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

Klassenbesuche

Teilprojekt "Medien in der Lehre"

Einführung und Vertiefung in die Robotik mit einer Klasse als Projekt

Unterseite: Klassenbesuche

BeeBot im KG Marzili

Abstract
Luis Schertenleib / Oana Schrittwieser; HS15; Profil VST
Ein Morgen mit Kindergärtner - Ein Einblick ins Programmieren
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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Ziel:
Schülerinnen und Schüler können Medien gezielt für persönliche Bedürfnisse, zur Informationsbeschaffung und zum Lernen auswählen und nutzen. Dabei lernen sie, Geräte und Programme zu bedienen und medial aufbereitete Inhalte zu verstehen und zu bewerten. Mediengestützte Interaktionen in kleineren und grösseren Gemeinschaften erfordern sowohl Sachwissen als auch soziale und personale Kompetenzen. Die BeeBot’s werden vorgängig programmiert und führen nach dem Startsignal die eingegeben Befehle aus. Möglich sind die Befehle vorwärts, rückwärts, links, rechts. Entweder am Boden oder auf einem Rasterplakat können die Beebots die Strecke abfahren. Um die Beebots richtig zu lenken, ist das Vorstellungsvermögen wichtig. Die vorgegebene Strecke muss vorgängig klar programmiert werden. Um eine Strecke abzuschätzen müssen die Längen klar sein, dabei helfen die Rasterquadrate. Mit Ihnen kann die Stecke in klare Einheiten strukturiert werden.

Klassenbesuch:

Der Gegenstand unseres Besuchs war ganz klar der Einsatz der Beebots. Als Ziel setzten wir uns zu Beginn, dass die Kinder erste Erfahrungen mit dem Programmieren machen können. Wir wollten den SuS den Zugang zu einem Programmiergerät ermöglichen. Ein erweitertes Ziel war, dass die Kinder den Beebot an ein bestimmtes Ziel fahren lassen können. Mit einer gezielten Einführung ins Thema, die alle Kinder miteinbezog, trafen die Kinder das erste Mal auf die Beebots. Mit den Einstiegsfragen: "Was bedeutet das Wort programmieren?" und "Wie kann man etwas programmieren?" suchten wir mit den Kindern nach Antworten. Mit diesen Fragen erhoben wir das sogenannte Präkonzept. Somit wussten wir, was die Kinder bereits wussten und welche Erfahrungen sie mitbringen. Weiter ging es mit dem Programmieren eines Kindes. Somit verbildlichten wir das Vorgehen beim Programmieren. Mit dem Berühren der beiden Schultern, Kopf und Rücken konnte man sein "Roboter-Kind" programmieren. Anschliessend durften die Kinder das Freispielangebot annehmen oder aber bei uns mit den Beebots weitermachen. Übrig blieben 3 gewillte Kinder und mit diesen konnten wir intensiv arbeiten. Die Beebots wurden gezeigt und vorgestellt. Die Kinder konnten die Beebots anfassen und betrachten. Gemeinsam liessen wir die Beebots auf dem Boden fahren. Dann versuchten wir den Beebot so einzustellen, dass er an ein vorgegebenes Ziel kommt. Dann durften die Kinder eine eigene Karte für den Beebot zeichnen. Sie konnten somit mit ihren Beebots auf den leeren Rastermappen ihre eigene Landschaft abfahren.

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

1. Schritt: "Was bedeutet das Wort programmieren?" und "Wie kann man etwas programmieren?"
2. Schritt: Bewegter Einstieg - Kinder programmieren
3. Schritt: Programmieren
4. Schritt: Name fahren
5. Schritt: Sich orientieren
6. Schritt: Wettrennen
7. Schritt: Eigene Karte erstellen
8. Schritt: Beebot-Garage basteln

Reflexion zum Klassenbesuch

Wir sind sehr zufrieden mit dem Kindergartenmorgen, den wir durchgeführt haben. Trotzdem gibt es einige Punkte, die wir optimieren würden. Zum einen könnten wir uns vorstellen, dass wir mit unserem Vorhaben die Kinder besser erreichen könnten, wenn wir sie besser kennen würden. Und aber auch, wenn die Thematik nicht neu und unbekannt sei. Da wir die Kinder das erste Mal mit dem Thema "Programmieren" konfrontierten, fühlten sich viele nicht wirklich angesprochen.
Wir könnten uns vorstellen, dass die Einbindung der Beebots in den Kindergartenalltag mit einer Postenarbeit verbunden werden könnte. Eine Variante wäre natürlich auch, dass eine Spielecke in der Lernumgebung die Beebots enthält. In dieser Ecke könnten die Kinder sich mit den Beebots beschäftigen und dem Programmieren auf die Spur kommen.
Rückwirkend müssen wir uns eingestehen, dass die Klassenarbeit eher schwierig war. Trotzdem war uns der Einstieg im Plenum gelungen. Die Arbeit in der Kleingruppe aber bietet sich eher an. Die Gruppe von 3 Kindern war perfekt und eignete sich ideal für die intensive Auseinandersetzung mit der Thematik.

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

ICT/M.2
Auswählen und Handhaben von Medien

  • Die Schülerinnen und Schüler können Geräte und Programme bedienen und anwenden. (MI.2.3)
  • Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen. (MI.2.2.)

Kompetenzstufe

  • Die SuS können Geräte ein- und ausschalten, Programme starten, und beenden, einfache Funktionen nutzen.
  • Die SuS lernen einen Gegenstand oder eine Person so zu lenken, dass ein gewünschtes Ziel erreicht.
  • Die SuS lernen klare Befehle zu erteilen und diese logisch einzusetzen.
  • Die SuS können einen BeeBot bedienen.

Fazit / Ausblick

Die Arbeit mit den Beebots hat uns sehr viel Freude bereitet. Gerne würden wir dies in unserem zukünftigen Beruf weiter anwenden. Wir überlegen uns, ein Beebot-Pack zu kaufen. Das Programmieren und Koordinieren kann somit spielerisch gelernt werden.

Details

BeeBot in der 2. Klasse Ostermundigen

Abstract

Michelle Bütikofer / Alina Geiger; HS15; Profil VUS;

Zwei Nachmittage mit dem BeeBot in der zweiten Klasse.

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Das Thema der zwei Unterrichtsdurchführungen war das Programmieren eines Roboters mithilfe des BeeBots. Unser Ziel war, den Zweitklässlern in Ostermundigen beizubringen, was ein Roboter ist. Dies taten wir mit den kleinen gelben BeeBots. Diese konnten die Schülerinnen und Schüler programmieren, damit sie dort durchfahren, wo sie es gerne hätten. Zuerst wollten wir von den Lernenden wissen, was sie über Roboter alles schon wissen. Anschliessend machten wir zwei Spiele zum Einstieg, bei welchen die Schülerinnen und Schüler sich gegenseitig programmiert haben. Nach der Einführung erhielt jede Zweiergruppe einen BeeBot, mit welchem sie einen Postenlauf durchlaufen konnten. Es gab verschiedene Posten mit unterschiedlichen Matten. Dazu gab es bei jedem Posten ein Aufgabenblatt mit den Aufträgen für die Lernenden. Es gab schwierigere und einfachere Posten. Für den Fall, dass eine Gruppe jeden Posten sehr schnell lösen kann, hatten wir einen Zusatzposten, der noch etwas schwieriger war, parat.

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

In einem ersten Schritt lernten wir selber den BeeBot und die verschiedenen Matten kennen und durften damit spielen. Anschliessend planten wir die zwei Unterrichtsdurchführungen mit den BeeBots in der zweiten Klasse in Ostermundigen. Wir erstellten eine Projektskizze, planten die zwei Lektionen und erstellten eine Materialliste. Für die Kinder bereiteten wir ein Postenübersichtsblatt und pro Posten ein Aufgabenblatt vor.
Vor der Durchführung konnten wir das ganze Material an der PH Bern ausleihen (das
Material ist auch in der Mediothek am Helvetiaplatz, Bern, erhältlich). Wir führten unsere Unterrichtsplanung an zwei Nachmittagen während zwei Lektionen mit je einer Hälfte der Klasse durch.
Nach den Durchführungen erstellten wir mit dem Gratis-Programm Scribus eine Broschüre zur Durchführung des Projekts BeeBot in der zweiten Klasse.

Reflexion zum Klassenbesuch

Unsere Klassenbesuche haben sehr gut geklappt. Die Lernenden waren alle sehr interessiert und begeistert von dem Thema. Der Einstieg mit den Roboterspielen hat die Lernenden schon recht gut auf die Arbeit mit dem BeeBot vorbereitet. Jedoch hätte man schon an der Stelle darauf eingehen können, dass die Funktion "drehen" bedeutet, dass der Roboter sich dreht, aber nicht weiterfährt. Die Bedeutung "links/rechts2 würde so schon klarer werden. Viele Lernende hatten beim BeeBot den Fehler gemacht, bereits beim "drehen" einen Schritt nach vorn zu denken.  Wenn man dies schon bei den Einführungsspielen mit den Lernenden so anschaut, wäre es beim BeeBot schon klarer. Bei der ersten Gruppe haben wir bei den Posten vergessen, die Zeit zu stoppen. So hatten die Lernenden nicht bei jedem Posten gleich viel Zeit. Beim zweiten Durchgang hatten die Lernenden weniger Zeit für die Posten, weil die Einführung länger dauerte. So konnten nicht immer beide Kinder die Aufgabe ausführen. Im Grossen und Ganzen haben die Lernenden sehr gut mitgearbeitet und auch etwas gelernt. Jedoch war ihnen zum Teil am Ende nicht bewusst, dass ein Roboter nur das macht, was ihm gesagt wird. Dies war die Erkenntnis, die wir an diesem Nachmittag erreichen wollten. Den Lernenden war dies aber zum Teil noch nicht klar.

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

Es gibt leider kaum Kompetenzen zu Informatik, die für die Unterstufe gelten. Wir finden jedoch, dass man sicher auch schon an den Kompetenzen aus dem 2. Zyklus arbeiten kann. Man muss es nur ein wenig vereinfachen. Für uns auf der Unterstufe war es vor allem wichtig, dass die Lernenden erkannten, dass ein Roboter nur das macht, was ihm gesagt wird. Zudem haben wir sie bereits im Vorfeld bei den Spielen an dieses Konzept herangeführt und versucht, ihnen dieses zu vermitteln. Die BeeBots sind speziell für die Kindergarten- und Unterstufe konzipiert und funktionieren ganz einfach. Für die nächste Stufe gibt es anspruchsvollere Robotik-Programme, wie zum Beispiel WeDo (3./4. Klasse) oder Lego MindStorm EV3 (5./6. Klasse).

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Fazit / Ausblick

Die Lernenden hatten grosse Freude an der Arbeit mit dem BeeBot. Ein Kind meinte sogar: „dürfen wir heute den ganzen Nachmittag nur spielen?“. Den Lernenden ist also gar nicht bewusst, was sie in einer Sequenz mit dem BeeBot alles lernen. Zum Teil waren die Lernenden schon sehr gut und konnten den BeeBot schon ohne Hilfe richtig programmieren. Für diese Kinder wäre es sicherlich wichtig, weitere anspruchsvollere Materialen zur Verfügung zu stellen. Falls also ein solches Projekt länger als nur an einem Nachmittag durchgeführt wird, wäre sicherlich ein Einsatz von WeDo oder dem BlueBot für starke Lernende sinnvoll.

Quelle

Bei der Postengestaltung holten wir die Ideen aus einer schriftlichen Arbeit aus einem früheren Wahlmodul.

Burkhalter, K. / Ehrenbolger, V. (2014): Bee-Bot. Bern: PH Bern. (Unveröffentlicht)

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK): Lehrplan 21. Medien und Informatik. http://vorlage.lehrplan.ch/index.php?nav=200&code=b%7C10%7C0&la=yes ; 11.01.2016

Dokumentation

siehe Anhang

 

Details

WeDo in der 3. Klasse Aarberg (1)

Abstract
Anja Benninger, Nicole Guillet, Manuela Pieren; HS15; Profil MS
Einführung ins Programmieren mit Schwerpunkt WeDo.

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Wir führen die SuS durch das gegenseitige Programmieren (Mensch) in die Welt der Robotik ein. Als nächster aufbauender Schritt werden BeeBots programmiert und angewendet. Schliesslich bauen sie das WeDo Krokodil nach Anleitung zusammen und programmieren dieses auf dem PC.

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

  • Einführung: Was ist ein Roboter?
  • Wie programmiere ich einen menschlichen Roboter?
  • Was ziehe ich für Erkenntnisse daraus?
  • Was ist der Unterschied zwischen Mensch und Roboter?
  • Wie programmiere ich einen BeeBot?
  • Einführung in die WeDo-Thematik
  • Zusammenbauen der WeDo’s
  • Programmieren der WeDo’s
  • Präsentieren der Ergebnisse

Reflexion zum Klassenbesuch

Die SuS waren sehr interessiert und aufgeregt für die Robotik Lektionen. Sie machten alle sehr gut mit und entwickelten sehr gute Ideen zur gegenseitigen Programmierung.

Wir entschieden uns für eine Verlängerung der Einführungssequenz und Abkürzung des ersten Nachmittags, da das Material fehlte: Nach der gegenseitigen Programmierung zeigten alle Gruppen ihre Programmierung vor und die SuS beobachteten genau, was wie programmiert worden war und ob es richtig ablief. Alle, ausser einer Gruppe, wollten vorzeigen. Die SuS beobachteten auch sehr genau und konnten die Programmierung und deren Ablauf gut beschreiben.

Über den Unterschied von Mensch und Maschine hatten sie auch schon sehr viele Informationen, die wir sammeln und besprechen konnten.

Am zweiten Tag stiegen wir mit dem Programmieren der Beebots ein. In Gruppen programmierten sie diese abwechslungsweise und fuhren verschiedene Strecken auf den Strassenmatten ab. Dies funktionierte sehr gut und die Kinder waren sehr begeistert.

Wir hatten die PC’s mit den Bauanleitungen und die Legobaukästen für die WeDo’s schon vorbereitet. Die SuS hatten keinerlei Schwierigkeiten beim Folgen der Anleitung. Einzig reklamierten sie öfters, dass man einzelne Teile auf den Bildern in der Anleitung schlecht sehe... Bei kleineren Unklarheiten verwiesen wir auf andere Mitschülerinnen und Mitschüler, welche eine sehr gute Hilfe waren. Die Programmierung des Krokodils verlief ebenfalls sehr gut. Ein paar Schwierigkeiten zeigten sich bei der Programmierung des Öffnens und Schliessens des Mundes. Viele programmierten das Krokodil so, dass sich der Mund zwar öffnete aber nicht wieder schloss. Dieses Problem konnten wir bei einigen Gruppen beheben, bei anderen funktionierte der Sensor nicht richtig.

Leider war die Zeit zu knapp um zusätzliche Programmierungen vornehmen zu können.

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

Die meisten SuS interessieren sich für Lego und sicher auch für Computer und Roboter. In ihrem Alltag kommen sie immer wieder in Berührung mit diesen Themen. So sind zum Beispiel auch ihre Spielsachen heute nah an der Robotik. 

Im Lehrplan sind folgende Ziele dafür vorgesehen:

MI.2.2: Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.

Fazit / Ausblick

Diese Erfahrung war für uns alle drei sehr bereichernd und lehrreich - sowohl das Seminar wie auch die Erfahrungswerte mit den Lernenden in der Praxis!

Wir sind überzeugt, dass wir zukünftig in der Praxis als Lehrpersonen die Robotik in Bezug auf den Lehrplan 21 umsetzen können. Unseres Erachtens ist es ein sehr wichtiger Teil auch für die Schülerinnen und Schüler. 

Quelle

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK): Lehrplan 21. Medien und Informatik. http://vorlage.lehrplan.ch; 11.01.2016

Dokumentation

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Der Film ist aus Datenschutzgründen nicht öffentlich verfügbar. Bei Interesse bitte bei Urs Wildeisen melden.

 

Details

WeDo in der 3. Klasse Aarberg (2)

Abstract
Nadine Hertig, Rahel Rösti; HS15; Profil MST;
Einen Morgen in der Schule Aarberg zum Thema WeDo.

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Wir hatten das Thema WeDo. Bei unserem Projekt ging es darum, dass wir den SuS das Thema Robotik etwas näher bringen wollten. Wir wollten in einem ersten Schritt mit ihnen schauen, was sind eigentlich Roboter? Was unterscheiden Roboter von Menschen? Welche Aufgaben haben Roboter? Die SuS sollten sich selbst programmieren und so auch diesem spezifischen Thema etwas näher kommen. Was heisst eigentlich programmieren? Worauf muss ich achten, wenn ich programmiere?

Ausserdem sollten sie einem ersten Roboter „BeeBot“ begegnen und dort das Programmieren schon etwas erlernen. 

Im zweiten Schritt haben die SuS mit uns eigene, kleine Roboter hergestellt mit dem Lego WeDo. Uns ging es darum, dass sie lernen, wie man nach Anleitung bauen kann und wie man dann offiziell programmiert. Die SuS waren in Zweier-Gruppen unterwegs und haben zusammen einen Roboter hergestellt und ihn programmiert. Uns war es wichtig, dass die SuS auswählen konnten, welchen Roboter sie bauen möchten. Am Schluss sollte jede Gruppe einen Roboter haben und diesen zum „Laufen“ bringen können.

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

Die Arbeit in der Schule hat sich in mehrere Schritte gegliedert

Schritt 1 - Unterrichtsideen finden

In einem ersten Schritt haben wir uns gefragt, wie wir das Thema Robotik mit den SuS erarbeiten können. Wir haben im Seminar einige tolle Übungen gemacht zum Thema Robotik und Programmieren. Wir haben erste Vorüberlegungen aufgeschrieben und in einer Projektskizze festgehalten.

Schritt 2 – Planung herstellen und Elternbrief

Wir haben uns dann unsere Ziele überlegt (siehe oben) und zusammen haben wir den Morgen, es waren insgesamt vier Lektionen, geplant. Ausserdem haben wir einen Elternbrief geschrieben, damit wir das Recht hatten, die SuS zu fotografieren oder zu filmen. 

Unterrichtsplanung Robotik

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Kamera mitnehmen  Material:

  • Zettel
  • Beebots
  • Mappen dazu

Schritt 3 – Durchführung

Wir sind am 30.11. am Freitagmorgen in die Schule Aarberg gegangen und haben unser Projekt mit den SuS durchgeführt.

Schritt 4 – Reflexion

Nach der Durchführung haben wir kurz mit der zuständigen Lehrperson reflektiert, was gut gegangen war und was eher weniger. Nachher haben wir beide zusammen noch diskutiert, was man anders machen könnte.

Reflexion zum Klassenbesuch

Um 08.20 haben wir unser Projekt gestartet. Wir haben zwei Gruppen gemacht, die eine Gruppe ging mit Nadine Hertig in den Computerraum und hat dort die BeeBots kennengelernt, die andere Gruppe blieb mit Rahel Rösti im Schulzimmer und hat das Thema Programmieren und Roboter angeschaut. Nach 25 Minuten haben wir die Gruppen gewechselt. Die erste Sequenz ging bei uns beiden sehr gut, die SuS hatten grosse Freude an den BeeBots und auch am programmieren. Sie durften sich selbst programmieren, zuerst so wie sie wollten mit Sprechen, dann in einem zweiten Schritt nur noch mit vier Wörtern, nachher nur noch mit drei und schlussendlich nur noch mit antippen und Zeichen. Es hat gut funktioniert und die SuS haben lustige eigene Wörter gebraucht, um einen Roboter zu programmieren. Bei den Jungs kam sehr viel die Wörter „Explosion“ und „kämpfen“ vor. Sie hatten grossen Spass, den Roboter explodieren zu lassen und mit dem Roboter zu kämpfen. Wir haben aber nicht gross etwas gesagt, da dies ja wirklich auch Dinge sind, welche man programmieren kann. Bei den BeeBots mussten die SuS die BeeBots so programmieren, dass sie von der einen Seite auf die andere, über bestimmte Stellen hinweg, gehen konnten. Sie konnten es sehr schnell, wir waren erstaunt!

Im zweiten Teil um ca. 09.10 Uhr haben wir zuerst zusammen den Unterschied von Mensch und Roboter gesucht und diskutiert. Die SuS hatten super Ideen und zusammen haben wir die Stichworte erarbeitet, welche wir auch im Seminar besprochen haben. Nachher machten wir uns alle auf den Weg zum Computerraum. Leider hat auf den Computern in der Schule die Software nicht 100% funktioniert, sie hatten keine Bauanleitungen. Nur auf dem PC der Lehrperson hat alles funktioniert, so haben wir zu Beginn den SuS die Anleitung des Krokodils mit dem Beamer vom Lehrercomputer gezeigt, so konnten sie sehen, welche Figuren es gibt und wie das Programm funktioniert. Alle Kinder waren hin und weg, wir haben immer wieder grosse „Waauws“ und „oohs“ gehört! Wir haben den SuS dann erklärt, dass dies bei ihnen leider nicht funktioniert, aber wir hätten verschiedene Links aus dem Internet gesucht, in denen sie die Anleitung für verschiedene Figuren finden.

Links:

Schiff: https://www.yumpu.com/en/document/view/15675154/bauanleitung-lego-wedo-schiff-myrobotcenter

Brüllender Löwe: https://picasaweb.google.com/111228734087626356470/LEGOWeDoRoaringLion#5861351423046404306

Trommelnder Affe: https://www.yumpu.com/en/document/view/40898893/bauanleitung-lego-wedo-trommelnder-affe-myrobotcenter

Flugzeug: https://picasaweb.google.com/111228734087626356470/LEGOWeDoAirplaneRescue

Riese: https://picasaweb.google.com/111228734087626356470/LEGOWeDoGiantEscape

Fussballfans: https://picasaweb.google.com/111228734087626356470/LEGOWeDoCheerfulFans

Kreisel: http://teilwissen.de/wiki/images/a/a7/Kreisel.pdf

Tanzende Vögel: http://teilwissen.de/wiki/images/7/73/1TanzendeVoegel.pdf

Krokodil: https://collection.switch.ch/objects/LOR:6384/datastreams/DS4 

Allgemein: http://www.wedobots.com/2012/12/wedo-included-designs.html

Wir haben die Links den Kindern auf einem Blatt verteilt und sie mussten sie abtippen und eingeben, dies war nicht wirklich effizient, denn wir haben sicherlich 15 Minuten verloren, da sie halt doch noch sehr jung waren und wir nicht daran gedacht haben, wie schwierig dies für Drittklässler noch ist. Unsere Lehrperson war nicht sonderlich erfreut darüber und hat uns dies auch spüren lassen, sie selber kam recht in Panik, dass wir zu wenig Zeit hätten, dass alle SuS ihre Roboter fertig machen könnten. Wir haben aber diese Übung mit dem Abtippen gar nicht so extrem schlecht gefunden, denn es war eine gute Übung für die SuS mal zu sehen, wo sind eigentlich all diese Zeichen auf der Tastatur und wie schreibt man diese. Schlussendlich hatten alle SuS ihre Seite offen und sie konnten mit dem Bauen der Figur beginnen. Die meisten Kids hatten sich für das Krokodil oder den Affen entschieden, nur eine Gruppe machte den Löwen. Zwei andere Gruppen wollten das Schiff herstellen, aber unsere Lehrperson hat nach der Pause gesagt, sie wolle, dass alle SuS entweder das Krokodil oder den Affen herstellen, da wir sonst zu wenig Zeit hätten. Wir fanden dies sehr schade, da unsere Idee eben gerade nicht so gewesen wäre, aber wir haben verstanden, was sie gemeint hat. Leider waren die Kisten des WeDo bei uns sehr durcheinander und so hatten die SuS Probleme ihre Teilchen zu finden und ständig mussten sie wieder zu uns kommen und fragen. Wir haben dann eine Liste gemacht, wer welche Teile aus welcher Kiste genommen hat, dies war für uns sehr stressig!

Wir waren sehr erstaunt, wie schnell die SuS plötzlich waren. Sie hatten riesen Spass und alle wollten sofort programmieren. Nun war aber das Problem, dass wir ja auf dem Computer die Bauanleitung und auch die Programmieranleitung hatten und die SuS nicht gleichzeitig das WeDo Programm öffnen konnten. Da aber alle zu zweit waren, hatten sie immer einen Computer neben sich, der unbenützt war, sie konnten dann dort den Roboter programmieren. Wir waren sehr erstaunt, was die SuS alles konnten und wie schnell! Um ca. 11 Uhr haben wir eine Präsentationsrunde gemacht und die SuS haben ihren Roboter den anderen vorstellen können. 

Nach der Präsentationsrunde haben wir mit den SuS zusammen die Kisten sortiert und aufgeräumt, es war ein riesen Durcheinander, aber dies war uns klar. Leider ist die Lehrperson ziemlich schnell etwas hysterisch geworden und wurde auch laut und fast etwas böse, da sie in Panik kam, dass wir dies nie schaffen würden. Wir haben ein paarmal etwas böse Worte gegen uns gehört, was uns sehr eingeschüchtert hat, den wir sind ja auch noch keine Vollprofis in diesem Gebiet, aber wir haben unser bestes gegeben!

Am Schluss haben wir die SuS gefragt, ob sie Spass hatten und was ihnen am besten gefallen hat! Alle haben laut „jaaa“ gerufen und haben gesagt, dass ihnen das Roboter bauen am besten gefallen hat!

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

Das Thema Medien und Informatik ist im neuen Lehrplan 21 aufgeführt und soll somit in der Schule gefördert werden. Robotik gehört in den Kompetenzbereich Informatik und ist somit im Lehrplan 21 verankert. 

Unser Thema kann in verschiedenen Schulstufen durchgeführt werden. WeDo ist eher für die 3. / 4. Klasse gedacht, aber zum Einstieg des Themas könnte es auch sicher noch in einer 5. Klasse durchgeführt werden. Orientiert am Lehrplan 21 fanden wir folgende Kompetenzen zu unserem Thema. Modul Medien und Informatik, Kompetenzbereich 2 „Informatik“: 1a, 2e:

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Fazit / Ausblick

Alles in allem war es eine super Erfahrung für uns, mal in eine Klasse zu gehen und dieses Projekt durchzuführen! Es wird viel lebendiger, wenn man mit Kindern an solchen Themen arbeitet, als wenn wir selber die Themen durcharbeiten!

Der erste Teil würden wir wieder genau gleich gestalten, dort hat sich alles bewährt. Im zweiten Teil würden wir aber einiges ändern. Natürlich war es für uns schwieriger, weil das Programm WeDo nicht 100% funktioniert hatte, wir haben natürlich die Unterrichtsplanung ohne dieses Wissen gemacht. Die Suche der Links für die verschiedenen Bauanleitungen hat uns grosse Mühe bereitet, wir waren ca. 2h am Links suchen, da im Internet wirklich nicht viele vorhanden sind. Wir waren glücklich, als wir doch einige hatten und auch etwas stolz auf uns. Leider wurde uns die Freude dann recht schnell genommen, weil wir die Links ausgedruckt haben und die SuS sie eintippen mussten. Die Lehrperson hat in einem eher negativen Ton gesagt, wieso wir die Links nicht auf den Lehrercomputer gesendet hätten und dann von dort auf alle Computer im Zimmer verteilt hätten? Dummerweise haben wir nicht gewusst, dass man dies kann und es ist uns ehrlich gesagt auch nicht in den Sinn gekommen! Ein anderes Mal würden wir dies so machen!

Auch das Aufräumen mit den Kids war nicht einfach, klar wir hatten schon unordentliche Kisten bekommen, aber wir hätten uns besser überlegen müssen, wie genau wir das Aufräumen strukturieren wollen! Ein anderes Mal würden wir die SuS ihre Roboter abbauen lassen und dann sollen sie mit der Liste kontrollieren, ob sie alles in der Kiste haben und zum Schluss zu uns kommen und wir schauen auch noch einmal, falls etwas fehlen würde, würden wir ihnen dies ersetzten oder gleich in die Kiste schreiben.

Da aber das Feedback der Kinder sehr positiv ausgefallen ist, nehmen wir an, dass es uns gelungen ist, ihnen das Thema Robotik etwas näher zu bringen und sie dafür zu faszinieren:)

Quelle:

In folgende Literatur haben wir uns Hintergrundwissen angeeignet, die uns bei der Durchführung mit WeDo geholfen hat.

Education Lego (2015): „LEGO.com Grundschule-WeDo-Software“;https://education.lego.com/de-de/lesi/elementary/lego-education-wedo/software08.12.2015

Lehrplan: 

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK): Lehrplan 21. Medien und Informatik. http://vorlage.lehrplan.ch/index.php?nav=200&code=b%7C10%7C0&la=yes; 11.02.2016

Dokumentation

 

Details

WeDo in der 4. Klasse Moos Gümligen

Abstract

Claudine Grand / Dunja Minder / Karin Stiffler / Joel Zeller; HS15; Profil MST

WeDo in der Schule

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

Unser Auftrag war das Durchführen eines Techniktages zum Thema Lego-WeDo (Starterpaket für Programmieranfänger).

Wir gingen mit dem Ziel in die Klasse, den Lernenden das Programmieren näher zu bringen. Uns war es wichtig, dass die Kinder das Programmieren selbstständig ausprobieren und für sich entdecken können. Dazu war Lego-WeDo ein geeignetes Paket, da je ein Set pro Zweiergruppe mitgebracht werden konnte. Geplant war, dass die Lernenden zu Zweit aus den Legos eine Figur bauen, welche sie dann am Computer programmieren und das Ergebnis ihren MitschülerInnen vorstellen können.

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

1. Schritt (Einführung):

  • Einführung ins Thema an der PH Bern im Rahmen des Wahlmoduls „Produktive Medienarbeit“.
  • Kennenlernen  des Materials und erstes Ausprobieren durch die Studierenden.

2. Schritt (Planung Techniktag):

  • Organisation einer Klasse
  • Was wollen wir machen / erreichen?
  • Wie sieht genaues Vorgehen aus?
  • Planung der einzelnen Lektionen
  • Organisation des WeDo-Materials
  • Abklärungen bezüglich der vorhandenen Installationen & Materialien an der Schule (Computer).

3. Schritt (Vorbereitungen vor Ort – vor 1. Durchführung)

  • Programme installieren
  • Material bereitlegen
  • kurze Absprache mit Klassenlehrperson
  • Arbeitsblatt drucken

4. Schritt (1. Durchführung)

  • Kinder in Thema einführen
  • spielerische Annäherung an Thema
  • Material herausgeben
  • Coaching der Lernenden

5. Schritt (nach 1. Durchführung):

  • Material aufräumen und kontrollieren
  • Rückgabe des WeDo-Materials an der PH Bern
  • kurze Reflexion
  • weiteres Vorgehen besprechen / Planung anpassen

6. Schritt (Vorbereitungen vor 2. Durchführung):

  • Kontrolle der Programme auf den Computer
  • Material abholen und zur Schule transportieren

7. Schritt (2. Durchführung):

  • Material herausgeben
  • Coaching
  • spontane Umplanung aufgrund Zwischenfall

8. Schritt (nach 2. Durchführung):

  • Material kontrollieren und zurückbringen
  • Reflexion und Verschriftlichung der Erkenntnisse der
    durchgeführten Vormittage
  • Erstellung Prezi & E-Portfolio

Reflexion zum Klassenbesuch

Insgesamt waren wir zwei Freitagvormittage in der Schule und konnten jeweils drei Lektionen mit den Lernenden am WeDo-Projekt arbeiten. Vorgängig war es wichtig, dass wir die Software auf allen Computern installierten. Dies haben wir auch versucht, bis sich herausstellte, dass es auf den Computern der Schule gar nicht möglich war. Der Grund dafür war, dass die Computer lediglich Terminals waren. So standen wir vor unserer ersten technischen Hürde, die wir überwinden mussten und die Flexibilität von uns verlangte. Glücklicherweise hat uns der ICT-Fachmann des Schulhauses unterstützt, sodass die Software am 2. Technik-Halbtag auf allen Computern installiert war.

Als wir dann den ersten Technik-Morgen mit der Klasse durchführten, war unsere Ausgangslage folgende:

  • Computerraum mit genügend Computern für jedes Team zur Verfügung; die Software jedoch nicht installiert.
  • Drei WeDo-Koffer mit je vier Sets vorhanden --> reicht für 12 Gruppen à 2 Lernende.
  • Ein WeDo-Koffer mit Ersatzteilen vorhanden.
  • Separat WeDo-Programm auf einem privaten Laptop installiert, welcher an den Beamer im Klassenzimmer angeschlossen werden kann.

Da sich erst am Vorabend des ersten Technik-Halbtages herausgestellt hat, dass die Software nicht funktioniert, mussten wir sehr spontan und flexibel auf die neue Situation reagieren. So beschlossen wir, den Anfangsteil mit der Einführung wie geplant durchzuführen und den technischen Teil spontan umzustellen.

Die Einführung funktionierte gut; die Lernenden interessierten sich für die Thematik und berieten sich in Kleingruppen, was Maschinen und Roboter sind und wo Gemeinsamkeiten und Unterschiede liegen. Wir sammelten die Aussagen der Lernenden an der Wandtafel und gingen so verstärkt auf das Thema ein. Anschliessend programmierten sich die Lernenden in Zweiergruppen gegenseitig, indem sie sich auf drei verschiedene Arten Befehle gaben: mündlich, aufgeschrieben auf vier Zettel oder mittels Tippen auf Schulter, Kopf, Rücken etc. Vor der grossen Pause schlossen wir den Laptop an den Beamer an und die Lernenden stimmten ab, welche Figur gebaut werden soll. Sie entschieden sich für den Löwen, der aufsteht, sobald jemand vorbeikommt. Wir öffneten die Anleitung und die Lernenden bauten in Kleingruppen alle mit derselben Anleitung den Löwen. Dies hat so zwar funktioniert, doch es war sehr schade, dass die Lernenden nicht individuell in ihrem eigenen Tempo arbeiten konnten. Es zeigte sich auch an den Reaktionen der Kinder, dass sie zwar Freude am WeDo-Projekt haben, die Umstände für die Durchführung die Freude jedoch auch spürbar hemmten. Nach der grossen Pause bauten wir noch fächerübergreifend eine Sequenz Französisch ein, da die Lernenden gerade den Parcours mit dem Erfinden einer Maschine durchnahmen. Dazu bereiteten wir verschiedene Modellsätze vor, welche wir in einer Kreissequenz mit den Schülerinnen und Schülern besprachen. So lernten sie die Sätze und deren Bedeutung kennen und konnten anschliessend an einem Arbeitsblatt ihr neu erworbenes Wissen verfestigen und ihren eigenen Roboter erfinden. Mithilfe der vorher geübten Sätze konnten sie beschreiben, was der Roboter alles kann. Uns selber hat es einfach insbesondere für die Schülerinnen und Schüler leid getan, dass so vieles schief gelaufen ist. Dass es solche Probleme geben könnte, war uns im Vorhinein nicht bewusst - von uns hatte noch nie jemand davon gehört, dass USB-Ports blockiert sein können... Doch trotzdem würden wir insgesamt gesehen die Chance ergreifen, wieder einmal einen Techniktag durchzuführen. Wir haben viel aus den problematischen Situationen gelernt und sind für ein nächstes Mal besser vorbereitet. Denn wir denken, dass es für die Lernenden eine bereichernde und spannende Erfahrung ist, das Programmieren kennenzulernen und selber auszuprobieren.

Als wir am nächsten Freitag wiederum in die Klasse kamen, wussten wir bereits, dass das Programm nun erfolgreich auf allen Computern installiert war. Deshalb planten wir, direkt in den Computerraum zu gehen und die Schülerinnen und Schüler so schnell wie möglich mit dem Bauen beginnen zu lassen. So wechselten wir gleich zu Beginn der ersten Lektion den Raum und die Lernenden setzten sich in den abgemachten Zweiergruppen an je einen Computer. Wir erklärten den Ablauf des Morgens und teilten die WeDo-Sets aus; gleichzeitig informierten wir die Schülerinnen und Schüler auch über die Regeln (keine Teile zwischen verschiedenen Gruppen austauschen; jedes Teil gehört wieder an den ursprünglichen Platz). Da jedoch die integrierten Anleitungen zum Bauen der Roboter im Programm WeDo nicht funktionierte (Softwarefehler), mussten wir die Kinder eher umständlich über viele verschiedene Ordner bis zu den Anleitungen lotsen. Als diese Hürde überwunden war, konnten die Teams endlich mit dem Bauen ihrer gewählten Figur beginnen. Doch es dauerte nicht lange, bis die ersten Teams zu uns kamen und sich beschwerten, dass ihnen viele Teile fehlen. Als wir uns die Sache genauer anschauten, bemerkten wir, dass in unserem Koffer lediglich 6 einzelne Sets vorhanden waren und die anderen 4 Sets nur Ersatzteile sind. Deshalb mussten wir - zum Missfallen der Kinder - die Gruppen zusammenlegen, sodass jetzt nur noch 6 Gruppen bestanden, welche je ein komplettes Set bekamen. Während die Lernenden ihre Roboter bauten, waren wir damit beschäftigt, ihnen die Ersatzteile herauszusuchen und gleichzeitig den Überblick zu behalten, welches Teil bei welcher Gruppe ist (um am Schluss des Technik-Morgens alles wieder so zu verräumen, wie es war). So weit wir beobachten konnten, hatten die Lernenden jedoch grossen Spass beim Bauen ihrer Roboter und die Aufregung war gross, als die erste Gruppe ihren Roborter fertig gebaut hatte. Der nächste Schritt war nun, die Roboter mit dem Computer zu verbinden, damit die Schülerinnen und Schüler sie programmieren konnten. Nur leider hat der Computer einfach nicht auf die eingesteckten Roboter reagiert und die Enttäuschung bei den Lernenden war dementsprechend hoch. Später hat sich herausgestellt, dass die USB-Ports dieser Computer blockiert sind und dass das Einstecken der Roboter so natürlich nichts bringt. Um die kurze Zeit bis zur grossen Pause noch zu überbrücken und damit die Lernenden doch noch das Programmieren austesten konnten, starteten wir einen privaten Laptop und öffneten das Programm WeDo. Die Schülerinnen und Schüler kamen nun im jeweiligen Team zu uns und konnten ihren Roboter auf dem Privatgerät programmieren und den anderen vorzeigen. Auch hier entstand das Problem, dass natürlich nicht alle Gruppen gleichzeitig programmieren und schauen konnten, da es einfach ein Platzproblem gab. Während der grossen Pause hielten wir einen Kriesenrat und beschlossen, alles wieder ins Klassenzimmer zu verschieben, wo wir den Laptop wenigstens am Beamer anschliessen können. Dies hat den Vorteil, dass alle Kinder sehen, was programmiert wird. Leider war es nur eine dürftige Notlösung. Im Klassenzimmer konnten die Schülerinnen und Schüler schliesslich erste Erfahrungen mit dem Programmieren sammeln. Leider war es so, dass sich nicht alle Lernende einbringen konnten. Im grossen Klassenverband wollten natürlich insbesondere die Jungs nach vorne kommen und etwas programmieren; die Mädchen hielten sich deutlich im Hintergrund und machten etwas lange Gesichter. Als wir die Kinder am Schluss noch gefragt haben, wie sie diese Technik-Halbtage erlebt haben, waren die Aussagen auch deutlich verschieden. Einigen hat es sehr gut gefallen, einigen mittel und es gab sogar Lernende, denen es gar nicht gefallen hat.

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

Bezug zur Schulstufe:

Für Schülerinnen und Schüler in der 4. Primarklasse bietet die Arbeit mit Robotern etwas sehr abwechslungsreiches. Die Faszination mit Lego Roboter zu bauen, welche mit Motoren gesteuert werden können, kommt sowohl bei Buben und Mädchen schnell auf. Lego Education entwickelte das LegoWeDo-Lernkonzept für den Einsatz bei Primarschülerinnen und -Schülern. Die Lernenden steuern mit einem einfachen und sehr bildhaften Programm auf dem Computer zwei Motore und verschiedenen Sensoren, nachdem sie eine von zwölf möglichen Lego-Figuren nachgebaut haben.

Lehrplanbezug:

MI 2.2: Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.

Die SuS...

  • können durch Probieren Lösungswege für einfache Problemstellungen suchen und auf Korrektheit prüfen (z.B. einen Weg suchen, eine Spielstrategie entwickeln). Sie können verschiedene Lösungswege vergleichen.
  • können formale Anleitungen erkennen und ihnen folgen (z.B. Koch- und Backrezepte, Spiel- und Bastelanleitungen, Tanzchoreographien).
  • können Abläufe mit Schleifen und Verzweigungen aus ihrer Umwelt erkennen, beschreiben und strukturiert darstellen (z.B. mittels Flussdiagrammen).
  • können einfache Abläufe mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern lesen und manuell ausführen.
  • verstehen, dass ein Computer nur vordefinierte Anweisungen ausführen kann und dass ein Programm eine Abfolge von solchen Anweisungen ist.
  • können Programme mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern schreiben und testen.

Fazit / Ausblick

Unter dem Strich muss man leider sagen, dass unsere Umsetzung nicht sehr erfolgreich war. Vieles lief nicht so, wie wir es uns vorgestellt hatten. Es kamen mehrere unglückliche Umstände zusammen, welche unsere Arbeit mit Lego-WeDo erschwerten. Grundsätzlich haben wir aber spontan und gut auf diese Umstände reagiert. Trotzdem müssten wir uns für eine nächste Durchführung besser organisieren. Wir haben festgestellt, dass es nicht reicht, wenn man sich bei der Klassenlehrperson erkundigt, ob die Infrastruktur vorhanden und das Projekt durchführbar ist. Am besten setzt man sich bereits im Voraus mit dem ICT-Verantwortlichen in Verbindung, damit man sich sicher sein kann, dass die Software installiert werden kann und die USB-Ports funktionieren und einsatzfähig sind. So kann verhindert werden, dass man am Vortag des Robotik-Tages in eine solche missliche Lage gerät, wie uns das passiert ist. Obwohl es sehr aufwändig ist, hätten die Material-Kisten auf Vollständigkeit kontrolliert werden müssen. Grundsätzlich kann man sagen, dass wir uns zu fest auf das verlassen haben, was uns gesagt wurde und wir zu wenig überprüft haben, ob es in Wirklichkeit auch so ist.

Diese oben beschriebenen misslichen Lagen erforderten ein spontanes und flexibles Agieren unsererseits. Dies gelang uns meist sehr gut und die Improvisation war oft beachtlich. Wir bewahrten stets die Ruhe und handelten so souverän wie möglich. Wir glauben, dass es sich trotzdem gelohnt hat, so einen Robotik-Tag zu organisieren und durchzuführen. Wir wissen nun, wo überall Schwierigkeiten auftreten können und worauf geachtet werden muss. Wir sind überzeugt, dass eine nächste Durchführung erfolgreich verläuft, da die Lernenden vor allem am Anfang mit sehr viel Motivation dabei waren und diese Motivation zum grossen Teil nur durch die Pannen gebremst wurde.

Der Französischinput war sowohl für die Schülerinnen und Schüler wie auch für uns eher ein Muss. Die Lernenden waren mit ihren Gedanken nur bei Lego-WeDo und niemand interessierte sich dafür, auf einem Blatt einen Roboter zu erfinden, den man dann nicht erstellen kann und dies dazu noch auf Französisch. So versuchten wir diesen Input möglichst kurz zu gestalten, damit der Auftrag der Lehrperson durchgeführt wurde, die Schülerinnen und Schüler jedoch nicht zu lange vom Bauen des eigenen Roboters abgehalten wurden.

Als Ausblick können wir noch die Erkenntnis festhalten, dass es sich lohnt, sich im Voraus (am besten nicht am Vortag, sondern noch früher) mit dem Material und der Infrastruktur auseinanderzusetzen. Das war für uns leider nicht so umsetzbar, weil die Infrastruktur und die Zeitplanung der PH Bern dies nicht zuliessen. Die Zeit, die man für eine solche frühzeitige Organisation investiert ist nicht verloren, sondern erlaubt den Lernenden während des Robotik-Tages einen möglichst grossen Anteil an effektiver Lernzeit, da die Zeit nicht künstlich überbrückt, oft gewartet und improvisiert werden muss. Sowohl für die motivierten Schülerinnen und Schüler wie auch für uns Studierende war es etwas entmutigend, da viel mehr erwartet wurde.

Dokumentation

Quelle

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK) (2015): Lehrplan 21. http://vorlage.lehrplan.ch/; 11.02.2016

Dokumentation

Details

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

Details

EV3 in der 6. Klasse Wichtrach

Abstract
Tobler Jael; Bieri Melanie; Freiburghaus Natalie; Clément Nicole (Dokumentation); HS15; Profil MST

EV 3 in der 6.Klasse Wichtrach

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Thema / Ziel des Klassenbesuchs / Aufgabenstellung

In der 6.Klasse in Wichtrach konnten wir zwei Mal einen ganzen Morgen (insgesamt ca. 8 Lektionen) Robotik einführen und unterrichten. Hierzu haben wir uns zum Einstieg für die Beebots entschieden und anschliessend mit EV 3 gearbeitet. Mit der Lehrperson legten wir als Ziel fest, dass die Schülerinnen und Schüler EV 3 kennenlernen und wissen, was Robotik, Roboter und programmieren sind. Unser persönliches Ziel war es, dass wir die Faszination Robotik den Schülerinnen und  Schülern möglichst spannend und handlungsorientiert näher bringen können. Jedes Kind sollte am Ende dieser Unterrichtseinheit einen Eindruck über Robotik gewonnen haben und ein Erfolgserlebnis im Bereich des Programmierens erleben dürfen. Nach einem Postenlauf als Einführung bekamen die Schülerinnen und Schüler als Aufgabenstellung folgendes Arbeitsblatt, wobei die Aufgaben immer schwieriger wurden. Das Arbeitsblatt konnten wir von Urs Wildeisen so übernehmen (siehe Anhang).

Erarbeitungsschritte / Arbeitsprozess

Schritt 1: Kontaktaufnahme
Zu Beginn haben wir die ehemalige Praxislehrperson von Melanie kontaktiert und nachgefragt, ob es möglich wäre, in der 6.Klasse unser Robotikprojekt durchzuführen. Die Lehrperson war von Anfang an sehr begeistert und wir konnten uns schnell auf zwei Termine einigen.

Schritt 2: Elternbrief
Sodass die Eltern der Schülerinnen und Schüler ebenfalls über unser Vorhaben informiert sind und damit wir unser Projekt auch dokumentieren dürfen und dementsprechend Fotos oder Videos machen können, schrieben wir einen Brief an die Eltern, welchen die Kinder unterschrieben wieder mit in die Schule bringen mussten.

Schritt 3: Unterrichtsplanung
Gemeinsam haben wir anschliessend die zwei Morgen geplant, entsprechendes Material erstellt und Organisatorisches geklärt.

Schritt 4: Software
Eine Woche vor der Unterrichtseinheit installierten wir zu zweit die Software auf den Laptops der Schule. Für dies ist unbedingt genug Zeit einzuberechnen. Da wir alle gleichzeitig herunterladen und installieren wollten, blieb das WLAN oft hängen und es dauerte mehrere Stunden. Eine CD zur Installation wäre praktischer.

Schritt 5: Material besorgen
Mit dem Auto konnten wir das Material von der PH Bern nach Wichtrach transportieren. Durch vorherige Abklärungen waren die EV 3 Kästen reserviert und bereitgestellt.

Schritt 6: Material kontrollieren (haben wir leider ausgelassen)
Da die Kästen immer wieder ausgeliehen oder von den Studierenden gebraucht werden, kann es vorkommen, dass einige Teile fehlen. Leider haben wir diesen Kontrollblick nicht gemacht und erst während der Unterrichtseinheit bemerkt, dass einige wichtige Teile (z.B. Kabel) fehlen.

Schritt 7: Tag 1 Einführung

  • Begrüssung
  • Einführung in die drei verschiedenen Posten: Roboter - Maschine - Mensch; Beebots, Ich als Roboter - mein "Gspändli" programmieren
  • Vorstellen EV3: Kasten, Motoren, Stein, Sensoren, Programm, Anleitung
  • Aufgabenstellung geben
  • Programmieren
  • Hilfestellung geben
  • Aufräumen, Anschreiben
  • Feedback

 

Schritt 8: Tag 1 Programmieren

  • Einführung: Video von modernen Roboter anschauen, neueste Erfindungen
  • Programmieren
  • Wettbewerb: 15 Minuten Zeit etwas zu Programmieren und anschliessend vorzuzeigen
  • Aufräumen und Abbauen der Roboter
  • Gemeinsames Kontrollieren der Kästen
  • Feedback der Schüler und Schülerinnen einholen
  • Abschluss

(Während der beiden Tage wurde gefilmt und fotografiert)

Schritt 9: Rückgabe der Materialien
Nach unserer Unterrichtseinheit haben wir die Kästen noch einmal kontrolliert und anschliessend an die PH Bern zurückgebracht.

Schritt 10: Dokumentation erstellen und reflektieren

Reflexion zum Klassenbesuch

Im Grossen und Ganzen ist es uns sehr gut gelungen. Die Motivation und Freude der Lernenden hat uns begeistert. Doch nun zu den einzelnen Schritten.

Einführung:
Die Einführung in drei Schritten ist sinnvoll, jedoch in den kleineren Gruppen nur möglich, wenn genügend Lehrpersonen anwesend sind. Dennoch wäre dies auch mit der ganzen Klasse möglich: Die Lernenden müssten einfach bei den "Posten" gut instruiert werden (ob durch die Lehrperson oder durch ein Postenblatt). Der Posten zu den BeeBots sollte am ehesten direkt betreut werden, die anderen beiden Posten könnten von älteren Lernenden auch alleine durchgeführt werden.

EV 3 - Lego Mindstorms:
Die Lernenden konnten insgesamt vier Lektionen am EV 3, mit Aufbau der Roboter, arbeiten. Dies erscheint uns eine sinnvolle Länge, da es in dieser Zeit keinem der Lernenden langweilig wurde und auch keine/keiner mit der Zeit überfordert war. Es war ausserdem sinnvoll zu Beginn, noch vor dem Bauen, die Regeln (keine Teile der Materialkisten werden getauscht!) und die Ziele zu erläutern. Dennoch haben wir die Lernenden dann erstmal bauen lassen und haben ihnen das Aufgabenblatt und das Programmieren erst nach dem Aufbau der Roboter erläutert (als die ersten mit bauen fertig waren). Dies erscheint uns auch eine sinnvolle Strukturierung, da das Programmieren an sich und die Robotik für die Lernenden bereits neu war - zu viele Inputs auf einmal wären wohl bei einigen untergegangen. Vielleicht hätten hier noch einige Hinweise zum Programmieren (z.B. die wichtigsten Farben der benötigten "Bausteine" etc.) an der Tafel geholfen. Man hätte solche Scaffolds auch im Klassenzimmer auslegen können, damit die Lernenden, die diese Scaffolds benötigen, diese als Hilfe nehmen könnten. In der Klasse, in der wir waren, war dies nicht nötig, da die Lernenden sehr selbstständig und motiviert waren und auch motiviert einfach ausprobierten. Je nach Klasse wäre es jedoch sinnvoll gewesen. Die Lernenden arbeiteten dann selbstständig an den Arbeitsblättern, jede/r in ihrem/seinem Tempo: So konnte die Differenzierung der Lernenden gewährleistet werden. Je nach Klasse hätten die Arbeitsgruppen homogen gestaltet werden sollen. In dieser Klasse war es vom Niveau her sehr ähnlich, dadurch mussten keine spezifischen Gruppen gemacht werden.

Abschluss:
Als Abschluss veranstalteten wir eine "Robotershow". Die Lernenden bekamen die Aufgabe, ihren Roboter mit etwas eigenem zu programmieren. Dafür hatten sie 15 Minuten Zeit.
Anschliessend trafen wir uns im Kreis und die Lernenden durften nacheinander ihre programmierten Schritte vorzeigen. Dies erschien uns als ein sehr guter Abschluss, da die Lernenden voll Begeisterung etwas eigenes programmierten und jeder nochmal allen etwas vorzeigen konnte. Somit war der Abschluss auch für die Lernenden ein Highlight.

Im Allgemeinen sind wir sehr zufrieden mit unserer Organisation und dem Ablauf der zwei Robotik-Vormittage. Die Lernenden waren begeistert bei der Sache - unser Ziel hat sich somit erfüllt.

Bezug zur Schulstufe / Lehrplanbezug

D.2.B.1: Die SuS können wichtige Informationen aus Sachtexten entnehmen.

NMG.5.1-3: Technische Entwicklungen und Umsetzungen erschliessen, einschätzen und anwenden

TTG.2.D.1: Die Schülerinnen und Schüler können handwerkliche Verfahren ausführen und bewusst einsetzen.

Es werden die Handlungsaspekte "Mathematisieren und Darstellen" sowie "Erforschen und Argumentieren" angesprochen. 

MI 2.2.: Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen. 

MI.2.3.: Die Schülerinnen und Schüler verstehen Aufbau und Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung anwenden.

Fazit / Ausblick

Unser Fazit wird bereits in der Reflexion deutlich. Allgemein sind wir sehr zufrieden und wir würden den Aufbau (Einleitung in drei Schritten, Roboter bauen, Programmieren lassen, gemeinsamer Abschluss) wieder so machen. Interessieren würde uns sehr, wie es wohl in anderen Klassen mit diesem Aufbau funktioniert und ob sich dieser also bewährt oder dann angepasst werden muss.

Quelle

Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (2015): Lehrplan 21. http://vorlage.lehrplan.ch/; 11.02.2016

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