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Robotics in Education: Der Reiz des Wettbewerbs

"It‘s more fun to compete“, hieß es früher auf den Flippern. Da Spaß den Lernerfolg günstig beeinflusst, werden Wettbewerbe auch gerne im Unterricht eingesetzt.

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Robotics in Education: Der Reiz des Wettbewerbs

(Bild: Hans-Arthur Marsiske)

Auf der Konferenz Robotics in Education (RiE) in Wien, die am Freitag zu Ende gegangen ist, wurde auch über Erfahrungen mit Roboterwettbewerben diskutiert. So berichtete Despoina Schina von der spanischen Universitat Rovira i Virgili in Tarragona von einer Umfrage unter den Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Endrunde der First Lego League in Griechenland im März 2018. Insgesamt 84 Personen im Alter zwischen 10 und 16 Jahren nahmen teil, davon 45 Jungen und 39 Mädchen. Die Frage, inwieweit das Geschlecht beim Erlebnis des Wettbewerbs eine Rolle spielt, war ein besonderer Fokus der Studie.

Generell wurde der Wettbewerb sehr positiv bewertet. Die Teilnehmer erklärten, viel gelernt zu haben und schätzten die Gelegenheit zur Begegnung und zur Zusammenarbeit mit anderen. Dabei gaben die Mädchen allgemein etwas bessere Noten. Statistisch signifikante Unterschiede zu Jungen gab es beim Ausprobieren neuer Ideen und dem Austausch mit anderen Teilnehmern. Offensichtlich waren Mädchen eher bereit, Ratschläge von anderen anzunehmen. Die Ergebnisse stimmten überein mit anderen Untersuchungen. In einer Folgestudie soll die durch Fragebögen erhobene Selbsteinschätzung der Teilnehmer durch Beobachtungen der Forscher ergänzt werden.

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Amy Eguchi (Bloomfield College, New Jersey) präsentierte erste Erfahrungen vom neuen Wettbewerb World Robot Summit, der im vergangenen Oktober in Tokio erstmals ausgetragen wurde. Ähnlich wie beim RoboCup gibt es auch hier Wettbewerbe für Junioren: die „Home Challenge“ und die „School Challenge“. Bei Letzterer, auf die Eguchi sich beschränkte, geht es darum, Ideen zu entwickeln und umzusetzen, welche Rolle Roboter in der Schule spielen könnten. Dafür wurde den Teams jeweils ein Pepper-Roboter zur Verfügung gestellt. In einem zweieinhalbtägigen Workshop wurde ihnen zudem vermittelt, wie sie den Roboter mit Choregraphe programmieren können. Einige Teams hätten länger Zugriff auf den Roboter gehabt, was sich aber nicht immer in besseren Ergebnissen beim Wettbewerb niedergeschlagen hätte, sagte Eguchi. Erfahrungen mit textlicher Codierung schienen von Vorteil zu sein. Der Vergleich mit visuellen Programmiersprachen solle aber noch in einer eigenen Studie genauer untersucht werden.

Mit einem gewissen Bedauern bemerkte Eguchi, dass nur wenige Teams die Beweglichkeit von Pepper genutzt und sich auf die Interaktion über Sprache oder Touchscreen beschränkt hätten. Sie empfahl, stärker zur Nutzung intelligenter Funktionen zu ermutigen. Dabei verwies sie auf die US-Initiative AI4K12, mit der das Thema Künstliche Intelligenz stärker in den Lehrplänen allgemeinbildender Schulen verankert werden soll.

Ein großes Problem bei internationalen Roboterwettbewerben sind die Kosten für Hardware und Reisen. Der seit 2013 in der Slowakei veranstaltete Wettbewerb Robotic League, den Pavel Petrovič (Comenius University Bratislava) vorstellte, versucht das zu umgehen, indem er auf ein zentrales Turnier verzichtet. Stattdessen nehmen die Teams teil, indem sie ihre Lösungen beschreiben, sowie Programme und Videos hochladen. Auf diese Weise fielen keine Reisekosten an, sagte Petrovič, räumte allerdings ein, dass dadurch auch der Spaß reduziert werde.

Der materielle Aufwand kostet nicht nur Geld, sondern auch Zeit. Zudem sei es umso schwieriger, die Ergebnisse zu replizieren, je komplexer die Roboter sind. Damit Teams beim Wettbewerb für autonomes Fahren im Rahmen des nationalen Roboterfestivals in Portugal nicht zu viel Zeit mit mechanischen Problemen verlieren, wurde ein Simulator entwickelt. David Fernandes und Francisco Pinheiro, die ihn in Wien vorstellten, betonten aber, dass er als ein Werkzeug begriffen werden sollte. Die Simulation solle helfen, anspruchsvolle Algorithmen zu entwickeln und zu testen. Der Fokus bleibe aber auf den realen Robotern.

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2017 Portuguese Autonomous Driving Competition ROS & Gazebo Simulator - Bay Parking Challenge

Das ist wohl eine Erfahrung, die die meisten Besucher von Roboterwettbewerben machen: It‘s more fun to compete with real robots – instead of simulated ones. (bme)