Kindern Informatik nahebringen : Lernen mit Robotern

Kleinstcomputer und Lernroboter sollen Kindern Informatik näherbringen. Einige der Geräte kommen bereits jetzt in der Schule zum Einsatz.

Achim Fehrenbach
Spielerisch programmieren. Kleine Roboter lassen sich von Kindern mithilfe einfacher Programmiersprachen steuern und fördern Neugier und das logische Denken.
Spielerisch programmieren. Kleine Roboter lassen sich von Kindern mithilfe einfacher Programmiersprachen steuern und fördern...Foto: picture alliance / Daniel Karman

Eine Veranstaltung wie die Nürnberger Spielwarenmesse ist ziemlich laut und chaotisch. Dass sogar Ausstellungsstücke unter der Reizüberflutung leiden, kommt dann aber eher selten vor. Doch der kleine Dash, ein kugeliger Lernroboter auf Rädern, ist seit einiger Zeit auffallend still. Kein Piepsen dringt aus seinem Gehäuse, kein buntes Licht aus seinem Frontstrahler. Dash sei es hier gerade schlichtweg zu laut, sagen seine Betreuer am Stand. Die Sprachsteuerung des Roboters versagt. Die Kakofonie der Messe ist deutlich herausfordernder als Kinderstimmen im heimischen Wohnzimmer, wo Dash eigentlich hingehört.

Mehr als 2800 Aussteller aus 60 Ländern präsentieren in Nürnberg noch bis zum heutigen Montag ihre Produkte. Einer der wichtigsten Trends sind Lernroboter für Schule und Alltag. Manche lassen sich zusammenbauen, andere sind bereits fertig montiert. Zur Kommunikation und Steuerung besitzen sie häufig Infrarot-Sensoren, Lautsprecher, Räder und Lämpchen, die meisten von ihnen lassen sich via Bluetooth übers Tablet programmieren. Das alles soll die Neugier der Kinder fördern und sie Schritt für Schritt an die Informatik heranführen.

Bei den IT-Kenntnissen von Schülern besteht Nachholbedarf

Geht es um die IT-Kenntnisse von Schülern, hat Deutschland laut Studien einiges aufzuholen. Aus der Politik gibt es viele Initiativen, das zu ändern. Auf dem IT-Gipfel wurde jüngst ein ambitioniertes Projekt für das Saarland vorgestellt. Dort sollen alle Drittklässler einen Kleinstcomputer erhalten und damit das Programmieren lernen. Mit den Lernrobotern auf der Spielwarenmesse soll das ebenfalls gehen: Einfache, grafikbasierte Programmiersprachen sollen Kinder spielerisch mit dem logischen Denken vertraut machen.

Dash kommt als fertiger Roboter aus der Verpackung. „Die Kinder sollen sofort Erfolgserlebnisse haben“, sagt Christopher Cederskog vom Anbieter Wonder Workshop. Dash fährt auf drei Rädern und hat auf zwei Seiten Infrarot-Sensoren, die die Entfernung zu anderen Objekten registrieren. Mit einer Programmier-App lassen sich verschiedene Aktionen aneinanderreihen: Zum Beispiel fährt Dash einen Meter weit, lässt den Scheinwerfer aufblitzen und spielt dann, abhängig von der Helligkeit im Raum, unterschiedliche Melodien. Im Mathematikunterricht könne man beispielsweise Kurven berechnen und Dash dann so programmieren, dass er diese Kurven haargenau abfährt, sagt Cederskog. Schulen in den USA, in China und in Skandinavien würden den Roboter schon einsetzen.

Kindgerechte Programmiersprachen

Andere Modelle wie die Tinkerbots des Bernauer Herstellers Kinematics müssen von den Nutzern erst zusammengebaut werden. Mit wenigen Handgriffen entsteht ein Kran, ein Käfer oder ein Rennauto. Auch das Verhalten dieser Roboter lässt sich über eine kindgerechte Programmiersprache steuern, bei der verschiedene Aktionen (Fahren, Drehen, oder Leuchten) verknüpft werden. Die Tinkerbots erlauben auch komplexere Programmierungen, deshalb seien sie auch für weiterführende Schulen und Hochschulen geeignet, sagt Start-up-Chefin Adrienne Fischer: „Wir planen Kooperationen mit Universitäten.“ Auch Lego hat inzwischen mehrere Lernroboter-Modelle im Angebot.

Welche Roboter sich für den flächendeckenden Einsatz im Schulunterricht eignen, hängt von verschiedenen Faktoren ab: der Offenheit der Software-Plattform, dem Preis der Hardware (Dash etwa kostet 180 Euro), der Qualität des Lehrmaterials und dem Stellenwert der Informatik im Lehrplan. Um Hürden abzubauen, haben das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme und Google schon vor einiger Zeit das Projekt Open Roberta gestartet, eine offene Programmierplattform für ganz unterschiedliche Robotertypen. Das größte Hindernis sieht Roberta-Leiter Thorsten Leimbach in der mangelhaften Ausstattung von Schulen: „Viele haben nur unzureichenden Internetanschluss, vom W-Lan in den Klassenräumen ganz zu schweigen.“

Roboter auch im Ethik-Unterricht

Auf der Spielwarenmesse ist auch der Lernroboter Thymio zu sehen, der an Schweizer Unis entwickelt wurde. Er ist kein putziger Kleinroboter, sondern sieht eher wie ein USB-Hub auf Rädern aus. In Berlin kooperiert die Schweizer Firma derzeit mit sechs Grundschulen, sagt Initiator Erik Schlegel, wie der Schule am Sandsteinweg in Buckow und der Grundschule am Stadtpark Steglitz. Angeboten werden Arbeitsgemeinschaften, in denen der Schwerpunkt neben dem eigentlichen Programmieren auf Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen Mensch und Roboter liegen. „Wir Menschen sehen, hören, schmecken, fühlen. Einen Teil dieser Fähigkeiten findet man am Roboter wieder“, sagt Schlegel. Lernroboter können also nicht nur in mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern zum Einsatz kommen. Sondern auch im Ethikunterricht.

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