Roboter im Unterricht

Hier erhalten Sie didaktisch-methodische Hinweise zur Arbeit mit Robotern im Unterricht sowie zur Realisierung dieser Lerneinheit.

Flexible Lernumgebung

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.

Ideal für Gruppenarbeit

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.

Aufbau der Lerneinheit

Besonderes Augenmerk von Roberta® gilt der Identifizierung von Themen, die Mädchen besonders interessieren, etwa Analogien zu den Naturwissenschaften. Aus diesem Grund wird in der Lerneinheit die Orientierung von Sportlern (Fußballerinnen und Fußballern) auf einem Fußballfeld 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 fünf Kapitel unterteilt:

  • Fußball und RoboCup - Soccer

    Die Schülerinnen und Schüler sollen herausfinden, ob es Unterschiede zwischen Frauen- und Männerfußball gibt und lernen den RoboCup-Wettbewerb sowie die verschiedenen RoboCup-Ligen kennen.
  • Konstruktion

    Die Schülerinnen und Schüler explorieren eine an den RoboCupJunior Soccer angelehnte Roboterkonstruktion, diskutieren Ballführungsmechanismen und testen, wie diese mit den Lego Mindstorms NXT Robotern genutzt werden können.
  • Orientierung

    Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich Wissen über die verschiedenartige Bedeutung des Begriffs Orientierung und seine Übertragung auf die Robotik.
  • Lokalisierung

    Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Lokalisierungsmodelle und wenden das Gelernte auf die Lego Mindstorms NXT Roboter an.
  • Navigation

    Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich die grundlegenden Methoden der Navigation und abstrahieren diese auf das Roboterexperiment "Kick it like Roberta" mit den Lego Mindstorms NXT Robotern.

Autor

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Thorsten Leimbach

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Frei nutzbares Material
Die von Lehrer-Online angebotenen Materialien können frei für den Unterricht genutzt und an die eigene Zielgruppe angepasst werden.

In Kooperation mit

Roberta® - Lernen mit Robotern

Diese Unterrichtseinheiten entstanden in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IAIS.

Ergänzende Unterrichtseinheiten