Offene Lernumgebungen und selbstorganisiertes Lernen mit Robotern

Max und Aylin grübeln über einem selbstgebauten Roboter. Noch will er nicht so recht funktionieren... Wo das Kabel wohl hingehört? Aylin steckt die Pole nochmal um. Der Roboter düst los. Max grinst: "Manchmal gar nicht so einfach."

Wie sie mit dem Mikrocontroller Calliope mini einen Roboter bauen, haben die beiden in dem Projekt "einfachmachen!" gelernt. Über acht Wochen kamen 16 Kinder im Alter von 10 bis 12 Jahren im GoodLab zusammen, um sich mit digitalen Werkzeugen vertraut zu machen und damit eigene Prototypen zu entwickeln.

Vielfältige und kreative Projekte

Die Ergebnisse können dabei unterschiedlicher nicht sein. "Das sieht ja aus wie ein Walross!", fällt einer Gruppe bei ihrem Gieß-Roboter auf. Sie haben mit Hilfe eines Feuchtigkeitssensors eine Bewässerungsanzeige für Zimmerpflanzen gebaut. Wie Zähne, die in Erde beißen, steckt der Sensor im Substrat einer Topfpflanze und misst den Feuchtigkeitsgehalt. Bei niedrigem Wasserstand gibt der Calliope ein Feedback, dass die Pflanze gegossen werden soll. Es blinkt und piept in der Werkstatt des GoodLabs am Moritzplatz.

"Gewonnen! Papier!", schallt es von einem anderen Tisch. Hier wurde mit dem Calliope ein Spielroboter programmiert. Sobald der Mikrocontroller geschüttelt wird, zeigen die eingebauten Leuchtdioden zufällig Schere, Stein oder Papier an. Dass das beliebte Spiel so leicht zu programmieren ist, hätten die Teilnehmer*innen vor der AG nicht gedacht.

Die Möglichkeit, eigene kleine Projekte mit digitalen Werkzeugen umzusetzen, war grundlegend für die mehrwöchige AG im GoodLab. Ob ein neues digitales Werkzeug wie nach Plan vorgestellt werden soll? Die Gruppe ist sich einig: Qualität statt Quantität. Aylin stellt fest: "Calliope ist so spannend und ich fange gerade erst an, es so richtig zu verstehen!" Statt neuem Input will sie lieber noch weiter am Roboter tüfteln und alle Funktionen des Calliopes entdecken. Neue Ideen, die mit dem Mikrocontroller umgesetzt werden können, gibt es genug.

Lernen mit authentischen Inhalten

Auch aus lerntheoretischer Sicht ist es sinnvoll, was die Kinder einfordern. Im GoodLab verfolgen wir einen konstruktivistischen Lernansatz. Nach der konstruktivistischen Lerntheorie sollen Kinder in komplexen Lernumgebungen mit authentischen Inhalten und Aufgaben lernen. So werden Selbstorganisation und sozialer Austausch angeregt. Auch der konnektivistische Lernansatz geht davon aus, dass Lernen am besten dann stattfinden kann, wenn Verbindungen zwischen der realen Welt des Kindes und den Lerninhalten geknüpft werden.

Max erklärt sein Projekt: "Unser Roboter hat einen Greifarm und soll später herumfahren können und zum Beispiel Müll sammeln". Ein Laptop steht aufgeklappt vor ihm. Mehrere Kabel schlängeln sich zwischen Calliope und Greifarm. "Man sollte nicht gleich frustriert sein, wenn was mal nicht funktioniert." Zufrieden nimmt Max mit dem Greifarm einen Stift auf. "Aber jetzt klappt’s!"

In solchen Momenten, in denen die Kinder ihre Lebenswelt mit dem angebotenen Werkzeug in Verbindung bringen, kann die pädagogische Begleitung gewinnbringend ansetzen. Nach der konstruktivistischen Lerntheorie können Lehrende die Lernenden nur zum Lernen anstoßen und bei der Problemlösung unterstützen. Der Lernprozess selbst kann nicht erzwungen werden. Das Lernangebot wirkt aktivierend. Es schafft den Raum, in dem die Teilnehmenden im Partizipationsprozess begleitet werden.

Mehrtägige Workshops haben Vorteile

Um zu diesem Punkt zu kommen, braucht es jedoch zunächst Basiswissen über das digitale Werkzeug, mit dem die Kinder arbeiten. In kürzeren Lerneinheiten ist oft nur eine Einführung und ein Kennenlernen der Werkzeuge möglich. Natürlich können auch solche kürzeren Einheiten sinnvoll sein: Sie bieten gerade im eng getakteten Schulalltag die Möglichkeit Erste Erfahrungen im Thema Coding und Making zu sammeln. Das eigentliche Lernen und Verstehen setzt jedoch nach der Theorie beim selbständigen Erarbeiten ein.

Mehrtägige Workshops bieten diesen Vorteil: Sie bieten den Kindern die Möglichkeit, sich auszuprobieren und – am wichtigsten – frei zu arbeiten. Die Begeisterung und Konzentration, die die Kinder in solchen Situationen zeigen, bestätigt immer wieder aufs Neue, dass dies der richtige Weg ist. Denn auch wenn nicht alle Probleme zum Ende der Einheit gelöst sind, wissen die Kinder, dass sie in der nächsten Woche an ihrem Projekt weiterarbeiten können.

Förderung des Bildungsministeriums für Bildung und Forschung

Dass den Kindern der gewünschte Raum zur Selbstbestimmung und zum bedarfsorientierten Lernen geben werden konnte, verdanken wir einer Projektförderung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen des Aktionsprogramms "Aufholen nach Corona". Die Förderung hat dem Team des GoodLab ermöglicht, in sechs achtwöchigen AGs längerfristig mit einer festen Gruppe zusammenzuarbeiten. Die Kinder hatten dabei die Möglichkeit, ihren eigenen Lernprozess zu gestalten.

Mehr zum Schülerlabor-Förderprogramm im Rahmen des Aktionsprogramms "Aufholen nach Corona für Kinder und Jugendliche" findet ihr auf der Ease Corona Internetseite des Bundesverbands der Schülerlabore e.V..

Wenn ihr in eurer Schule oder einem anderen Lernort gemeinsam mit uns offene Lernumgebungen schaffen und das Thema Making und Coding erkunden wollt, kontaktiert uns.