach den Grundlagen des Lehrplan 21 strebt das Modul „Medien und Informatik“ an, dass die Schülerinnen und Schüler grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten aufbauen, die ihnen einen kompetente, sachgerechte Nutzung [...] von Medien und Informatik ermöglichen (D-EDK 2015: 6).

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Das Modul findet demnach auch klar formulierte Kompetenzerwartungen in den verschiedenen Schulstufen. In unserer Zielstufe – einer 4.Klasse der Primarschule Aarberg – finden sich in Sachen Nutzung von Medien und Informatik in der Kompetenz MI.2.2 drei wichtige Kompetenzstufen (D-EDK 2015: 15).


Fazit / Ausblick

Die Arbeit mit Lego® WeDo in einer Primarschulklasse war eine sehr lehrreiche Erfahrung. Was uns ganz besonders positiv in Erinnerung bleiben wird, ist die Tatsache, dass wir einen vertieften Einblick in die praktische Umsetzung einer Thematik erhalten haben, die im regulären Schulalltag oft zu kurz kommt oder gänzlich vernachlässigt wird. Gerade im Hinblick auf die Arbeit mit dem Lehrplan 21 war der Besuch in der 4. Klasse der Primarschule Aarberg eine äusserst wertvolle Erfahrung.

Wie in vielen Themen und Inhalten anderer Schulfächer betraten wir auch mit Lego® WeDo Neuland. So mussten wir erst auch eine Art Sachanalyse vornehmen, wo wir erstmalige Erfahrungen mit möglichen Schwierigkeiten und Herausforderungen im Umgang mit der Thematik machen konnten. Die Einführung in der Atelierveranstaltung gab uns einen äusserst guten Ansatzpunkt zur Umsetzung im Unterricht. Hierbei ist die Anpassung an die Gegebenheiten in der Klasse von grosser Bedeutung, denn nicht alle Klassen reagieren gleich auf ein und denselben Input. 

In Sachen Umgang mit Lego® WeDo ist die klare Kommunikation die wichtigste Grundvoraussetzung. Um ein möglichst freies Arbeitsumfeld schaffen zu können, sollten grundlegende Verhaltensregeln deutlich mitgeteilt werden. Um aber einen reibungslosen Ablauf garantieren zu können, muss sichergestellt werden, dass die Arbeitsmaterialien und –instrumente komplett und überall verfügbar sind. Sollte dies nicht der Fall sein, muss vorzeitig reagiert werden können, um den Schülerinnen und Schülern das benötigte Material zur Verfügung stellen zu können. In diesem Zusammenhang ist die vorgängige Absprache mit dem IT-Verantwortlichen sowie die Prüfung aller Instrumente und Materialien ein Muss.

Letzten Endes haben wir sehr viele positive Erfahrungen sammeln können. Lego® WeDo bietet den Lernenden nicht nur eine willkommene Abwechslung zum ordentlichen Schulalltag, sondern fördert auch viele fachliche wie auch überfachliche Kompetenzen. Die Lernenden haben auf die Arbeit mit Lego® WeDo äusserst positiv reagiert. Das eine oder andere Kind hat zum Abschluss sehr viel Freude an der technischen Arbeit geäussert. Viele Lernenden haben ein Interessensgebiet kennengelernt, zu welchem sie sonst keinen Zugang erhalten.

 

Quelle

Mit folgender Literatur haben wir uns Hintergrundwissen angeeignet, die uns bei der Vorbereitung und Durchführung des Klassenbesuchs mit Lego® WeDo geholfen hat.

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK) (2015): Lehrplan 21 – Grundlagen. Luzern.
Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK) (2015): Lehrplan 21 – Medien und Informatik. Luzern.
Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK) (2015): Lehrplan 21 – Überblick. Luzern.
Lego® WeDo: „WeDo Building Instructions“. URL: https://a248.e.akamai.net/cache.lego.com/r/education/r/lesi/-/media/lesi/downloads/building%20instructions/wedo/9580_drummingmonkey.pdf?l.r2=-1461808737 ; 03.11.2015
Lego® WeDo: „WeDo Teachers’ Guide“. URL:https://ase.tufts.edu/DevTech/courses/readings/WeDoIntro.pdf ; 20.10.2015

Dokumentation