Informatikunterricht

Mein Freund, der Roboter

Beim Programmieren von Androiden lernen Freiburger Teenager spielend den Umgang mit Code. Zwei Lehrkräfte leisten Pionierarbeit, um die Jugendlichen in fakultativen Workshops für ihre Maschinen zu begeistern. Eine Initiative, die in der Westschweiz Schule macht.

Claire Martin (Text), Markus Lamprecht (Fotos), 9. Februar 2016

«Wie unsere Roboter heissen?» Mathis und Arnaud tauschen einen Blick aus und lachen. «Wir nennen sie Brigitte und Gérard. Wir fanden das witzig. Wir haben sie so programmiert, dass sie Legosteine austauschen können. Sie müssen einander erkennen, stoppen und sich die Steine reichen.» Die für Menschen alltäglichen Gesten erfordern fundiertes Know-how, wenn sie für Maschinen programmiert werden sollen. «Mein Traum ist es, einen Roboter zu programmieren, der mir zuhause Essen und Getränke bringt, während ich mit meiner Xbox spiele», schwärmt Arnaud.

 

 

Mathis und Arnaud beim Testen ihrer Roboter.

 

 

Michaël ist wie die anderen Anwesenden ein Schüler der Orientierungsstufe (CO) von Gibloux (FR) und hat sich bei seiner Robo-Schöpfung für Science-Fiction entschieden. «Mein Roboter heisst Striker 01. Der Name stammt aus dem Film «Pacific Rim». Er ist mit Sensoren ausgestattet, die mithilfe von reflektiertem Licht Farben erkennen können. Dadurch kann er sich entlang einer blauen Linie am Boden bewegen.»

Die Schüler schimpfen, wenn die Maschine eine Fehlermeldung sendet – und freuen sich, wenn sie einen Befehl korrekt ausführt.

Zehn Jugendliche im Alter von 13 bis 14 Jahren – alles Jungen – werkeln im «Philobotik-Workshop» flüsternd in Zweiergruppen. Sie sind konzentriert bei der Arbeit und haben es eilig, die notwendigen Einstellungen fertigzubekommen, da heute, an diesem Montag im Januar, bereits die vorletzte der zehn Kursstunden stattfindet. Lego-Roboter flitzen über den Boden. Als Besucher muss man aufpassen, wohin man tritt.

 

Am freiwilligen Workshop nehmen die Kinder ausserhalb der obligatorischen Schulstunden teil und merken kaum, wie die Zeit vergeht. Sie fühlen sich in ihre Kindheit zurückversetzt und krabbeln auf dem Boden herum. Dabei schimpfen sie, wenn die Maschine eine Fehlermeldung sendet – und freuen sich, wenn sie einen Befehl korrekt ausführt. «Uns wurden Aufgaben vorgegeben, doch wir können eigenständig arbeiten und uns dabei gegenseitig helfen», erklärt Michaël.

 

 

Michaëls Roboter heisst Striker 01.  

 

 
Ein pädagogischer Freiraum»


«Wenn die Schüler es zum ersten Mal schaffen, ihren Roboter Befehle ausführen zu lassen, hört man ihr Jubeln im ganzen Raum. Im Workshop können sie selbstständig Sensoren und Ultraschallwellen kennenlernen, ohne durch Noten und Verhaltensvorschriften unter Druck gesetzt zu werden. Wir befinden uns hier in einem pädagogischen Freiraum», sagt Manuela Barraud, die Projektleiterin. Sie ist Lehrerin für Mathematik und Naturwissenschaften und hat zusammen mit Olivier Jorand, Philosoph und Kognitionsforscher an den Universitäten Lausanne und Freiburg, das «Philobotik»-Programm initiiert.

 

Der Begriff Philobotique besteht aus «Philosophie» und «Robotik». Er beschreibt eine Vorgehensweise, die es ermöglichen soll, Kontrolle über eine Maschine zu erlangen, anstatt sich von ihr kontrollieren zu lassen.  

 

Der aus «Philosophie» und «Robotik» zusammengesetzte Begriff beschreibt eine Vorgehensweise, die es dem Benutzer ermöglichen soll, Kontrolle über eine Maschine zu erlangen, anstatt sich von ihr kontrollieren zu lassen. Die Theorie dazu entwickelte der südafrikanische Kybernetiker Seymour Papert in seinem Buch «Mindstorms: Kinder, Computer und neues Lernen».

 

 

1/8 Im Philobotik-Workshop programmieren die 13- und 14-Jährigen ihre eigenen Roboter.

2/8 Projektleiterin Manuela Barraud unterstützt die jugendlichen Teilnehmer bei ihren Aufgaben.

3/8 Im Workshop gibt es genügend Freiheiten, um selbstständig arbeiten zu können.

4/8 Ein Roboter wartet auf seine nächste Mission.

5/8 Aufmerksame Zuhörer im Philobotik-Workshop.

6/8 Die Roboter werden von den Schülern so programmiert, dass sie selbstständig einer Linie folgen können.

7/8 Die Teilnehmer bauen mit der Zeit eine Beziehung mit ihrem selbst programmierten Roboter auf.

8/8 Beim Programmieren arbeiten die Schüler konzentriert und müssen auf viele Details achten, damit der Roboter wie gewünscht reagiert.

1/8 Im Philobotik-Workshop programmieren die 13- und 14-Jährigen ihre eigenen Roboter.

 

Der Philobotik-Workshop in Gibloux fand erstmals 2005 in Form eines XLOGO-Programmierworkshops statt. Seit 2009 können die Schüler nun an einem Workshop mit dem Lernroboter LEGO MINDSTORMS teilnehmen. Die Bausätze kosten um die 400 Franken. «Die Nachfrage nach dem Workshop ist immens, da die Schüler bei ihren Schulkameraden viel Werbung dafür machen. Leider ist die Anzahl der Plätze begrenzt. Zugelassen werden nur Schüler, die bereits an einem Einführungskurs zur Programmierung teilgenommen haben. Darin lernt man, eine kleine Schildkröte auf einem Computerbildschirm zu steuern», erläutert Manuela Barraud.

 


Begabtenförderung


Seit vier Jahren gibt es eine Ergänzung zum Workshop, die sich an hochbegabte Kinder richtet. Diese können ungebremst experimentieren und ihrer Neugier freien Lauf lassen. Der Workshop konnte bereits einige Erfolgsgeschichten hervorbringen. So berichtet die Pädagogin von einem Schüler, dessen schulische Laufbahn wenig erfolgreich verlief, der jedoch ausgezeichnet programmieren und dadurch neues Selbstvertrauen fassen konnte. «Anschliessend stellte er im Mathematikunterricht die Variablen vor, die er mithilfe seines Roboters kennengelernt hatte.»

 

 

Manuela Barraud hat zusammen mit Olivier Jorand ihr eigenes Lehrmaterial erarbeitet.

 

 

Manuela Barraud und Olivier Jorand haben ihr eigenes Lehrmaterial erarbeitet und der Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Ausserdem fanden bereits drei Schulungen für Lehrpersonen statt. An der letzten Schulung nahmen auch zwei waadtländische Lehrkräfte teil, was zeigt, dass das Programm an Bekanntheit gewinnt. Bereits sechs Einrichtungen mit Orientierungsstufen bieten Philobotik-Workshops an, zwei davon ausserhalb des Kantons Freiburg.

«Informatik ist viel mehr als nur Word und Excel. Sie ist eine vollwertige wissenschaftliche Disziplin, mit der sich Probleme lösen  und Lernstrategien entwickeln lassen.»

Manuela Barraud, Projektleiterin des Philobotik-Programms

Die Hasler Stiftung zur Förderung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) unterstützte das Projekt 2015 mit Material für Lehrpersonen, die an der Schulung teilgenommen und ähnliche Workshops auf die Beine gestellt haben. Manuela Barraud und Olivier Jorand werden immer wieder gebeten in der ganzen Schweiz Vorträge zu halten.


Zu einer Zeit, in der es der Schweizer Industrie – allen voran der Telekommunikationsbranche – stark an Informatikern mangelt, stellt der Philobotik-Workshop in Gibloux eine spannende Möglichkeit dar, um Jugendliche für das Programmieren zu begeistern. Manuela Barraud, die Abschlüsse in Mathematik/Physik, Biologie und Informatik vorweisen kann, wirbt für ihre Leidenschaft: «Informatik ist viel mehr als nur Textverarbeitung mit Word und das Erstellen von Excel-Tabellen. Sie ist eine vollwertige wissenschaftliche Disziplin, mit der sich sowohl Probleme lösen als auch Lernstrategien entwickeln lassen.»

 

 

 

Philobotik-Workshop
 

Mehr Informationen zum Roboter-Projekt finden Sie unter philobotique.ch

 

 

Digital Days for Girls

Roboter sind nicht nur etwas für Jungs. Um speziell den Mädchen Einblick in technische Berufe zu ermöglichen, veranstaltet Swisscom die Digital Days for Girls, wo sie unter anderem auch die Möglichkeit haben, einen Lego-Roboter zu programmieren.

 

Diskutieren Sie mit
 

Wie soll die Informatik den Schülerinnen und Schülern heute nähergebracht werden?

 

Nutzungsbedingungen

Vielen Dank für Ihren Beitrag. Wir publizieren Leserkommentare von Montag bis Freitag.