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Mathe-Didaktik

Wie Kinder mit Robotern Mathe und Programmieren lernen

Ein autonomes Mini-Auto ans Ziel lotsen, die Zutaten für einen Zaubertrank finden, den Roboter-Freund aus dem Labyrinth befreien: Das sind Aufgaben, die es Grundschülern leichter machen sollen, Mathe zu lernen. Angehende Lehrerinnen haben am Lehrstuhl von Silke Ladel kleine „Lernwelten“ entwickelt: Im Zauberwald oder auf einer Autotour lassen Schulkinder mit mathematischer Finesse kleine Roboter Abenteuer erleben und lernen so spielerisch programmieren und mathematisches Denken.
Von Claudia Ehrlich • 20.12.2017

Darüber, dass sie gerade Winkel berechnen oder Befehle programmieren, macht sich keiner der Grundschüler Gedanken. Sie tun es einfach. Beherzt messen die Viertklässler der Grundschule Heusweiler Abstände, malen Farbcodes auf kleine Zettel, die die Mini-Roboter verschiedene Aktionen ausführen lassen. Oder sie programmieren, wie sich ein kleines autonomes Auto drehen soll, damit es wie von Geisterhand seinem Ziel entgegenrollt. Sie sind derart vertieft bei der Sache, dass sie die Erwachsenen, die um sie herumstehen und sie beobachten, kaum wahrnehmen. „Die Kinder wenden mathematische Kompetenzen an, um konkrete Aufgaben zu lösen. In einer der Lernumgebungen machen sie im Kleinen, woran auch die Entwickler echter autonomer Autos arbeiten: Sie programmieren, dass zum Beispiel das Licht automatisch angeht, wenn das Auto in einen Tunnel fährt“, erklärt Professor Silke Ladel. Die Mathematikdidaktikerin erforscht an der Saar-Uni mit ihren Lehramtsstudenten, wie digitale Medien im Matheunterricht eingesetzt werden können.

Die technische Ausstattung allein bringt keinen Lernerfolg. Deshalb forschen wir, wie wir die Lernumgebungen für die Schule optimal gestalten

Prof. Silke Ladel

Für unterschiedliche Roboter, die es im Handel gibt, haben Studentinnen unter anderem ein Labyrinth, einen "Zauberwald" und einen Parcours für ein kleines autonomes Auto aufgebaut. Die Lernspiele sollen Mathematik spielerisch begreifbar machen. Sie sollen Kinder anregen, Probleme zu lösen, kreativ zu sein, dabei mit anderen zu kooperieren und ihre Sicht der Dinge zu argumentieren.

Hochkonzentriert messen die Kinder Entfernungen, um die Roboter anschließend zu programmieren.

Die Grundschüler aus Heusweiler testen und erproben die kleinen Lernwelten. Dabei fällt sofort auf, dass Scheu vor neuer Technik hier kein Thema ist. „Die Kinder haben keine Berührungsängste mit den digitalen Medien. Für sie gehören diese einfach dazu. Dies nutzen wir, um ihnen auf spielerische Art und Weise Mathematik und Programmieren zu vermitteln“, sagt Silke Ladel. „Unser Ziel ist es, gute und durchdachte didaktische Konzepte zu erarbeiten, wie Lehrerinnen und Lehrer die digitalen Medien sinnvoll einsetzen können. Die technische Ausstattung allein bringt nämlich keinen Lernerfolg. Deshalb forschen wir, wie wir die Lernumgebungen für die Schule optimal gestalten“, erklärt Ladel. Dass angehende Mathe-Lehrerinnen hier mitforschen hat einen zusätzlichen Effekt: „Sie erarbeiten so selbst aktiv, wie sie digitale Medien sinnvoll einsetzen können“, erklärt sie.

Die Studentinnen beobachten die Kinder, um herauszufinden, was sie beim Lernen unterstützt, was eher ablenkt oder irreführt, wo Schwierigkeiten lauern. Auch, wie Lehrer die Schüler unterstützen können, wie sie Impulse liefern und zwischen den Kindern vermitteln können, erforschen sie. „Die Kinder nehmen die Lernumgebungen sehr gut an. Sie nutzen die Spiele intuitiv und wenden Mathematik und Programmier-Codes ganz selbstverständlich an, um die Aufgaben zu lösen“, so das Fazit der Lehramts-Studentin Saina Akhlaghi.

Als der Journalist Christian Ignatzi, der an diesem Tag hinzugekommen ist, um einen Hörfunk-Beitrag für den Saarländischen Rundfunk zu machen, die Viertklässlerin Vera fragt: „Und macht es Spaß?“, kommt die Antwort prompt: „Ja!“ – und dann lotst Vera gleich weiter den Roboter durch das Labyrinth.

 

Den SR-Hörfunkbeitrag von Christian Ignatzi "Lernen mit Robotern - Ein Roboterworkshop für Grundschulkinder an der Saar-Uni" können Sie hier nachhören.

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