Beschreibung und Ziele:

Die Robotik AG an unserer Schule erfreut sich großer Beliebtheit und startet mit unseren Jüngsten in der Erprobungsstufe. Wir arbeiten zurzeit noch mit dem mittlerweile veralteten LEGO-Mindstorms NXT-System. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Zweiergruppen zusammen und werden zunächst spielerisch mit dem LEGO-Mindstorms System vertraut gemacht. Hier lernen sie insbesondere die Motoren und unterschiedlichen Sensoren kennen, um im nächsten Schritt eigenständig Roboter zu bauen und zu programmieren. Die Aufgaben ergeben sich aus dem Kontext und betreffen zum Beispiel Dinge des Alltags, wie den Bau und die Programmierung eines autonomer "Staubsaugers". Die Roboter lernen tanzen, einparken oder werden zu Schleichjägern. Im weiteren Verlauf werden die Aufgaben zunehmend anspruchsvoller, komplexer, die Lösungsmöglichkeiten vielfältiger. Durch die überwiegend logische, kreative und praktische Arbeit können sich insbesondere auch Schülerinnen und Schüler einbringen, die im sprachlichen Bereich noch Defizite haben. Die Technik bietet so einen motivierenden Zugang für Kinder, denen es schwer fällt sich sprachlich zu artikulieren. Gleichzeitig fördert es den Teamgeist und leistet so einen Beitrag zur Integration. Und durch den Austausch im Team wird gleichzeitig auch ein niedrigschwelliger Anlass zur Artikulation geschaffen. Auf der Grundlage dieser Erfahrungen in der Erprobungsstufe möchten wir die Robotik als einen weiteren Schwerpunkt unseres MINT-Konzeptes weiter ausbauen und in der Mittelstufe fortsetzen. Hier soll die Robotik im Rahmen einer jahrgangsübergreifenden AG in das schulische Angebot aufgebaut werden. Außerdem behandeln Kurse im Wahlpflichtbereich II "Junior Ingenieure" die Robotik, ohne bislang auf zeitgemäße und moderne Robotersysteme zugreifen zu können. Zudem gibt es in diesem Bereich eine Reihe spannender schulübergreifender Roboter-Wettbewerbe, mit denen wir die Begeisterung, den Anspruch und Problemlösefähigkeiten unserer Schüler/-innen ganz besonders herausfordern möchten. Auch dazu bedarf es aber einer aktuellen technischen Ausstattung, die wir über den Schuletat leider nicht realisieren können.

Mit der Robotik AG möchten wir die Schülerinnen und Schüler für den MINT-Bereich begeistern und motivieren und die Fähigkeiten und Neigungen für Technik und Informatik in besonderer Weise ansprechen und fördern. Die zunächst spielerische Herangehensweise fördert ihre Kreativität, die zu ganz individuellen Lösungsansätzen führt. In projektinternen und externen Wettbewerben vergleichen Sie ihre eigenen Konstruktionen mit denen anderer Gruppen und verfeinern gegebenenfalls ihre Konstruktion bzw. Programmierung. Ältere Schülerinnen und Schülern profitieren von diesen Erfahrungen in Hinblick auf eine zunehmend systematischere Herangehensweise. Wir möchten mit der Robotik AG diese forschende Herangehensweise im MINT-Bereich stärken und die Schülerinnen und Schüler an weiterführende Wettbewerbe z.B. Schüler experimentieren, Jugend forscht heranführen. Die Robotik am GiL soll zu einem umfassenden Konzept von der Erprobungsstufe bis in die Oberstufe als Baustein unseres MINT-Konzeptes ausgebaut werden.

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Das Projekt ist ausgesprochen schüleraktivierend und handlungsorientiert. Die Schülerinnen und Schüler erhalten Aufträge, die von Robotern erledigt werden sollen. Daraufhin konstruieren Sie in Partnerarbeit ihren eigenen Roboter und programmieren ihn selbstständig. Durch Versuch und Irrtum können sie die Ergebnisse ihrer Arbeit unmittelbar anhand der Ausführungen ihres Roboters beobachten, Zusammenhänge verstehen und sich kontinuierlich verbessern.

Rückblick:

Die Roboter AG am GiL wird durch die neuen Makeblock-Roboter sehr positiv ergänzt. Dabei bereichert vor allem die Vielseitigkeit im Bezug zu Hard- und Softwarekomponenten der M-Bots die AG-Kultur stark. Der mechanisch anspruchsvolle und kreativ gestaltbare Zusammenbau der Roboter förderte die feinmotorischen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler, die an der praktischen Aufgabe des Zusammenbaus großen Gefallen fanden. Das Verschrauben von metallenen Bausteinen mit echten Schraubenziehern und Schrauben während der Konstruktionsphase vermittelte den Schülerinnen und Schülern das Gefühl von wirklichen Ingenieursarbeiten, was einen enormen motivationalen Vorteil gegenüber anderen bekannten Bausätzen mit sich bringt. Die physisch vergleichsweise schweren Roboter wirken mechanisch authentischer als vergleichbare Produkte, die häufig den Eindruck von reinen Spielzeugen vermitteln. Während die Schülerinnen und Schüler erste Eindrücke in sequentielle sowie objektorientierte Programmierung erhalten, ist der Bezug zur Hardware vermittels des verhältnismäßig anspruchsvollen Zusammenbaus und die vielen Möglichkeiten die Hardware-Peripherien des M-Bots zu programmieren gegeben. Die Schülerinnen und Schüler erlernten die Programmierung von LEDs, Leuchtanzeigen sowie Abspielmechanismen für Töne und die Kombination all dieser Funktionen miteinander, bevor die Steuerungseinheit des Roboters direkt programmiert wurde. Dieses schrittweise Heranführen an das Programmieren mündete in Problemlösungsstrategien und deren praktische Umsetzung durch den Roboter z.B. das Abfahren von vorgegebenen Wegstrecken, das Erkennen und Umfahren von Hindernissen oder den Roboter tanzen zu lassen.