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Coding und Robotik in der Schule
MINT-Bildung ist ein wichtiger Teil der Allgemeinbildung, die auch im Unterricht möglichst früh aktiv gefördert gefördert werden sollte. Die Beschäftigung mit Coding und Robotik in der Schule kann die Motivation für den mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht steigern – aber nicht nur das!
Coding ist das Schreiben von Anweisungen für Computer, um bestimmte Aufgaben auszuführen, und ist die Grundlage für die Entwicklung von Software und Apps. Robotik beschäftigt sich darüber hinaus mit der Konstruktion, dem Bau und dem Betrieb von Robotern. Hier kommen also auch Aspekte der Ingenieurswissenschaften wie Maschinenbau oder Elektrotechnik zum Tragen.
Computational Thinking als Problemlösekompetenz
Programmierkenntnisse sind ein wichtiger Bestandteil der digitalen Kompetenz, die in einem modernen Arbeitsumfeld unerlässlich ist. Natürlich ist es nicht in jedem Beruf zwingend notwendig, selbst Software und Maschinen zu programmieren, doch ein Verständnis der Vorgehens- und Funktionsweise ist vor allem in vielen MINT-Berufen essentiell.
Kinder schon früh an mathematische und naturwissenschaftliche Denkweisen heranzuführen kann ein nachhaltiges Interesse wecken, welches für die gesamte Bildungslaufbahn von Vorteil ist. Die spielerische und interaktive Auseinandersetzung mit dem Computational Thinking, also dem Aufspalten eines größeren Problems in kleinere Teilprobleme, die dann systematisch nacheinander gelöst werden, fördert das logische Denken und unterstützt die Entwicklung von Problemlösekompetenzen. Neben den kognitiven Fähigkeiten wird dabei auch die Kreativität bei der Lösung von Problemen gefördert.
Wie lässt sich Robotik und Coding sinnvoll in den Unterricht integrieren?
Spielerische Lernumgebungen und projektbasierte Aktivitäten lassen sich relativ einfach mit Coding- und Robotikaufgaben anreichern und so fächerintegrativ in den Unterricht einbinden. Das ist zum Teil bereits in der Volksschule möglich.
In den Sekundarstufen lässt sich das Angebot dann durchaus ausdifferenzieren – meist im mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht, aber auch in den gesellschaftswissenschaftlichen oder sprachlich-musischen Fächern. Mit Programmiersprachen wie Scratch lassen sich nämlich auch Grafiken, Animationen, Klänge und Musik erstellen.
Dadurch lernen Schüler*innen grundlegende Programmierelemente wie Schleifen, Bedingungen oder Variablen kennen. Die Arbeit im Team fördert die Zusammenarbeit und die gegenseitige Unterstützung. Nicht zuletzt wird durch die Planung und Umsetzung eigener Projekte auch die Persönlichkeitsentwicklung gestärkt.
Projektideen:
- Die Schüler*innen programmieren einen Roboter (z. B. den Ozobot), der einer vorgegebenen Linie auf dem Boden folgen kann. Farbcodes und -sensoren steuern die Richtung und Geschwindigkeit. Genauigkeit oder Schnelligkeit könnten beispielsweise in einem Wettbewerb gemessen werden.
- Mit der Entwicklung eines Spiels (z. B. mit Scratch) können unterschiedlichste Themen in vielen Fächern nachbereitet werden, zum Beispiel als Quiz, Rollenspiel oder Escape-Game.
- Lassen Sie die Lernenden einen Roboter programmieren, der Müll aufsammelt und in verschiedene Behälter sortiert. Thematisieren Sie dabei auch Recycling und Umweltschutz.
Mit einfachen Tools beginnen
Das einfache Programmieren lässt sich beispielsweise mit grafischen Programmiersprachen wie Scratch erlernen. Hierbei werden Programme erstellt, indem grafische Blöcke zusammengeschoben werden. Die Programme laden dazu ein, spielerisch mit neuen Ideen zu experimentieren.
Mehr Infos dazu hier.
Der Ozobot ist ein kleiner Roboter, der mithilfe von Farbcodes programmiert werden kann. Dies gelingt bereits mit Papier und Farbstiften und eignet sich besonders auch für jüngere Kinder. Ebenso lässt er sich aber auch mit der Codesprache Ozoblocky steuern.
Mit Robotik-Sets wie LEGO® Education SPIKETM Prime-Set oder dem Makeblock mBot können Lernende eigene Roboter bauen und programmieren. Zu den Sets gibt es bereits fertige Unterrichtsmaterialien, die auch von weniger erfahrenen Lehrkräften mit überschaubarem Aufwand eingesetzt werden können.