Erfahrungen aus dem Roberta-Tageskurs

Didaktisch-methodischer Kommentar zum Verlauf des Tages, zur Motivation der Mädchen beim Bau und der Programmierung der Roboter.

Bau des Roboters

Die Schülerinnen haben den Tag sehr motiviert begonnen und die Roboter mit hohem Arbeitseinsatz konstruiert. Diese Phase hat mit zwei Stunden wesentlich mehr Zeit in Anspruch genommen als geplant. Ein Grund dafür war, dass die Schülerinnen nicht so leicht die in der Anleitung beschriebenen Bauteile fanden. Die Kleinteile waren zwar alle vorhanden, durch das Suchen entstand jedoch zum Teil kurzfristig Frustration. Dem könnte man leicht begegnen, indem man nur die Teile zur Verfügung stellt, die in der Anfangsphase benötigt werden. In dieser Erarbeitungsphase war eine Betreuung der Gruppen nötig. Aus diesem Grund ist es nicht empfehlenswert mit mehr als fünf Gruppen zu arbeiten, da eine angemessene Hilfestellung dann nicht mehr gewährleistet wäre.

Insbesondere bei jüngeren Jugendlichen muss beachtet werden, dass mit einfachen Robotern begonnen wird, da die Konstruktion der Modelle viel Zeit in Anspruch nimmt und die Arbeit mit den zahlreichen Kleinteilen eine konzentrierte und gewissenhafte Arbeitsweise erfordert, da sonst die Erfolgserlebnisse zu lange auf sich warten lassen. In der anschließenden Fragebogenbefragung erklärten alle Mädchen - trotz der "Kleinteilsucherei" -, dass ihnen gerade die Phase der Konstruktion besonders gut gefallen habe.

Programmierung

Spielerisches Entdecken

Die Programmierung des Roboters fiel den Mädchen leicht. Sie sind dabei spielerisch und selbstentdeckend vorgegangen und haben ihre Programmierung in der Anfangsphase ohne Vorplanung getätigt. Die zielorientierte Programmierung erfolgte erst, als erste Erfolge am Roboter beobachtet wurden. Die Mädchen haben sich in der Gruppe besprochen und bestimmte Programmabläufe geplant, programmiert und durchgeführt. Helfende Hinweise beziehungsweise differenzierte Impulse durch die Lehrerin regten die einzelnen Gruppen dazu an, bestimmte Aufgabenstellungen (ein zeitlich programmierbarer Ablauf oder die Programmierung einer kleinen Choreographie) zu lösen. Dadurch entwickelte sich in den Gruppen eine hohe intrinsische Motivation. Neben der grafischen Programmierung mithilfe der NXT-G-Oberfläche, die keine Vorkenntnisse erfordert, ist auch eine anspruchsvollere Programmierung in C++ und Java möglich.

Technische Ausstattung

Ein LEGO-Mindstorms Education Set für Schulen beinhaltet einen wieder aufladbaren Akku, drei Servomotoren, zwei Berührungssensoren, einen Lichtsensor, einen Geräuschsensor, einen Ultraschallsensor, ein USB-Datenkabel, drei Lämpchen, sieben Verbindungs- und drei Adapterkabel (zur Nutzung alter Sensoren des RCX-Systems), Bauanleitungen, Sortierübersichten und feste Sortiermagazine in stabiler Aufbewahrungsbox. Die Software muss bei der Education-Version gesondert gekauft werden. Geschulte Roberta-Kursleiterinnen und -Kursleiter können die Materialien vergünstigt bei LPE-Technik bestellen. Bevor Sie den Roberta-Einsatz im eigenen Unterricht planen ist es empfehlenswert, sich im Vorfeld mit Ihrem RegioZentrum in Verbindung zu setzen und entsprechende "Roberta-Kisten" auszuleihen, um den tatsächlichen Bedarf für den eigenen Unterricht ermitteln zu können.

Prämierte Programmierung

Abbildung 6 (zum Vergrößern bitte anklicken) zeigt ein Programm meines Mädchenteams, das bei der Weltmeisterschaft im RoboCupJunior 2009 in Graz den Sonderpreis für besten Sensoreneinsatz bekam. Im Beispielprogramm sieht man die Programmierung in NXT-G unter Verwendung von drei Sensoren. Über den Geräuschsensor wird das Programm gestartet. Der Farbsensor verursacht im Programm eine Drehung des Roboters und die Lichtsensoren ermöglichen das Verfolgen einer schwarzen Linie. Außerdem haben die Mädchen Wiederholschleifen eingebaut und eine Abfrage über eine Wenn-Dann-Funktion.

Arbeitsweise und Verhalten der Schülerinnen

Ich habe Erarbeitungsphasen in den einzelnen Gruppen differenziert mit Präsentationsphasen abgewechselt. Nur so war es möglich, Zwischenergebnisse der Gruppen zu beobachten und für alle Teilnehmerinnen sichtbar zu machen. Es gab Gelegenheit, über eigene Arbeitserfahrungen zu berichten und Positives wie Negatives zu thematisieren. Die Gruppen konnten sich während der Präsentationsphasen gegenseitig motivieren und helfen. Es wurde für alle deutlich, woran die anderen Gruppen gearbeitet hatten und wie weit die Mitschülerinnen inhaltlich fortgeschritten waren. Es entstanden Wechsel der Sozialformen, was sinnvoll war. Außerdem boten die Präsentationsphasen die Möglichkeit, die einzelnen Gruppen immer wieder zusammenzuführen und so genannte Haltepunkte im Verlauf des Tages einzuplanen, damit alle Gruppen auf den gleichen Wissensstand gebracht werden konnten. Die Mädchen haben in ihren Gruppen sehr selbstständig gearbeitet. Sie wurden aber von mir immer wieder ermutigt, durch Probieren selbst Lösungen zu finden, was auch sehr gut gelang. Gerade während der Programmierung war ein spielerischer Umgang mit der Software möglich, da die einzelnen Programme sofort am Roboter erprobt werden konnten und Fehler erkennbar wurden. Wenn die Lehrkraft konstruktive Kritik übte oder Hinweise zur Lösung gab, wurde dies nicht als Frust, sondern als Chance empfunden, aus den Fehlern zu lernen.

Autorin

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Anja Tempelhoff

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