LEGO Mindstorms im Coding und Robotik Unterricht

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Das LEGO Mindstorms System, mit seiner leistungsfähigen Hardware, bietet den Schüler/innen einen spielerischen Einstieg in die Grundlagen der Robotik. Einfache Aufgaben mit einfachen Parametern dienen als Einstieg, um mittels einer grafischen Programmieroberfläche Aufgaben zu lösen. Doch der LEGO Mindstorms kann mehr. Viel mehr? Was bringt er für den Unterricht und wie setze ich das System zielgerichtet ein?

Im ersten Kontakt mit dem Education Set führt die konkrete Auseinandersetzung mit anfassbaren Gegenständen zu einem nederschwelligen Einstieg in grafische Programmieroberflächen und in die technische Konstruktion von Robotern. Diesen Lerneffekt beobachtet man im Unterricht bei Schülern, aber auch in der Lehrerfortbildung.

Deshalb führt das Konzept von Coding und Robotik  mittels  unterschiedlicher Aufgaben mit aufbauender Komplexität zu einem kohärenten Lernprozess. Der formale Unterricht fördert forschendes Lernen im sozialen Kontext und animiert zu kreativen geinsamen und individuellen Lösungen. Mittels eines selbst erstellten Entwurfs sollen Konstruktionen zusammengebaut werden, die mittels Programmierungen Aufgaben lösen. Schnelle Erfolge, steigern das Selbstvertrauen der Lernenden und beschleunigen den Lernprozess.

Für diesen Abschnitt sind die Aufgaben von LEGO Education sehr gut ausgearbeitet.

Diese Aufgaben können Sie sich hier ansehen –  LEGO Mindstorms Aufgaben. Die Problemlösungen bei diesen Aufgaben werden auf zwei Ebenen abgebildet – der physischen, beim Bau des Modells, und der virtuellen Ebene, bei der Suche nach geeigneten Algorithmen, die von den gebauten Modellen abgearbeitet werden.

Für eine kohärente Kompetenzentwicklung des Coding und Robotik Unterrichts braucht es – nicht nur bei den LEGO Mindstorms Robotern – ein Zusammenspiel der physischen und der virtuellen Welt. Virtuelle Theorien finden sich in der physischen Praxis und umgekehrt. Roboter werden mittels Kodierungen zum Leben erweckt und technische Aspekte können virtuell analysiert und digitalisiert werden.

So bekommen die Lernenden die Möglichkeit unterschiedliche Lösungswege zu begehen und zum Ziel zu kommen. Authentische Aufgaben helfen bei der Auseinandersetzung mit Lernarrangements. Fehler und Fragen sind erwünscht, denn…

„Den größten Fehler, den man im Leben machen kann, ist, immer Angst zu haben, einen Fehler zu machen.“
Dietrich Bonhoefer

Bei der Organisation der Unterrichtseinheit ist es wichtig den Lernenden Zeit und Raum für die Aufgaben und die resultierenden Fehler zu geben. Hilfreich ist es hier den starren Klassenverband aufzubrechen, indem man Lerninseln für die Lernenden schafft. (Das Beitragsbild oben zeigt so eine Möglickeit.)

Ein Video, das die Vorteile des Unterrichts aus der Sicht der Schüler einer 8.Schulstufe der NMS Mattersburg darlegt, finden Sie hier:

 

Abschließend will ich hier noch weitere Ideen, Möglichkeiten und Aufgaben zu den LEGO Mindstorms Roboter im Unterricht auflisten:

  • LEGO Education bietet in einem YouTube Channel super Aufgaben für Anfänger für den naturwissenschaftlichen Unterricht.

 

  • Weiterführende Aufgaben von LEGO Education:

Weiterführende Aufgaben von LEGO Education.

  • LEGO Engineering

Eine englischsprachige Webseite bietet Inspiration und Hilfe für Lehrpersonen.

  • Softwarerezensionen und Unterrichtseinheiten

Links zu Software-Rezensionen, Fachdidaktikartikeln und Unterrichtseinheiten zum Thema LEGO für verschiedene Fächer

  • Zugänge zur Informatik mit Mindstorms

PDF-Download vom Server der Uni-Paderborn. Ein Artikel von Michael Hirsch, Johannes Magenheim und Thorsten Reinsch.

Viel Erfolg beim Einsatz im Unterricht!

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