Ameisen sind ein Phänomen! Wieso bewegen sie sich eigentlich in einer „Ameisenstraße“ fort und wie leben und kommunizieren die Tiere miteinander? Dieses Lernmodul vermittelt das Sender-Empfänger-Modell als Kommunikationsmodell sowie nützliches Wissen über die Kommunikation und Verständigung von Tieren und Menschen. Am Beispiel der Ameisenstraße abstrahieren die Schülerinnen und Schüler das Verhalten von Tieren und übertragen es auf die Roboterwelt, indem sie es mithilfe von Lego-Robotern nachbilden.Das Roberta®-Konzept nutzt die Faszination von Robotern, um Schülerinnen und Schülern Naturwissenschaften, Technik und Informatik spannend und praxisnah zu vermitteln. Die Attraktivität der Roboter hilft, Hemmschwellen zu überwinden. Der spielerische Umgang mit den Robotern fördert das Selbstvertrauen im Umgang mit Technik, und die Faszination ihrer Entwicklung weckt Interesse und Lernbereitschaft. An vielen Schulen arbeiten Lehrerinnen und Lehrer bereits erfolgreich mit dem Roberta®-Konzept. Entwickelt wurde die Roberta®-Initiative am Fraunhofer-Institut IAIS, um junge Menschen und vor allem Mädchen für Technik zu begeistern. Roberta® entführt Schülerinnen und Schüler bereits ab dem Alter von zehn Jahren in die faszinierende Welt der mobilen Roboter.Roboter bieten eine gute Grundlage, um Schülerinnen und Schüler in einem handlungsorientierten Unterricht an das technikbasierte Thema Informatik heran zu führen. Dies gilt für alle Altersgruppen und jede Vorbildung der Schülerinnen und Schüler. Roboter im Unterricht Hier erhalten Sie didaktisch-methodische Hinweise zur Arbeit mit Robotern im Unterricht sowie zur Realisierung dieser Lerneinheit. Die Schülerinnen und Schüler lernen das Sender-Empfänger-Modell als Kommunikationsmodell kennen. erwerben Wissen über die Kommunikation und Verständigung von Tieren und Menschen. erfahren, wie Ameisen leben und kommunizieren. lernen, das Verhalten der Ameisen zu abstrahieren und auf die Roboterwelt zu übertragen. Erklär-Video Beim Entwerfen, Konstruieren, Programmieren und Testen von mobilen autonomen Robotern erfahren die Schülerinnen und Schüler, dass Technik Spaß macht, lernen wie technische Systeme entwickelt werden und erwerben Fachkenntnisse. Der Bau und die Verwendung von Robotern vereint in idealer Weise viele Elemente technischen Wissens, die für ein Verständnis technologischer Probleme bis hin zu philosophischen Fragen - wie etwa der Intelligenz und Autonomie von Artefakten - hilfreich sind. Roboter bieten einen auf Technik bezogenen Zugang zu Informationstechnik. Neben vielen fachlichen Kenntnissen und Methodenwissen werden vor allem nicht-fachliche Kompetenzen, sogenannte Soft Skills wie zum Beispiel Teamfähigkeit, gefördert und Interaktion, Kommunikation, Präsentation und Dokumentation geübt. Die Schülerinnen und Schüler erledigen die Arbeitsaufträge in Gruppenarbeit mit zwei bis drei Lernenden pro Gruppe. Idealerweise verfügt dabei jede Gruppe über einen eigenen Roboter. Der Unterricht kann jedoch auch mit nur zwei LEGO-Robotern durchgeführt werden. In der Lerneinheit "Ameisenstraße - Kommunizierende Systeme" wird die Kommunikation von Tieren und von Menschen in den Vordergrund gestellt. Die praktischen Aufgaben mit den Robotern werden davon abgeleitet. Der modulare Aufbau jeder Lerneinheit bietet viele unterrichtliche Einsatzmöglichkeiten. Lehrkräfte können ihre Kurse flexibel zusammenstellen. Damit können die speziellen Bedingungen eines konkreten Kurses, zum Beispiel Vorkenntnisse der Schülerinnen und Schüler, berücksichtigt werden. Die gesamte Lerneinheit ist in vier Kapitel unterteilt: Kommunikation: Sender-Empfänger-Modell Die Schülerinnen und Schüler lernen das Sender-Empfänger-Modell kennen und wenden dieses auf die Kommunikation von Lego Mindstorms NXT Robotern an. Verständigung von Tieren Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die Bedeutung und Arten der tierischen Kommunikation und untersuchen und testen, wie diese auch in der Technik genutzt werden. Ameisen Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich Wissen über soziale Insekten, insbesondere über Ameisen, und wenden dieses auf die Lego Mindstorms NXT Roboter an. Futtersuche von Ameisen Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Futtersuche von Ameisen und abstrahieren das Gelernte im Roboterexperiment "Ameisenstraße" mit den Lego Mindstorms NXT Robotern. Realisierung Fraunhofer IAIS Ameisen mit Blättern istockphoto.com Fliegende Vögel istockphoto.com Pfau istockphoto.com Ameisen auf Weiß Dank an Günther Nentwig, Bayer CropScience Aktiengesellschaft Rood, Ronald N.: Bienen, Wespen und Ameisen, Was ist Was? Band 19, Tessloff Verlag, 2004, ISBN: 3-7886-0259-7 Hölldobler, Bert; Wilson, Edward O.: Ameisen - die Entdeckung einer faszinierenden Welt. Piper Verlag, München 2001, ISBN 3-492-23414-3 Kirchner, Walter: Die Ameisen, Biologie und Verhalten. 2. Auflage. C. H. Beck, 2007, ISBN: 3-4064-4752-X Cruse, Holk; Dean, Jeffrey; Ritter, Helge: Die Entdeckung der Intelligenz oder Können Ameisen denken? DTV Verlag, 2001, ISBN: 3-4233-3064-3 Band 4 der Roberta®-Reihe: Themen und Experimente Band 3 der Roberta®-Reihe: Programmieren mit Java