Programmieren leicht gemacht

1 Programmieren ohne Computer

Bee-Bot und Pro-Bot heißen die Bodenroboter, welche seit dem 1. März 2015 in der Mediothek der PHBern von interessierten Lehrpersonen ausgeliehen werden können. Die Roboter können ohne viel Aufwand programmiert werden. Dazu ist weder ein Computer nötig noch muss eine komplizierte Programmiersprache erlernt werden. Mit den Tasten „vorwärts“, „rückwärts“, „links“, „rechts“ und „Pause“ können einfache Abläufe schrittweise eingegeben werden. Das Ergebnis wird überprüft, indem der Roboter die programmierten Befehle der Reihe nach ausführt.

2 Gemeinsam Probleme lösen

Mit den Bodenrobotern können Schülerinnen und Schüler das Prinzip der Programmierung kennenlernen. Anhand von konkreten Aufgabestellungen werden die analytischen Fähigkeiten erweitert und das logische Denken gefördert. Auch an sozialen und methodischen Kompetenzen wird gearbeitet. In Kleingruppen werden Probleme besprochen, Lösungsmöglichkeiten entwickelt sowie Ergebnisse evaluiert. Damit eignen sich Schülerinnen und Schüler bereits früh grundlegende Strategien an, die später im Umgang mit komplexeren Problemen angewendet werden können – auch außerhalb von technischen Kontexten.

Die Biene, wie der Bee-Bot auch genannt wird, ist vom Funktionsumfang sehr einfach gehalten und kann vom Kindergarten bis in die zweite Klasse eingesetzt werden. Der Pro-Bot hingegen verfügt über erweiterte Steuerungsmöglichkeiten und ist für höhere Klassen konzipiert. Er kann neben den reinen Richtungsbefehlen zusätzlich individuelle Winkel und Distanzen interpretieren und über drei verschiedene Sensortypen gesteuert werden. Zudem verfügt der Pro-Bot über eine Stifthalterung, so dass dieser zum Zeichnen von geometrischen Figuren eingesetzt werden kann.

3 Erste Schritte

Noch vor der Arbeit mit den Bodenrobotern sollte den Schülerinnen und Schülern der Umgang mit Anweisungen und die Wichtigkeit von eindeutigen und klaren Formulierungen deutlich gemacht werden. Es lohnt sich daher, vorgängig selbst zum Roboter zu werden und von Mitschülerinnen und Mitschülern Steuerungsbefehle entgegenzunehmen. Mit dieser Übung soll gezeigt werden, dass Formulierungen wie „Gehe nach vorn“, „Gehe nach rechts“, „Drehe dich nach links“ nicht eindeutig genug sein können und viel Interpretationsspielraum zulassen.

4 Von analog zu digital

Für die Arbeit mit Bee-Bot und Pro-Bot gibt es weiterführende Möglichkeiten, um die erlangten Programmierkenntnisse „in digitaler Form“ zu vertiefen. Dabei ist zu beachten, dass Programmierübungen mit Computer und Tablet generell einen höheren Abstraktionsgrad aufweisen als die Arbeit mit den Bodenrobotern. Es fehlt die physische Präsenz des Roboters sowie das Erleben der Bewegungen. Vor allem für jüngere Schülerinnen und Schüler ist es deshalb empfehlenswert, zuerst mit den realen Geräten zu arbeiten, bevor auf eine virtuelle Ebene gewechselt werden kann.

Als Erweiterung zum Bee-Bot eignet sich die kostenlose Bee-Bot-App. Damit lässt sich die Biene in bekannter Art und Weise durch virtuelle Welten steuern. Wer noch einen Schritt weiter gehen will, kann „Kodable“ ausprobieren. Diese App bietet unterschiedliche Schwierigkeitsgrade, so dass Schülerinnen und Schüler ihrem Niveau angepasst fortschreiten können. Lehrpersonen haben dabei die Möglichkeit, den individuellen Lernstand der Schülerinnen und Schüler jederzeit abzurufen.

Abb. 1:

Bee-Bot und Pro-Bot.

Die kostenlose Software „Logo Scratch“ bietet sich an, um an die Arbeit mit dem Pro-Bot anzuschließen. Neben Bewegungsabläufen lassen sich mit Scratch weitere Funktionen und Eigenschaften programmieren. So können eigene Töne und Sounds aufgezeichnet und abgespielt, Malstifte verwendet, das Aussehen verändert oder Ereignisse als Auslöser hinzugefügt werden. Scratch 2.0 ist mit allen internetfähigen Computern nutzbar. Zudem existiert eine Scratch-Version für die Offline-Nutzung.

5 IdeenSet für Lehrpersonen

Das Ideenset Robotik der PHBern besteht aus acht ausleihbaren Kisten mit jeweils sechs Bodenrobotern. Ergänzend dazu stehen Unterrichtsmaterialien in Form von Arbeitsblättern, Lehrerkommentar, Kopiervorlagen, Bedienungsanleitungen, Software und weiterführenden Informationen zur Verfügung. Diese sind jederzeit online abrufbar, praxiserprobt und orientieren sich am aktuellen Lehrplan. So können Lehrpersonen die Bodenroboter wie auch die weiterführende Software ohne großen Vorbereitungsaufwand und zielgerichtet im Unterricht einsetzen.

Link zum Ideenset Robotik: http://www.phbern.ch/ideenset-robotik