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

In der Lerneinheit "Kurven, Polygone und Fraktale" werden Beispiele aus Natur und Technik 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 drei Kapitel unterteilt:

  • Kurven

    Die Schülerinnen und Schüler entdecken, wo Kurven in Natur und Technik vorkommen, lernen die Definitionen von Kurve und Krümmung kennen und berechnen Weglängen und Winkel für den Lego Mindstorms NXT-Roboter.
  • Polygone

    Die Schülerinnen und Schüler erwerben Wissen über Charakteristika von Polygonen und berühmte Polygone, lernen die Turtle-Grafik kennen und übertragen die erlernte Theorie auf die Roboterwelt.
  • Fraktale

    Neben den Besonderheiten von Fraktalen Kurven werden Selbstähnlichkeit und Lindenmayer-System (L-System) erläutert und das Gelernte auf den Lego Mindstorms NXT-Roboter übertragen.
Autorin
Avatar Birgit Koch-Sickmann

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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.