Wie und wozu setze ich Programmieren zum Lernen ein?
Noch wenig genutzt werden in der Schule Bausätze wie Lego Mindstorms oder Lego Robotik. Mit ihnen lassen sich auf sehr einfache Weise programmierbare Roboter bauen. Gegenüber traditionellen Lehrmitteln, wie z.B. Bauklötzen, Cuisenair-Stäbchen oder Tierpräparaten, welche das Statische in Natur und Technik veranschaulichen, können Roboter dynamische Prozesse zeigen. Sensoren und das entsprechende Programm lassen einfache bis komplexe Rückkoppelungsphänomene, wie Reflexe, Heizungssteuerung, Sammelverhalten von Ameisen oder Schlaf-Wach-Rhythmen simulieren und erfahren.
Abb. 4.8 Programmierbare Roboter bauen mit Lego Robotik oder Lego Mindstorms (Quelle: Peter Suter, Pädagogische Hochschule Zürich)
Am einfachsten finden Sie mit Ihren Schülerinnen und Schülern einen Einstieg, wenn Sie ihnen bereits fertig gebaute Roboter zur Verfügung stellen. Diese müssen dann nur noch gemäss der Aufgabenstellung programmiert werden. Das geschieht auf einem Computer. Das Programm wird über eine digitale Schnittstelle auf den Roboter übertragen, so dass dieser anschliessend vom Computer unabhängig ist.
Beispiel für eine Aufgabenstellung mit dem oben abgebildeten Roboter könnte sein: "Programmiert den Roboter so, dass er frei im Raum herumfahren und Hindernissen ausweichen kann." Solche offenen Aufgabenstellungen führen zu unzähligen richtigen Lösungen. Während der Verbesserung und Optimierung der Lösung müssen die Arbeitsgruppen häufig nicht nur das Programm, sondern auch die Konstruktion des Roboters verbessern.
Zu einem ganzheitlichen Prozess gehört auch das Bauen der Roboter, was mit Hilfe der Anleitung bereits Kindern auf der Unterstufe, sicher aber auf der Mittelstufe gelingt. Einmal gebaute Roboter können immer wieder für kurze Programmier-Aufgaben verwendet oder umgebaut werden.
Zu Beginn empfiehlt sich das Arbeiten in geschlechtsgleichen Gruppen, damit nicht die technisch interessierten Knaben dominieren.
Die Schüler/innen lernen dabei:
Den Käfer durch das Labyrinth führen:
Eine weitere Möglichkeit, um Ihren Schülerinnen und Schülern Zugang zu einfachen Formen des Programmierens zu bieten, stellt "Kara" dar, der programmierbare Marienkäfer. "Kara" steht im Netz gratis zur Verfügung. Die Software kann auf den eigenen Computer heruntergeladen und der Käfer dann programmiert werden.
 |  | "Kara" ist vor allem für Lernende gedacht, die gar keine oder nur sehr geringe Erfahrungen im Programmieren haben. Auf spielerische Art und Weise machen sie sich mit fundamentalen Ideen der Programmierung vertraut. "Kara" wird erfolgreich auf verschiedenen Schulstufen (Sekundarstufe I und II, Berufsbildende Schulen, Fachhochschulen etc.) eingesetzt. |
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