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Robotics in Education: Hauptsache, es bringt Spaß

Moderne Herausforderungen verlangen, so zu denken wie Informatiker, hieß es auf der Konferenz Robotics in Education. Diverse Projekte sollten das zeigen.

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Cellulo soll Wissen fühlbar oder begreifbar machen.

(Bild: epfl.ch)

Müssen jetzt alle lernen, so zu denken wie Informatiker? Auf der Tagung über die Rolle von Robotern in Erziehung und Bildung in Wien wurde diese Forderung auf die eine oder andere Weise von mehreren Teilnehmern erhoben. Anders seien die Herausforderungen des 21. Jahrhunderts nicht zu bewältigen.

Robotermaus Colby

(Bild: generationrobots.com)

Einen besonders frühen Einstieg ins "Computational Thinking" beschrieb Evgenia Roussou von der National and Kapodistrian University of Athens, die am zweiten Tag der Konferenz Robotics in Education (RiE) über ein Experiment mit Kindern im Alter von viereinhalb bis sechs Jahren berichtete. Mit Hilfe der Robotermaus Colby sollten die 13 Teilnehmer mit den Grundlagen des Programmierens vertraut gemacht werden. Das ginge in dem Alter natürlich noch nicht über Text-Codierung, wohl aber mithilfe visueller und taktiler Signale. Vor der Arbeit mit dem Roboter, die sich über sieben Wochen erstreckte, seien die Kinder zudem mit Rollenspielen, bei denen sie abwechselnd die Rolle des Progammierers und des Roboters annahmen, zwei Wochen lang vorbereitet worden.

Aufgrund der kleinen Teilnehmerzahl könnten noch keine allgemeinen Schlussfolgerungen gezogen werden. Gleichwohl habe sich das grundsätzliche Verständnis von Ursache und Wirkung, der Zerlegung von Handlungen in einzelne aufeinanderfolgende Schritte sowie die Fähigkeit, Probleme zu lösen, verbessert. Offensichtlich hätten die Kinder auch großen Spaß gehabt.

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Den hatten auch die 175 Kinder zwischen 7 und 10 Jahren, die an einem Experiment der University of Hertfordshire teilnahmen, von dem Silvia Moros berichtete. 95 Prozent der Teilnehmer hätten demnach anschließend erklärt, es habe ihnen Freude bereitet, den Roboter Kaspar zu programmieren. Mehr als 86 Prozent wollten ihn noch einmal programmieren.

Verwendet wurde dabei die visuelle Programmiersprache Scratch, mit der die Teilnehmer allerdings vorab schon ein halbes Jahr lang Erfahrungen gesammelt hatten. Die Aufgabe bestand darin, den Roboter fünf verschiedene Emotionen ausdrücken zu lassen und anschließend mit diesen Emotionen eine kleine Geschichte zu erzählen. Dabei seien sehr kreative Lösungen entwickelt worden. Das Programmieren eines Roboters könne offenbar stärker motivieren als das Entwickeln von Programmen am Bildschirm allein.

Die Nutzung einer visuellen Programmiersprache war auch hilfreich bei einer Studie, die an der University of the West of England in Bristol entwickelt und mit 219 Schülerinnen und Schülern in Frankreich durchgeführt wurde. Die Teilnehmer waren zwischen 9 und 12 Jahre alt und hatten nur sehr begrenzte Englischkenntnisse, wie Chanelle Lee erläuterte. Verwendet wurde der Roboter Thymio, mit dem das Verhalten von Tieren simuliert werden sollte: Er sollte etwa seine Farbe verändern wie ein Chamäleon und sich langsam oder schnell bewegen wie eine Schildkröte oder ein Jaguar. Wiederum zeigte sich: Der Spaß war für den Lernerfolg entscheidend.

(Quelle: Thymio)

Die Ergebnisse einer von Sonia Andersen vorgestellten Studie der Schweizer Hochschule EPFL waren nicht ganz so eindeutig. Hier wurde der Roboter Cellulo eingesetzt, um zehn Jahre alten Grundschülern das Konzept der Symmetrie zu vermitteln und die häufig auftretenden Verwechslungen von Parallelität und Rechtwinkligkeit aufzuklären. Hierfür konnte der Roboter über einen Bogen Papier bewegt werden, um das Spiegelbild einer geometrischen Form, etwa eines Dreiecks, nachzuzeichnen. Durch haptisches Feedback zeigte er an, ob die Form richtig getroffen war oder nicht. Der Lernerfolg sei dem von traditionellen Methoden vergleichbar gewesen, meinte Andersen. Allerdings habe der Umstand, dass die geometrischen Formen nicht wirklich gezeichnet wurden, die Vorstellungskraft der Schüler stärker gefördert.

Während diese und andere Vorträge den Eindruck vermittelten, dass in Kindergärten und Grundschulen eine Invasion der Roboter bevorsteht, gab es aber auch gegenteilige Positionen. So sagte Pavel Petrovič (Comenius University Bratislava), als er den seit 2013 in der Slowakei ausgetragenen Wettbewerb Robotic League vorstellte, ausdrücklich: "Drängt die Roboter nicht in die Schulen, sondern errichtet Zentren und ladet die Schulen dorthin ein." In einem war er sich mit den anderen Referenten allerdings einig: Der Spaß muss an erster Stelle stehen. (anw)