Digital-Kompetenz: Mit Robotern lernen

Spielend werden Kindern Naturwissenschaften und Technik nähergebracht. Die Mädchen gehen dabei systematischer vor. Foto: Q-fin GmbH

Etwa 2,8 Milliarden Euro – das ist die Summe, die nach einer Berechnung der Bertelsmann-Stiftung jährlich notwendig ist, um Deutschlands Schulen mit Informationstechnik auszustatten. Die Studie, die vor einigen Tagen vorgestellt wurde, geht davon aus, dass allein 800 Millionen Euro davon für die Beschaffung der Endgeräte – wie etwa PCs und Tablets – gebraucht werden. Die restlichen zwei Milliarden Euro entfallen auf Beamer und Whiteboards in allen Unterrichtsräumen, Internetzugang, WLAN, Lizenzen für Lernsoftware, technische Unterstützung und Wartung durch Fachkräfte sowie auf pädagogische Unterstützung. Nicht in der Berechnung verankerte Punkte sind hingegen notwendige Breitbandanschlüsse von Schulen sowie Weiterbildungskosten für die Lehrkräfte.

Ursprünglich hatte die aus dem Amt scheidende Bildungsministerin Johanna Wanka (CDU) einen Digitalpakt in Höhe von fünf Milliarden Euro vorgeschlagen, der ab 2018 über einen Zeitraum von fünf Jahren bundesweit die Schulen bei der Ausstattung mit IT finanziell unterstützen sollte. Laut Rechnung der Bertelsmann-Stiftung wäre diese Summe deutlich zu gering. Zudem ist unklar, wie es nach der Bundestagswahl weitergeht. Die mögliche Koalition aus Union, FDP und Grünen hat sich zwar in ihren Sondierungsgesprächen bereits darauf verständigt, mehr in die Digitalisierung der Bildung investieren zu wollen, doch konkrete Ansätze fehlen noch.

Das Land Sachsen-Anhalt wird jedoch, unterstützt von der EU, zwischen 2018 und 2023 den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien an den Schulen mit 13,3 Millionen Euro fördern. Das sieht das Konzept „Bildung in der digitalen Welt durch den Einsatz digitaler Medien und Werkzeuge an den Schulen des Landes Sachsen-Anhalt“ vor, das auf der Strategie der Kultusministerkonferenz zur „Bildung in der digitalen Welt“ basiert. Es soll als Leitfaden dienen, um Schülerinnen und Schülern eine zeitgemäße Medienkompetenz zu vermitteln sowie den Erziehenden und Lehrenden eine medienpädagogische und -didaktische Aus- und Fortbildung zu gewähren. „Im Laufe des Schuljahres wird das Konzept noch mit diversen Gruppen, hauptsächlich den Lehrenden, diskutiert“, sagt Stefan Thurmann, Pressesprecher des sachsen-anhaltischen Ministeriums für Bildung. „Zum Schuljahr 2018/19 soll es dann verbindlich werden. Im Fokus steht natürlich die Infrastruktur sowie die Aus- und Weiterbildung des pädagogischen Personals.“

Das Konzept gebe dabei den Rahmen vor, in der konkreten Umsetzung seien die Schulen frei. Eine Möglichkeit, das Konzept mit Leben zu füllen, ist das Kursangebot „Lernen mit Robotern“ des Magdeburger Unternehmens Q-fin. „Wir engagieren uns auch im Bereich Nachwuchsförderung“, sagt Geschäftsführerin Sandra Fischer. „Man kann nicht immer nur jammern, dass Fachkräfte fehlen, man muss auch etwas dagegen tun.“ Besonders in Sachen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik – die sogenannten MINT-Fächer – sei es wichtig, für Mädchen und Jungen frühzeitig einen Bezug herzustellen, ihnen die Möglichkeit zu geben, sich auszuprobieren, und zu zeigen, welches Potenzial in diesen Bereichen steckt. Daher sei vor einigen Jahren die Idee entstanden, Kindern Naturwissenschaften und Technik auf spielerische Weise näher zu bringen – mittels Kursen in Kindergärten, Grundschulen und weiterführenden Schulen.

Nicht nur der Bau der Roboter aus dem Lego-System, auch die Programmierung erlernen die Kinder bei den Kursen. Foto: Q-fin GmbH

„Um den Zugang zu erleichtern, arbeiten wir mit dem Baukasten von Lego Mindstorms und der dazugehörenden Software. Die bunten Bausteine kennt und mag so ziemlich jedes Kind“, meint Sandra Fischer. „Der erste Anreiz ist daher, die Baukästen kennenzulernen und Dinge mit mechanisch angetriebenen Elementen zu bauen, bevor es darum geht, einen Roboter aus den Einzelteilen zusammenzusetzen.“ Die Grundlagen bekommen die Kinder von einem der Q-fin-Kursleiter vermittelt. Dabei wird die Sensorik erläutert – wie diese auf Berührungen, Geräusche oder Helligkeitsunterschiede reagiert. Später werden die ersten Programmierschritte erklärt und ausgeführt. „Das alles ist leicht und intuitiv … die Kinder können sich ausprobieren und lernen relativ schnell, die ersten Befehle zu programmieren – beispielsweise den Roboter eine Kurve fahren zu lassen“, schildert die Geschäftsführerin. Im Anschluss an den Grundlagenkurs besteht die Möglichkeit, die Kenntnisse in einem Expertenkurs auszubauen, wobei es dort diverse Themenbereiche gibt. „Sehr beliebt sind Wettbewerbe, bei denen Strecken abgefahren und Aufgaben gelöst werden müssen – ähnlich wie beim Robocup“, erklärt Sandra Fischer. „Es ist jedoch auch möglich, sich beispielsweise auf die Tierwelt zu konzentrieren. Dabei können Tiere nachgebaut, ihre Bewegungen imitiert und ihr Verhalten programmiert werden.“ Daraus sei bereits eine Theateraufführung entstanden, bei der das Märchen „Der Hase und der Igel“ gezeigt wurde. „Die Kursteilnehmer konnten ihrer Kreativität freien Lauf lassen und waren nicht nur für das Programmieren und die Abstimmung der einzelnen Roboter, sondern auch für den Kulissenbau zuständig.“

Was in der Theorie einfach klingt, gestaltet sich in der Praxis schwierig. Denn ein solcher Baukasten ist nicht billig: Etwa 400 Euro kostet die Grundausstattung, verantwortlich für den relativ hohen Preis sind die Sensoren sowie der programmierbare Baustein. Ein dauerhafter Internetzugang für das Bauen und Programmieren ist nicht erforderlich, lediglich zum Download des Softwarepaket benötigt man einen Internetzugang. „Wir haben uns vor einigen Jahren 45 Baukästen zugelegt und mit der Zeit aufgestockt. Um jedoch in mehreren Schulen diesen Kurs anbieten zu können, ist diese Zahl noch viel zu gering. Hinzu kommt, dass wir auch an unsere Grenzen stoßen, was die Zahl der Mitarbeiter betrifft“, sagt Q-fin-Geschäftsführerin Sandra Fischer.

Von den Schulen könne man natürlich nicht erwarten, dass sie sich mehrere dieser Baukästen zulegen. „Sinnvoll ist es, wenn zwei Kinder mit einem Baukasten arbeiten – auch nur eine Klasse auszustatten, wäre eine hohe Belastung für jede Schule. Daher wäre es gut, wenn es Fördermöglichkeiten gäbe, um Schulen zu unterstützen, die Kurse dieser Art anbieten möchten. Derzeit findet das noch häufig im Rahmen eines Fachprojektes oder einer Schulprojektwoche statt. Nachhaltiger wäre es, das Lernen mit den Robotern in den alltäglichen Unterricht im MINT-Bereich zu integrieren.“ Tina Heinz

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