Collection: Einführung in die Robotik - ein Projekt für die 5. / 6. Klasse

Einleitung

Tags: ivp0mil12, ivp0mil

Teilprojekt von "Medien in der Lehre HS15 / HS16 am IVP"

Kontakt: Urs Wildeisen

 

Einführung in die Robotik - Ein Projekt für die 5. / 6. Klasse

Über dieses Projekt

Von der Idee zur Umsetzung

Urs Wildeisen ist Dozent für Medienbildung an der PHBern sowie Primarlehrer an einer 5. / 6. Klasse in Aarberg im Berner Seeland. Die Klasse besteht aus 12 Schülerinnen und 12 Schülern. Im Winter 2015 beschloss er, ein Projekt im Bereich Informatik / Robotik durchzuführen.  Nach einem Kurs am Institut für Weiterbildung und Medienbildung der PHBern (IWM) "Roberta: Lernen mit Robotern" und etlichen Planungs- und Vorbereitungsstunden mit den Hilfsassistentinnen Michèle Zimmermann und Daniela Dubach der PHBern entwickelte sich die Idee, den SchülerInnen während drei Wochen jeweils Donnerstags und Freitags Robotik näherzubringen. Der Stundenplan wurde über Bord geworfen, einzig Sport wurde beibehalten. Für die 6. Klasse wählten wir als Einstieg die BeeBots / BlueBots, an den Projekten wurde mit dem EV3 Lego Mindstorms gearbeitet.

Diese vorliegende Sammlung soll interessierten Studierenden, Dozierenden und Lehrpersonen einen Leitfaden sein und dabei helfen, eine Einführung und Vertiefung in die Robotik mit einer Klasse als Projekt durchzuführen. Sie enthält eine detaillierte Einführung in die Thematik, didaktische Konzepte und konkrete Durchführungsstrategien.

Das Dokument ist in sieben Teilbereiche aufgeteilt:

Teilbereich 1 (Einleitung)
  • Was ist Robotik?
  • Wieso Robotik in der Schule einsetzen? Welche Roboter eignen sich?
  • Welche Kompetenzen werden gefördert? (LP21)
  • Didaktischer Kommentar
  • Was muss ich können um Robotik zu unterrichten?
Teilbereich 2 (Vorbereitung)
  • Ziele und Inhalte des Projekts
  • Wie muss ich mich vorbereiten und was muss ich können, um Robotik zu unterrichten?
  • Welche Materialien benötige ich?
  • Wie begleite ich das Projekt?
  • Schülerinnen und Schüler als Coaches
Teilbereich 3 (Einführung)
  • Einführung Erster Teil: Was sind Roboter? Was unterscheidet sie von Maschinen und den Menschen?
  • Einführung Zweiter Teil: Erste Versuche mit dem Bee-Bot
Teilbereiche 4 (Vertiefung)
  • Vertiefung erster Teil: Erste Schritte mit dem EV3 – der Octopus
  • Vertiefung zweiter Teil: Aufgaben mit dem EV3
Teilbereich 5 (Gestaltung)
  • Gestaltung: Das eigene Projekt
Teilbereich 6 (Präsentation)
  • Präsentation erster Teil: Einführung für andere Klassen durch die SuS
  • Präsentation zweiter Teil: Vorstellung der Projekte für Eltern und Lehrpersonen
Die Teilbereiche 3 - 6 sind alle gleich aufgebaut:
  1. Informationsbild oder Film
  2. Ablauf
  3. Weitere Ideen / Tipps & Tricks
  4. Impressionen
  5. Material
  6. Bezug zum Lehrplan

Teilbereich 7 (Klassenbesuche)

Erfahrungsberichte der Studierenden, gesammelt in einer Ansicht.

Wie ging es weiter? Der Projekt-Ausbau

Aus diesem Pilotprojekt und dem daraus entstandenen Interesse durch andere Klassen und Lehrpersonen der Primarschule entwickelte sich eine weitere Zusammenarbeit zwischen der PHBern und der Primarschule Aarberg. Im Rahmen des Wahlmoduls "Produktive Medienarbeit in der Schule" erhielten Studierende des 5. Semesters VUS und MST die Möglichkeit, mit einer Klasse das Thema Robotik zu behandeln.

Das Wahlmodul wurde in fünf Teilbereiche gegliedert:

1. Bereich Informatik: Die Studierenden erwerben die Kompetenzen, mit welchen sie ein Projekt im Bereich Robotik selbstständig in Kleingruppen durchführen können. Neben den Robotern BeeBot / BlueBot, WeDo und Lego Mindstorms gibt es einen Einblick in das Programmieren mit Scratch.

2. Bereich Medien: Die Studierenden erwerben Präsentations- und Gestaltungskompetenzen. Sie nutzen Prezi, InDesign / Scribus oder Werkzeuge zur Erstellung und Bearbeitung von Lernfilmen zur Vorstellung ihres Projektes vor der Gruppe. 

3. Projektrealisierung: Während dieser Zeit haben die Gruppen die Gelegenheit, Robotik stufengerecht in der Klasse durchzuführen und das ganze zu dokumentieren.

4. Dokumentation: Für den Blog "Klassenbesuche" am Schluss dieser Sammlung erstellen die Studierenden eine Dokumentation über den Klassenbesuch nach vorgegebener inhaltlicher Struktur: 

screenshot.png

5. Präsentation: Das durchgeführte Projekt wird gegenseitig mit einem aus dem 2. Teil erlernten Tool der ganzen Gruppe in der Abschlussveranstaltung an der PHBern vorgestellt.

Die Grobplanung der Veranstaltung "Produktive Medienarbeit in der Schule" vom HS15 ist auch dem Anhang beigefügt.

Planung HS 15 Kerninhalte Wahlmodul.jpg

 

Details

Was ist Robotik?

Klärung des Begriffs

"Das Themengebiet der Robotik, das auch unter der Bezeichnung Robotertechnik geläufig ist, befasst sich mit dem Versuch, das Konzept der Interaktion mit der physischen Welt auf Prinzipien der Informationstechnik sowie auf eine technisch machbare Kinetik zu reduzieren. Der Begriff des „Roboters“ beschreibt eine Entität, die diese beiden Konzepte in sich vereint, indem sie die Interaktion mit der physischen Welt auf Basis von Sensoren, Aktoren und Informationsverarbeitung umsetzt. Kernbereich der Robotik ist die Entwicklung und Steuerung solcher Roboter. Sie umfasst Teilgebiete der Informatik (insbesondere der Künstlichen Intelligenz), der Elektrotechnik und des Maschinenbaus. Ziel der Robotik ist es, durch Programmierung ein gesteuertes Zusammenarbeiten der Roboter-Elektronik und Roboter-Mechanik herzustellen."

Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Robotik 4.11.2015

Betrachten wir den Eintrag auf Wikipedia genau, stechen folgende Begriffe heraus, welche zentral für das Projekt Robotik in der Schule sind.

Entwicklung und Steuerung: Der Roboter ist eine vom Menschen erschaffene und entwickelte Maschine, welche von ihm gesteuert wird. Er ist zwar lernfähig in einem gewissen (und momentan noch beschränkten) Mass, aber dieser Lernzuwachs und das "sich etwas merken und beibringen können" wurde bei seiner Programmierung / Herstellung festgelegt. Dieser Umstand ist sehr wichtig für die SuS zu erkennen: sie können aktiv auf das Handeln des Roboters Einfluss nehmen.

Sensoren, Aktoren: Grundsätzlich unterliegt jede steuerbare Maschine dem Prinzip der Datenerfassung, -verarbeitung und Signalausgabe, also dem Agieren und Interagieren von Sensoren und Aktoren, egal ob ein sich fortbewegender EV3 im Klassenzimmer, das fahrende Mobil auf dem Mars oder der Roboter Hubo am WEF 2016 in Davos (mehr dazu im Beitrag "Meet Mr. Robot" (in der Printausgabe unter dem Titel "Professor Oh bleibt skeptisch" erschienen) von "der Bund", 21. Januar 2016). Roboter können auf ihre Umgebung reagieren. Dies tun sie mit Sensoren, welche dem Roboter Informationen aus der Umwelt liefern. Wir Menschen funktionieren ganz ähnlich; wir fühlen, sehen, hören, riechen, schmecken... und sind mit einer zentralen Rechnereinheit ausgestattet - unserem Gehirn. Anstelle von Motoren haben wir Menschen Beine und Arme, welche wir mit unseren Muskeln bedienen können. Angesteuert werden diese über die Nerven, diese Funktion übernimmt bei der Maschine das Datenkabel.

Programmierung: Die auf LabVIEW basierende EV3-Software stellt die standardmäßige Programmierumgebung dar. Es handelt sich dabei um eine ikonische Programmierumgebung, die auf Kinder und Erwachsene ohne jegliche Programmiererfahrung abzielt. Von den Nutzenden ist kein Programmcode zu schreiben, sondern das Programm wird großteils mittels entsprechender Mausaktionen erstellt. Durch das Verschieben und Verbinden der einzelnen Programmierblöcke entsteht nach und nach das gewünschte Programm. Neben Variablen stehen auch die klassischen Kontrollstrukturen wie bspw. Schleifen und Verzweigungen zur Verfügung. Zusätzlich lässt sich auf bestimmte Ereignisse warten und reagieren. Mithilfe von Datenleitungen können Daten zwischen den einzelnen Blöcken ausgetauscht werden.

Entwickler.de: https://entwickler.de/online/development/einstieg-robotikprogrammierung-lego-mindstorms-ev3-166790.html 4.1.2016

Betrachten wir nun die einzelnen Roboter, welche im Klassenzimmer verwendet werden, fällt sofort auf, dass verschiedene Modelle den Zugang stufengerecht bieten können. Mehr dazu im nächsten Thema.

Details

Wieso Robotik in der Schule, und welche Roboter kommen zum Einsatz?

Grundüberlegung

Diverse Kompetenzstufen können mit Robotik abgedeckt werden. Ebenfalls dringt das Projekt Robotik in ganz viele Stufen der Anwendungskompetenz ein. Dieses Thema und der LP21 wird im nächsten Blog vertieft behandelt.

Wir fokussieren uns somit hier auf die Produkte und deren stufengerechten Einsatz in der Schulklasse. Der Markt stellt uns diverse geeignete Produkte und Programme zur Verfügung, damit Robotik in der Schule gelingen kann. Lassen wir also die einzelnen Hersteller zu Wort kommen, weshalb Robotik in der Schule respektive Programmieren mit Robotern den Schülern näher gebracht werden soll.

BeeBot

"Bee-Bot is an exciting new robot designed for use by young children. This colorful, easy-to-operate, and friendly little robot is a perfect tool for teaching sequencing, estimation, problem-solving, and just having fun!

Sturdy construction and colorful design entice children to put Bee-Bot through its paces. Directional keys are used to enter up to 40 commands which send Bee-Bot forward, back, left, and right. Pressing the green GO button starts Bee-Bot on its way. Bee-Bot blinks and beeps at the conclusion of each command to allow children to follow Bee-Bot through the program they have entered and then confirms its completion with lights and sound. Children want to use Bee-Bot over and over and are inspired to enter ever more creative and complex command sequences."

(BeeBot: https://www.bee-bot.us/ ; 3.11.2015)

Wie oben beschrieben eignet sich BeeBot hervorragend als Einstieg in ein Projekt, in das anschauliche Programmieren oder als erster Kontakt für Kinder im VUS-Alter. Weiter spricht gerade beim BeeBot die einfache Bedienung und das ansprechende Design - welches beim BlueBot etwas vernachlässigt wurde - die SuS des 1. Zyklus an. Weitere wichtige Faktoren: Animiert wird das Fahren mit Licht und Ton, die Eingabe erfolgt direkt und nicht via Computer / Tablet (dies ist beim Bluebot möglich).

WeDo

"LEGO Education WeDo is a fantastic, simple-to-use tool that enables students to learn, construct and then bring their models to life. WeDo covers all national standards and comes with a cross-curricular plug 'n' teach curriculum pack that improves communication, collaboration and team building skills.

WeDo helps teach how technology plays an active role in the students' everyday life and is an ideal product for teaching across different subjects at primary levels such as Literacy, Science, Mathematics, Technology and Engineering."

(Lego WeDo; https://education.lego.com/pl-pl/preschool-and-school/lower-primary/7plus-education-wedo/introducing-wedo 29.10.2015)

"LEGO Education WeDo serves as an excellent platform for learning important 21st Century skills and is by far the best robotics system in the world for elementary school students."

Mitch Resnick, Professor of Learning Research, MIT Media Lab

WeDo besticht vor allem durch seine Einfachheit in der Handhabung und dem Zusammenbauen. Als logische Fortsetzung nach BeeBot kann hier autonom programmiert und zusammengebaut werden, somit eignet sich WeDo ab der 3. Klasse (Lego empfiehlt 7+, was aus meiner Erfahrung eher zu früh ist). WeDo ist aber in der Bedienung und Vielfalt klar vor dem EV3 anzusiedeln, ist doch das Programmieren simpler und es sind weniger Aktoren / Sensoren vorhanden.

Seit Januar 2016 ist die nächste Generation des WeDo Krokodils erhältlich. Der WeDo 2.0 kommt als fahrender Roboter daher und bringt eine Reihe weiterer Funktionen mit. 

EV3 von Lego Mindstorms

All children have the right to fun, creative and engaging play experiences. Play is essential because when children play, they learn. As a provider of play experiences, we must ensure that our behaviour and actions are responsible towards all children and towards our stakeholders, society and the environment. We are committed to continue earning the trust our stakeholders place in us, and we are always inspired by children to be the best we can be.

Innovate for children: We aim to inspire children through our unique playful learning experiences and to play an active role in making a global difference on product safety while being dedicated promoters of responsibility towards children.

(Lego: http://www.lego.com/de-de/aboutus/responsibility ; 4.11.2015)

Dieses Statement von Lego ist nicht bloss auf Lego Mindstorms bezogen, sondern bezieht sich auf alle Bereiche der innovativen Firma. Als wichtig wird also der spielerische Zugang angesehen. Einfach zu bedienende Programmieroberflächen mit LabView und klare Bauanleitungen sowie viel Spielraum im Kreieren eigener Roboter sind das Resultat jahrelanger Weiterentwicklung. EV3 ist bereits die dritte Generation der Roboter von Lego.

Am besten eignet sich der EV3 ab der 5. Klasse, und auch hier können einzelne Sensoren, welche schwierig anzusteuern sind, weggelassen werden.

Details

Welche Kompetenzen werden gefördert?

Nach LP21 gibt es im Modul Medien und Informatik (MuI) im Kompetenzbereich Informatik drei Kompetenzen, welche mehrheitlich mit einem Robotik-Projekt abgedeckt werden können. Ebenfalls werden diverse Kompetenzstufen des Bereiches Medien abgedeckt. Ausserdem dringt das Projekt Robotik in ganz viele Bereiche der Anwendungskompetenzen ein. Die jeweiligen Kompetenzen, -bereiche und -stufen werden bei dem jeweiligen Blog auf der rechten Seite direkt aufgelistet. Somit erübrigt sich hier eine genauere Abhandlung.

Kompetenzerwerb im Modul MuI (nach LP21)

Welche Berufe es in Zukunft geben wird, wissen wir heute noch nicht. Die Schule hat aber die Aufgabe, die SuS möglichst gut auf zukünftige Situationen vorzubereiten. Ziel ist es, dass SuS Grundkonzepte der Informatik verstehen und diese zur Problemlösung einsetzen können. Der Lehrplan 21 schreibt unter Berufsperspektive folgendes:

"Beruf und Studium verlangen Kompetenzen in den Bereichen Medien, Informatik und Anwendung von Informations- und Kommunikationstechnologien. In Berufsbildung und weiterführenden allgemeinbildenden Schulen spielen Kompetenzen in diesen Bereichen eine entscheidende Rolle. Praktisch jeder Beruf erfordert heute Kompetenzen in der Anwendung der Informations- und Kommunikationstechnologien, Medienkompetenz und grundlegende Informatik-Kompetenzen. Die Volkschule hat sicherzustellen, dass Schülerinnen und Schüler am Ende der obligatorischen Schulzeit diese Technologien in einer weiterführenden Schule oder in der Berufslehre sinnvoll und effizient einsetzen und nutzen können."

Lehrplan 21: http://vorlage.lehrplan.ch/index.php?nav=200%7C20&code=e%7C10%7C2 ; 08.01.2016

Aus dem Modul MuI werden einige Kompetenzen aus dem Bereich 1 Medien behandelt, sowie etliche aus dem Bereich 2 Informatik (und hier wiederum hauptsächlich aus dem Bereich 2.2 Algorithmen) abgedeckt. Zu bemerken ist hier, dass der Bereich 2 im 2. Zyklus in den 3. und 4. Klassen nicht erwähnt wird, also keine Förderung der Kompetenzen vorgesehen ist. Dies ist aus meiner Sicht nicht nachvollziehbar und auch nicht sinnvoll, da eine Lücke von einigen Jahren zwischen dem Kindergarten und der 5. Klasse entsteht. Und gerade dieses Alter ist aus meiner Erfahrung in der Schule wie auch bei begleiteten Projekten von Studierenden der PHBern sehr empfänglich für Projekte und Arbeiten im Bereich Informatik - zu nennen wäre hier beispielsweise WeDo, Scratch, MakeyMakey und vieles mehr.

Anwendungskompetenzen: Kompetenzerwerb für verschiedene Fachbereiche

Bei diesem Projekt erwerben die SuS nicht nur Kompetenzen für das Modul MuI, sondern auch Kompetenzen in Deutsch und TTG. Die eigenen Produkte können fächerübergreifend gestaltet werden. In welchen Bereichen dies geschieht, ist jeweils beim betroffenen Blog vermerkt.

Vertieft lernen die SuS die Handhabung verschiedenster Geräte / Programme und können mit grundlegenden Elementen der Bedieneroberfläche umgehen. Sie können Medien zum gegenseitigen Austausch sowie zum Erstellen und Präsentieren ihrer Arbeiten einsetzen.

Überfachliche Kompetenzen

Dieses Projekt fördert ganz stark die Bereiche Selbstständigkeit und Eigenständigkeit der personalen Kompetenz sowie die methodischen Kompetenzen. Dies liegt bei der offenen Aufgabenstellung auf der Hand und wurde bei den Feedbacks der SuS auch ganz klar so erkannt. Untenstehend die Auflistung, an welchen Kompetenzen die SuS mit diesem Projekt arbeiten:

Selbstständigkeit: (personale Kompetenzen)
Schulalltag und Lernprozesse zunehmend selbstständig bewältigen, Ausdauer entwickeln

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • können ihre Interessen und Bedürfnisse wahrnehmen und formulieren.
  • können auf ihre Stärken zurückgreifen und diese gezielt einsetzen.
  • können Fehler analysieren und über alternative Lösungen nachdenken.
  • können auf Lernwege zurückschauen, diese beschreiben und beurteilen.
  • können eigene Einschätzungen und Beurteilungen mit solchen von aussen vergleichen und Schlüsse ziehen (Selbst- und Fremdeinschätzung).
Eigenständigkeit: (personale Kompetenzen)
Eigene Ziele und Werte reflektieren und verfolgen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • können sich eigener Meinungen und Überzeugungen (z.B. zu Geschlechterrollen) bewusst werden und diese mitteilen.
  • können eigene und andere Meinungen und Überzeugungen auf zugrunde liegende Argumente (Fakten, Interessen, Werte) hin befragen.
  • können die Argumente zum eigenen Standpunkt verständlich und glaubwürdig vortragen.
Informationen nutzen: (methodische Kompetenzen)
Informationen suchen, bewerten, aufbereiten und präsentieren

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • können Informationen aus Beobachtungen und Experimenten, aus dem Internet (...) suchen, sammeln und zusammenstellen.
  • können die gesammelten Informationen strukturieren und zusammenfassen und dabei Wesentliches von Nebensächlichem unterscheiden.
  • können Informationen vergleichen und Zusammenhänge herstellen (vernetztes Denken).
  • können die Qualität und Bedeutung der gesammelten und strukturierten Informationen abschätzen und beurteilen.
  • können die Ergebnisse in unterschiedlichen Darstellungsformen wie Mindmap, Bericht, Plakat oder Referat aufbereiten und anderen näherbringen.
Aufgaben/Probleme lösen: (methodische Kompetenzen)
Lernstrategien erwerben, Lern- und Arbeitsprozesse planen, durchführen und reflektieren

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • können die Aufgaben- und Problemstellung sichten und verstehen und fragen bei Bedarf nach.
  • können einschätzen, wie schwer oder leicht ihnen die Aufgaben / Problemlösungen fallen werden.
  • können bekannte Muster hinter der Aufgabe / dem Problem erkennen und daraus einen Lösungsweg ableiten.
  • können neue Herausforderungen erkennen und kreative Lösungen entwerfen.
  • können Ziele für die Aufgaben und Problemlösungen setzen und Umsetzungsschritte planen.
  • können Lern- und Arbeitsprozesse durchführen, dokumentieren und reflektieren.

Weiter wird die Dialog- und Kooperationsfähigkeit gefördert (Gruppenarbeit planen, verschiedene Formen der Gruppenarbeit anwenden).

 

Details

Didaktischer Kommentar

Damit Robotik im Unterricht gelingen kann, fokussieren wir uns auf die Frage, was guter Unterricht alles beinhaltet. Viele Didaktiker haben versucht, guten Unterricht zu beschreiben. Hilbert Meyer tat dies in seinem Buch „Was ist guter Unterricht?“ und nennt darin zehn Gü̈tekriterien von gutem Unterricht. Diese Kriterien werden hier abgehandelt und sollen helfen zu erörtern, wie die Umsetzung der Robotik gelingen kann.

Meyer.jpg

 

(Didaktisches Sechseck nach H. Meyer; http://www.fachdidaktik-einecke.de/1_Unterrichtsplanung/h_meyer_guter_unterricht.htm; ; 12. 11, 2015)

Für einen gelingenden Lernprozess sind alle zehn Merkmale relevant. Wenn ein Merkmal nur sehr niedrig ausgeprägt ist, stört es den Lernprozess. Jedoch können gute Lehrpersonen Defizite in einem Merkmalsbereich durch Stärken in einem anderen Bereich kompensieren (Meyer 2010:129f.).

Die Merkmale werden untenstehend in Bezug auf die Schulklasse in Aarberg beschrieben.

Klare Strukturierung des Unterrichts

Da das Thema für die meisten SuS neu ist, ist eine klare Strukturierung der Inhalte wichtig.Der rote Faden sollte ersichtlich sein. Als Start ist die gelungene Einführung in die Grundlagen der Robotik und des Programmierens relevant (vgl. Einführung). Vom angeleiteten Üben (Zusammenbauen Octopus) über das selbstgesteuerte Lernen (Aufgaben mit dem EV3) und der Vertiefung der Thematik, bis hin zu einer eigenen freien Projektgestaltung verläuft der Unterricht sehr frei, aber klar strukturiert. Diese Projekttage haben jeweils im Plenum mit dem Festhalten von Tageszielen begonnen, welche sich die Gruppen jeweils selbst gesetzt haben, und geendet mit dem Präsentieren des Erreichten und dem Festlegen weiterer geplanter Schritte. Die einzigen zwei Unterbrechungen waren die Ausflüge in die Badi, welche willkommene Abwechslungen an diesen warmen Tagen waren.

Hoher Anteil echter Lernzeit

Gerade bei diesem Thema ist die echte Lernzeit sehr hoch. Dafür ist eine gute Planung des Projektes sowie das Bereitstellen aller notwendigen Materialien (vgl. Blog "Welche Materialien benötige ich?") notwendig. Nach den ersten Einführungslektionen haben die SuS genügend Vorwissen, um ein eigenes Projekt zu planen, durchzuführen und zu programmieren sowie das Produkt zu verfeinern / auszubauen und zu präsentieren. Für diesen Bereich sind im Projekt zwei Tage eingesetzt worden, doch lässt sich dies beliebig erweitern. Dank der in Punkt eins beschriebenen Struktur war der Tagesablauf jeweils gut rhythmisiert.

Lernförderliches Klima

Gerade weil die SuS einen hohen Anteil an selbstgesteuertem Lernen und Projektarbeit haben, somit also ihrem Wissen und Können entsprechend ein eigenes Projekt durchführen können, herrschte jeweils ein sehr gutes Arbeitsklima. Die Türen waren auch für andere interessierte SuS, Lehrpersonen und die Schulleitung geöffnet. Auch wurde, wenn nötig, Unterstützung durch die Coaches (vgl. Blog "Schülerinnen und Schüler als Coaches") oder die anwesenden Studierenden geleistet. Das positive Gefühl blieb auch während der restlichen Schultage bestehen und alle freuten sich auf die kommenden Projekttage. An diesen wurde dann auch gerne freiwillig nach der Schule weitergearbeitet, Pausen und Mittagszeit wurden als hinderliche und unnötige Arbeitsunterbrechungen angesehen.

Inhaltliche Klarheit

Viel Zeit wurde auf die gute Einführung in die Thematik Robotik und Programmieren verwendet. Mit diesem Fundament waren die SuS genügend vorbereitet, um das eigene Projekt in Angriff zu nehmen. Da das Projekt von ihnen selbst gestaltet wurde, konnten sie die Zusammenhänge gut verstehen und sich die Kompetenzen erarbeiten. Als einzige verbindliche Ergebnissicherung diente die Präsentation des (funktionierenden) Roboters und des geschriebenen Programmes. Eine Bewertung in Form einer Note gab es nicht.

Sinnstiftendes Kommunizieren

Die SuS hatten verschiedene Ansprechpersonen sowie Kommunikationskanäle zur Verfügung. Der direkte Austausch erfolgte mit den Peers, der Lehrpersonen (es waren jeweils 2 - 3 anwesend) oder den Studierenden der PHBern. Als weiterer Kommunikationskanal war das Info- und Fragebrett im Klassenzimmer vorgesehen. Der Austausch LP - SuS neben dem Projekt wurde auf Educanet2 organisiert. Als Präsentationsplattform der Projekte für die Bevölkerung diente die Homepage der Prim Aarberg. Weitere Infos dazu im Blog "Wie begleite ich das Projekt?".

Methodenvielfalt

Vom angeleiteten Üben zum selbstgewählten Projektziel, von Klassengesprächen, Gruppenaufträgen zu Teamarbeiten sind der Methodenvielfalt keine Grenzen gesetzt. Es wird den SuS sogar explizit freigelassen, wo sie in welcher Form (frei oder von der Lehrperson / Studentin angeleitet) arbeiten wollen und wie sie das Produkt vorstellen wollen.

Individuelles Fördern

Dank genügend hohem Anteil echter Lernzeit sowie mehreren Personen, welche Hilfe leisten konnten, war die individuelle Förderung zwar eine Herausforderung, doch gut möglich und umsetzbar. Wichtig ist, dass alle Teams gleichermassen berücksichtigt werden und nicht eines zu wenig Unterstützung erhält. Das Fördern ging bei diesem Projekt so weit, dass die einzelnen Gruppen wählen konnten, in welchen anderen Fächern (BG, technischem oder textilem Gestalten) sie für das Robotik-Projekt zusätzlich etwas herstellen wollten (integrierte, fächerübergreifende Medienbildung).

Ziel des gesamten Robotik-Projekts ist neben der Präsentation der konkreten Ergebnisse vor den Peers und anderen Schul- / Kindergartenklassen vor allem der eigene conseptual growth. In einem abschliessenden Elternabend werden Arbeiten der SuS präsentiert, um auch die Eltern über die erfolgreiche Durchführung des Projektes zu informieren.

Intelligentes Üben

Methodisch konnten die SuS selbst wählen, wie sie sich in die Thematik vertiefen wollten. Sie wurden von den LP unterstützt und es standen Anleitungen zur Verfügung. Von den SuS wurde oft gewünscht, noch mehr mit den Robotern zu arbeiten. Dies wäre und ist teilweise auch in der Freizeit, neben der Schule, möglich gewesen. Da der geregelte Schulalltag aber wieder aufgenommen werden musste sowie die Infrastruktur und das Material anschliessend anderweitig verwendet wurde, liessen wir es bei diesen geplanten Projekttagen. Schön wäre es, zu einem späteren Zeitpunkt die Thematik wieder aufzugreifen. Der LP21 gibt im Kanton Bern (Stand Januar 2016) neben der 5. / 6. Klasse auch dem 3. Zyklus in der 7. und 9. Klasse dafür jeweils eine Lektion Medien und Informatik, weiter wäre ein Wahlmodul oder ein AdS (Angebot der Schule) eine Option.

Transparente Leistungserwartungen

Die eigene Motivation aller SuS war bei diesem Projekt gross genug, so dass keine Minimalanforderungen gestellt werden mussten. Eine Bewertung in Form einer Note wäre meines Erachtens sicherlich falsch und kontraproduktiv, da die Vergleiche mit den Peers eine freie Projektgestaltung und -entfaltung behindert hätten. Ich erlebte die SuS als sehr selbstständig und motiviert. Inhaltlich werden die Projekte aber sehr wohl "bewertet", und zwar beim Präsentieren des Erreichten am Schluss des Projektes. Dies kann vor den Peers, anderen Klassen oder den Eltern in Form eines Elternabends stattfinden. Und wie die Resonanz aller Beteiligten zeigte, wurden die Leistungen mehr als erfüllt (vgl. die Ansicht "Präsentation").

Vorbereitete Umgebung

Diesem Kriterium wird meines Erachtens meistens zu wenig Aufmerksamkeit gewidmet, wie auch immer wieder Austauschprojekte mit Studenten und Schulklassen aufzeigen (vgl. die Ansicht "Klassenbesuche"). Fort- / Weiterbildung sowie das Bereitstellen aller Hard- und Software benötigt viel Zeit und muss genügend im Voraus geplant werden. Mit den Ideen und Hinweisen dieser Sammlung hoffe ich, dass einige (Vor-)Arbeit abgenommen werden kann.

Bei der Durchführung hatten wir zwei Klassenzimmer sowie die Gänge des Schulhauses zur Verfügung. Dank des schönen Wetters arbeiteten einige Teams auch ausserhalb des Schulhauses, sofern es das Programmieren zuliess. Alle Teams arbeiteten mit einem eigenen Robotik-Set an einem eigenen Computer. Weitere Infos dazu im Blog "Welches Material benötige ich", "Wie muss ich mich vorbereiten und was muss ich können, um Robotik zu unterrichten?" und "Wie begleite ich das Projekt?".

Details

Robotik macht nicht nur schlau, sondern auch Spass!

Aktualisiert am 19.08.2016

Creative Commons Lizenz

Creative Commons Lizenzvertrag
Sammlung: Einführung in die Robotik - ein Projekt für die 5. / 6. Klasse von Urs Wildeisen ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International Lizenz.

Details

Comments

Andrea Gumpert
17 February 2016, 12:30 PM
1 comment