Beschreibung und Ziele:

Mit "Ozobots" können Schülerinnen und Schüler in die Welt des Programmierens eintauchen. Ozobot, das ist ein kleiner, faszinierender Roboter mit eingebautem Akku und fünf Farbsensoren auf der Unterseite. Mit diesen Sensoren ist er in der Lage, einfache Linien abzufahren. Je nach Farbkombination der Linie führt er bestimmte Aktionen aus. So kann Ozobot zum Beispiel beschleunigen und bremsen oder die Richtung wechseln. Den Schülerinnen und Schülern wird über die Verwendung von Farbcodes auf Papier ein einfacher Zugang zum Programmieren ermöglicht. Dabei wirkt sich das Arbeiten mit dem reellen Gegenstand sehr motivierend auf die Schülerinnen und Schüler aus.

Mit Ozobot kann ein Einstieg in zahlreiche MINT-Themen geschaffen werden. Es lassen sich Kompetenzen in den Bereichen Natur und Leben, Technik und Arbeitswelt sowie überfachliche Kompetenzen wie Teamfähigkeit und Sozialkompetenz erlernen. Auch fächerübergreifendes Arbeiten mit Ozobot z.B. Raum-Lage-Beziehungen im Fach Mathematik ist möglich. Zudem wird im Kompetenzbereich 6 des Medienkompetenzrahmen NRW ausdrücklich das "Modellieren und Programmieren" als Unterrichtsinhalt gefordert. Durch das Arbeiten mit Ozobot können wir diese Forderungen erfüllen und die Schülerinnen und Schüler adäquat schulen und letztlich auch auf den Übergang zu weiterführenden Schulen vorbereiten.

Wie wurden die Kinder in das Projekt eingebunden?

Die Schülerinnen und Schüler können im Klassenverband unter dem Thema "Arbeiten mit Mini- Robotern" ab dem 2. Halbjahr des ersten Schuljahres, insbesondere aber auch ab der 2. Klasse aktiv mit den Ozobots umgehen lernen, eine sicherlich spannende und hoch motivierende Aufgabenstellung. Ihre Kompetenzen werden in den folgenden Bereichen gleichermaßen gestärkt:  Umgang mit digitalen Medien Programmieren und Modellieren,  im Bereich MINT,  im sozialen Miteinander, da die Aufgaben als Partnerarbeit angelegt sind. Darüber hinaus sollen den Kindern auch im Rahmen von Robotik - AGs die Arbeit mit den Ozobots - das Eintauchen in die Welt von Modellieren und Programmieren - ermöglicht werden .

Rückblick:

Beschreibung und Ziele:
Zitat "Die digitale Bildung wird eines der vorrangig wichtigen Themen der Bildung in der Zukunft sein. Aus diesem Grund wird es Aufgabe aller Institutionen im Bereich der Schulen sein, alle Schülerinnen und Schüler zu einer verantwortungsvollen Nutzung der digitalen Medien und Technologien zu befähigen. Die Nutzung der digitalen Medien und Technologien soll daher weiter entwickelt und in den Schulalltag integriert werden." https://www.schulministerium.nrw.de/docs/Schulsystem/Medien/index.html
Immer mehr Bereiche des Lebens basieren auf Software und Algorithmen. Grundlegende Programmierkenntnisse zu besitzen, ist also von Vorteil. Um diese Art der Technik zu begreifen und auch zu nutzen, hilft meist bereits das einfache Ausprobieren. Im Kompetenzbereich 6 des Medienkompetenzrahmens NRW wird das "Modellieren und Programmieren" als Unterrichtsinhalt ebenfalls gefordert.
Als Robotik wird das Wissensgebiet zwischen Robotern und ihrer Technik bezeichnet. Die Kinder kommen in Kontakt mit Teilgebieten aus der Ingenieur- und Naturwissenschaft, der Informatik, der Elektrotechnik und des Maschinenbaus.
Mit Ozobots Modell Bit 2.0. können Schülerinnen und Schüler in die Welt des Programmierens eintauchen. Ozobots sind kleine halbkugelförmige Roboter, die auch schon von Grundschülern programmiert und bedient werden können. Sie haben einen Durchmesser von 2,5 bis 3 cm, sind 2,5 cm hoch und mit farbigen LEDs ausgestattet. Die Ozobots sind mit je zwei kleinen Rädern und optischen Sensoren ausgestattet, sodass sie Untergründe abscannen und Strecken abfahren können. Mit Hilfe spezieller Ozobot-Filzstifte werden Fahrbahnen und Farbcodes erstellt. Je nach Farbkombination der Linie führt er bestimmte Aktionen aus. So kann der Ozobot zum Beispiel beschleunigen und bremsen oder die Richtung wechseln. Den Schülerinnen und Schülern wird über die Verwendung von Farbcodes auf Papier ein einfacher Zugang zum Programmieren ermöglicht.


Ziele konkret:
In erster Linie soll das Interesse der SuS an Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik kurz MINT durch das Projekt geweckt und positiv verknüpft werden. Das geschieht hier unter dem Motto Lernen durch Spielen. Die SuS haben Freude am Programmieren und erlangen direkte Rückmeldungen über den Roboter. Erfolgserlebnisse und neue Programmierungsversuche wechseln sich ab. Es lassen sich Kompetenzen in den Bereichen Natur und Leben, Technik und Arbeitswelt sowie überfachliche Kompetenzen wie Teamfähigkeit und Sozialkompetenz erlernen.
Die SuS sollen die Bedeutung des Begriffs "Programmierung" verstehen und die Tätigkeit des "Programmierens" selbst durchgeführt haben.
Die SuS sollen erkennen, welche Möglichkeiten sich durch Programmierung ergeben und überlegen wo ihre Grenzen sind.
Die SuS sollen lernen, wie man Strategien zur Problemlösung entwickelt und modelliert und sollen diese dann mittels Algorithmen und passenden digitalen Werkzeugen umsetzen.
Benötigtes Material:
- zwei Koffer mit jeweils 15 Ozobots incl. Ladekabeln, zwei 6er-Ladesternen, sowie 15 Filzstiftetuis
- weißes Papier DIN A4 oder A3
- Malunterlagen

Projekt 1
Ozobot - Landkarten - fächerübergreifendes Arbeiten, hier im Bereich Kunst/Englisch/Sachunterricht/Mathematik
Im Englischunterricht der Klasse 4b wurden, nachdem auch im Sachunterricht bereits das Lesen von Stadtplänen geübt wurde, Wegbeschreibungen in Form von englischen Wörtern und Phrasen thematisiert und ebenfalls Pläne und Schatzkarten erlesen und Wege beschrieben. Auch im Mathematikunterricht wurde vorab die Schulung der Raumvorstellung anhand von Schrägbildern von Würfelgebäuden behandelt. Während des Kunstunterrichts beschäftigten sich die Schülerinnen und Schüler dann noch einmal intensiv mit den Themen Wegbeschreibungen und Fahrstrecken.
Für die Ozobots sollte nun also eine Karte angefertigt werden, die sowohl mit Fahrbahnen als auch mit einer Landschaft gestaltet ist. Für die Strecken durften nur die Ozobot-Filzstifte benutzt werden. Für Bäume, Blumen, Häuser etc. sollten dann die eigenen Filz- und Buntstifte verwendet werden.

Anmerkung:
Dieser Kunsteinheit wurde bereits eine Doppelstunde zum Kennenlernen und Ausprobieren der Ozobots und den Ozobot-Filzstiften vorgeschaltet.

Projekt 2
Ozobot - Flächeninhalt und Umfang - fächerübergreifendes Arbeiten, hier im Bereich Mathematik
Das Ozobot Wettrennen
Im Mathematikunterricht der Klasse 4a beschäftigten sich die Schülerinnen und Schüler mit dem Thema Flächeninhalt und Umfang. Mit den neu angeschafften Ozobots an der Mittwaldschule konnte der Zusammenhang anschaulich dargestellt werden:
Zwei Ozobots machten ein Wettrennen. Die Schüler wussten bereits, dass der Flächeninhalt beider Figuren gleich groß war. Trotzdem war ein Ozobot schneller am Ziel als der andere. Wie konnte das sein? Schnell war klar, dass die "Rennstrecke" des einen Ozobots länger war 28 Kästchenlängen als die des anderen 20 Kästchenlängen. Figuren mit gleich großem Flächeninhalt können also je nach ihrer Form einen unterschiedlich großen Umfang haben!
Im Folgenden hatten die Schüler die Aufgabe, eigene "Rennstrecken" zu zeichnen. Vorgegeben war, dass der Flächeninhalt bei allen Figuren gleich groß sein soll. Diese Experimentierphase nutzten die Schüler begeistert und gelangten zu tollen Ergebnissen.

Wie wurden die Kinder in das Projekt mit eingebunden?
Neben dem Material, waren die Kinder die eigentlichen Hauptakteure. Sie waren es, die sich nach einer kleinen Einführung und besprochenen Regeln zum Umgang mit den Ozobots, mit den kleinen Robotern auseinandergesetzt haben. Das Material hatte einen hohen Aufforderungscharakter und hat sie sehr motiviert.

Rückblick/Ausblick:
Kompetenzen lassen sich nicht kurzfristig in Unterrichtseinheiten erwerben und müssen daher kontinuierlich und langfristig erarbeitet werden. Die Ozobots können fächerübergreifend eingesetzt werden oder in Arbeitsgemeinschaften wie Robotik kleineren Gruppen zur Verfügung gestellt werden. Im Mathematikunterricht könnte anhand der Ozobots noch einmal intensiver das Thema Zufall und Wahrscheinlichkeit behandelt werden, da der Roboter ohne konkreten Auftrag Programmierung z.B. an T-Kreuzungen selbst Entscheidungen nach dem Zufallsprinzip trifft. So könnte dann auch die Überleitung zum Deutschunterricht funktionieren, um den Ozobot dann so zu programmieren, dass mittels seiner Entscheidung zum Abbiegen nach links oder rechts entscheidet, wie ein Wort zu schreiben ist, z. B. lieb mit b oder p. Die falsche Entscheidung kann dann z.B. dazu führen, dass der Ozobot irgendwo unterwegs "auf der Strecke bleibt" und kein Ziel erreicht.