Autorinnen: Böhnert, Rohde und Rotty (Studierende der Europa-Universität Flensburg)

Überblick und Ziel des Projekttages

Aufregende Abenteuer im Weltall warten auf unsere jungen Entdecker:innen in der Grundschule! In dieser speziell gestalteten Lerneinheit tauchen die Kinder in die spannende Welt der Programmierung ein und gehen gleichzeitig auf eine Entdeckungsreise durch das Sonnensystem. Mit viel Spaß und Interaktion lernen sie, wie man kleine Roboter, die Bee-Bots, steuert und entdecken dabei die Geheimnisse der Planeten. Dieses einzigartige Erlebnis ist nicht nur lehrreich, sondern weckt auch die natürliche Neugier der Schüler:innen und fördert ihr Verständnis für Wissenschaft und Technologie auf spielerische Weise. Die folgenden Lernziele unterstützen einen interaktiven und ganzheitlichen Lernansatz, bei dem die Kinder aktiv in den Lernprozess eingebunden werden und sowohl individuelle als auch Gruppenfähigkeiten entwickeln.

• Teamarbeit: Kinder lernen, im Team zu arbeiten, was soziale Fähigkeiten und spätere Gruppenarbeit verbessert.
• Programmierverständnis: Grundlagen der Programmierung durch den Umgang mit Bee-Bots.
• Sonnensystemwissen: Erwerb von Kenntnissen über das Sonnensystem und Planeten durch verschiedene Aktivitäten.
• Präsentationsfähigkeiten: Sammeln und Präsentieren von Informationen über Planeten in Gruppenarbeit.
• Analyse und Vergleich: Identifikation und Analyse von Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen Planeten.
• Problemlösungsfähigkeiten: Herausforderungen meistern und kreatives Problemlösen, besonders mit Bee-Bots und in der Planetenforschung.
• Feinmotorik und technisches Verständnis: Entwicklung durch den Umgang mit Bee-Bots.
• Selbstständigkeit und Entscheidungsfindung: Förderung von eigenständigen Entscheidungen und Ideenumsetzung in Projekten.
• Neugier und Forschungsgeist: Anregung zur Fragestellung und Erforschung der Welt.

Robotic und Coding im Klassenzimmer

Die Integration von Robotic und Coding in den Grundschulunterricht ist entscheidend für die Vermittlung von Kompetenzen im Bereich der digitalen Medien und bereitet Kinder auf eine zunehmend technologieorientierte Welt vor. Durch praktische Erfahrungen mit Robotern und Programmierung lernen die Schüler:innen, komplexe Probleme zu lösen und kreativ zu denken. Dies fördert nicht nur ihre technischen Fähigkeiten, sondern auch ihre Fähigkeit, in der digitalen Welt zurechtzufinden. Zusätzlich bietet das inklusive Potenzial dieser Technologien Chancengleichheit im Lernen, unabhängig von den individuellen Fähigkeiten oder Hintergründen der Kinder. Es lässt sich nämlich feststellen, dass die Zugehörigkeit zu einer jeweiligen sozialen Schicht von großer Bedeutung für das Verständnis und den Umgang mit Medien, insbesondere Computer und Internet, ist. Kinder und Jugendliche die ein geringeren Bildungsrahmen aufweisen, verfügen meist über eine eingeschränktere Nutzungsvielfalt als welche mit einem stärker privilegierten Bildungshintergrund (Kutscher et al., 2009, S. 24). Diese Chancenunterschiede werden auch als Digital Gap oder digitale Kluft bezeichnet. Aus diesem Grund ist es wichtig, ein integratives und vielfältiges Lernumfeld zu schaffen, das alle Lernenden einbezieht und fördert. Dieses kann dank der Anwendung dieser Technologien im Klassenzimmer umgesetzt werden. Durch den Einsatz von Bee-Bots, einer kindgerechten und spielerischen Einführung in die Welt der Programmierung, erlangen Kinder grundlegende Kenntnisse in der Technologie. Diese interaktiven Roboter ermöglichen es den Schüler:innen, durch praktische Anwendung ein tiefgehendes Verständnis für die Funktionsweise digitaler Geräte zu entwickeln. Indem sie lernen, diese kleinen Roboter zu steuern, unternehmen sie ihre ersten Schritte in der Welt der Technologie. Gleichzeitig erlangen sie ein umfassendes Verständnis für die zugrundeliegenden Mechanismen und Prinzipien, die sowohl hinter digitalen Geräten als auch hinter der Software stehen. Durch diese frühe Auseinandersetzung mit Robotic und Coding wird auch die Neugier der Kinder für technologische Themen geweckt.

Der Bee-Bot

Der Bee-Bot ist ein kinderfreundlicher Roboter, der entwickelt wurde, um Grundschüler:innen spielerisch Grundlagen der Programmierung beizubringen. Er ist einfach zu bedienen und verfügt über Tasten, mit denen Kinder programmieren können, wohin der Bee-Bot sich bewegen soll. Die Steuerung erfolgt durch das Eingeben von Befehlen wie „vorwärts“, „rückwärts“, „links“ und „rechts“ auf einer Tastatur auf dem Rücken des Roboters. Nachdem die Befehle programmiert wurden, führt der Bee-Bot die Schritte aus und bewegt sich entsprechend durch den Raum. Wichtig zu beachten ist, dass der Bee-Bot die Befehle speichert. Bevor ein neuer Impuls bzw. eine neue Bewegungsabfolge eingegeben wird, müssen die vorherigen Befehle gelöscht werden.

Die unten abgebildeten Holzplatten werden benötigt, um einen strukturierten Arbeitsbereich für die Bee-Bots zu schaffen. Diese Platten dienen als Parkour oder Weg, entlang dem die Bee-Bots navigieren sollen. Die klare Begrenzung durch die Holzplatten hilft zudem den Kindern, sich auf die Programmierung zu konzentrieren und erleichtert das Verständnis der Bewegungen des Roboters. Außerdem bietet der Einsatz von Holzplatten eine physische und visuelle Unterstützung, die den Kindern hilft, die Konzepte der Richtungen und Positionen besser zu erfassen.

D!Klusion

Die Integration, Anwendung und Nutzung digitaler Medien im schulischen Kontext sollte stets im Zusammenhang mit dem Konzept der Inklusion betrachtet werden, wie Schulz (2020) verdeutlicht. Diese Verknüpfung bietet die Möglichkeit, ein inklusives Bildungssystem zu gestalten, das die Teilnahme, Mitwirkung und Bildungsgerechtigkeit aller Beteiligten fördert.

Die Integration digitaler Medien im Bildungsbereich, ein zentrales Prinzip der Diklusion, kann die Inklusion im Klassenzimmer bereichern.

(Schulz, 2020)

Technologien wie sie in der Lerneinheit mit Robotic und Coding eingesetzt werden, ermöglichen interaktive und kooperative Lehrmethoden, die auf verschiedene Lernstile und Fähigkeiten zugeschnitten sind. Die Lerneinheit verkörpert das Prinzip der Inklusion, indem sie die Unterschiede und Vielfalt der Schüler:innen berücksichtigt. Diverse Zugänge zum Lerngegenstand werden bereitgestellt, um alle Kinder zu erreichen. Während einige Schüler:innen den direkten Austausch bevorzugen, nutzen andere die digitalen Hilfsmittel wie die Vorlese- und Diktierfunktionen des iPads oder AnyBook Readers. Durch unterschiedliche Zugangsweisen zu Informationen wird sichergestellt, dass jedes Kind entsprechend den eigenen Fähigkeiten partizipieren kann (Ziemen, 2018). Das Lernen wird in dieser heterogenitätssensiblen Umgebung durch verschiedene Kommunikations- und Ausdrucksformen ermöglicht, beispielsweise durch den Einsatz des Book Creators.

Die Nutzung von Bee-Bots, iPads, AnyBook Audiostift oder dem Book Creator in der Lerneinheit reflektiert Aspekte auf fünf verschiedenen Ebenen der Mediennutzung (Schulz, 2018, S. 347). Auf der gesellschaftlichen und umweltbezogenen Ebene erlernen Kinder den Umgang mit digitalen Medien, was für die aktive Teilnahme an der digital geprägten Gesellschaft und für die Entwicklung von Medienkompetenz unerlässlich ist. Auf der Organisationsebene nutzen Lehrkräfte die iPads als Werkzeuge, um Lernprozesse zu diagnostizieren und den Unterricht effektiv zu gestalten. Der AnyBook Reader, der Book Creator sowie die iPads fungieren auf Gruppenebene als unterstützende Werkzeuge für kollaboratives Lernen und fördern die Medienkompetenz der Schüler:innen. Durch den Einsatz von Bee-Bots in der Gestaltung der Lerneinheit wird individuelles Lernen gefördert, da sie eine Personalisierung des Lernprozesses und die Möglichkeit zu selbstgesteuertem Lernen bieten. Auf der individuellen Ebene bieten unter anderem die iPads oder der AnyBook Reader assistive Unterstützung für alle Kinder, fördern das Lernen durch Medien und tragen zur Entwicklung von Kommunikationsfähigkeiten bei. Die Schüler:innen interagieren mit den Robotern, geben ihnen Anweisungen und erlernen dabei sowohl Medienkompetenz als auch soziale Fähigkeiten (ebd., S.347).

Aufbau des Projekttages

CC by Rotty, Rohde, Böhnert

Checkliste der Materialien

• Smartboard: Für interaktive Präsentationen und Anleitungen.
• PowerPoint-Präsentation: Visualisierung von Informationen und Aufgaben.
• Arbeitsbogen: Für die Kinder, um ihre Antworten und Beobachtungen zu notieren.
• Bee-Bots: Programmierbare Roboter für praktische Lernaktivitäten.
• Befehlskarten für Bee-Bots: Zum Programmieren der Bee-Bots.
• Holzplatten für die Bee-Bots: Als Unterlage für die Roboter.
• Nummerierungskarten für die Holzplatten: Zur Kennzeichnung und Navigation der Bee-Bots.
• Aufgabenkarten für die Bearbeitung des Steckbriefs: Detaillierte Aufgabenbeschreibungen für die Schülerinnen und Schüler.
• Start- und Zielkarten für die Strecke des Bee-Bots: Markierung des Anfangs und Endes der Route.
• iPads (ein iPad pro Gruppe): Für die Bearbeitung bestimmter Aufgaben und zur Recherche.
• Book Creator (auf iPads): Hilfsmittel für schwächere Leserinnen und Leser, um Aufgabenstellungen vorlesen zu lassen.
• AnyBook Reader: Zusätzliches Hilfsmittel für das Lesen und Verstehen der Texte.
• Das Planetenlied: Musikalisches Element zur Unterstützung des Lernprozesses.
• Laminiergerät: Zum Schutz und zur Wiederverwendbarkeit der verschiedenen Karten.

Benutzte Tools

AnyBook Reader

Der AnyBook Reader ist eine Hilfestellung zur Bearbeitung der Aufgabe 4 des Steckbriefs. Bei dieser Aufgabe lesen die Kinder einen Text, um die gesuchte Information zu finden. Der AnyBook Reader ist ein Audiostift mit dessen Hilfe die Schüler:innen sich Texte vorlesen lassen können. Hierfür werden sogenannte AnyBook Pro Codes erstellt und neben den entsprechenden Texten angebracht. Durch einfaches Berühren der aufgeklebten Sticker mit dem Audiostift können die Kinder sich nun die Vertonung des Textes anhören. Der AnyBook Reader wurde in unserer Einheit eingeführt, um für unsichere Leser:innen eine Hilfestellung zu sein und ihnen die Möglichkeit zu geben, die Aufgabe 4 des Steckbriefs erfolgreich zu bewältigen.

Book Creator

Der Book Creator ist eine App, mit der man eBooks gestalten kann. Damit auch schwächere Leser:innen inkludiert werden und aktiv mitmachen, haben wir das Arbeitsblatt (den Steckbrief) eingefügt und mithilfe der Sprachaufnahmefunktion die Aufgabenstellungen vertont. Die Kinder können das Mikrofonsymbol berühren, das sich jeweils neben einem Satz befindet und sich diesen vorlesen lassen. Diese Maßnahme gewährleistet eine inklusive Umgebung und ermöglicht es allen Kindern, erfolgreich an den Aufgaben teilzunehmen.

Spezifische Aufgaben der Stationsarbeit:

• Aufgabe 1: Namen der Planeten identifizieren.
• Aufgabe 2: Reihenfolge der Planeten bildlich darstellen.
• Aufgabe 3: Farbe des Planeten anhand eines QR-Codes erkennen.
• Aufgabe 4: Text lesen, um das Klima des Planeten zu bestimmen.
• Aufgabe 5 und 6: Selbstständige Recherche im Internet.

CC by Rotty, Rohde, Böhnert

Durchführung

> Ablauf des Projekttages

CC by Rotty, Rohde, Böhnert

> Kennenlernen der Bee-Bots

• Bee-Bot Simulation: Kinder verwandeln sich nacheinander in Bee-Bots und führen die Bewegungen der Befehlskarten aus, um ein Gefühl für die Steuerung zu bekommen.
• Praktische Übung mit Bee-Bot: Jedes Team erhält einen Bee-Bot und übt die Befehle sowie verschiedene Fahrabfolgen.
• Einführung in Befehlskarten: Vorstellung und Erklärung der Befehlskarten für den Bee-Bot, besonders die Drehung auf der Stelle hervorheben.
• Paarbildung für Aufgaben: Schüler:innen finden sich zu zweit zusammen, holen die Karten ab und führen die zuvor erklärte Aufgabe durch.

CC by Rotty, Rohde, Böhnert

> Vorwissen überprüfen

• Think-Pair-Share: Schüler:innen überlegen und diskutieren in Paaren, welche Planeten sie bereits kennen.
• Plenumsdiskussion: Besprechung und Austausch der Ergebnisse im Klassenverband.
• Planetenlied: Abspielen des Planetenlieds mit speziellem Hörauftrag: Erkennen der bereits bekannten Planeten und Identifizierung der neuen.

CC by Rotty, Rohde, Böhnert

> Stationsarbeit

• Aufgabenstellung: Jede Gruppe wird Experte für einen bestimmten Planeten.
• Aktivität mit Astronaut Biene: Die Gruppen „fliegen“ mit einer Astronautenfigur (Biene) über ihren Planeten und bearbeiten verschiedene Stationen. Dabei nutzen sie den Steckbrief und Hilfestellungen unter den Platten.
• Gruppenbildung: Die Lerngruppe wird in 2-3 Personen starke Teams aufgeteilt, wobei jedes Team mindestens eine Person mit guten Lese-Fähigkeiten haben sollte.
• Verteilung der Steckbriefe: Jeder Gruppe wird ein Steckbrief ihres Planeten zur Bearbeitung gegeben.
• Steckbrief präsentieren: Jede Gruppe präsentiert und liest ihren Steckbrief vor.

> Ergebnissicherung

• Planetennamen vorstellen: Gruppen präsentieren reihum den Namen des Planeten.
• Platzierung im Sonnensystem: Ein Kind pro Planet ordnet sich entsprechend der Position im Sonnensystem ein und erklärt die Nachbarplaneten (mithilfe eines Smartboard-Bildes).
• Farbe des Planeten: Kinder zeigen die Farbe auf dem Steckbrief und vergleichen sie mit dem Planetenbild (ähnlich der Namensvorstellung).
• Temperatur des Planeten: Kinder spekulieren zuerst über die Temperatur, bevor die Expertengruppe die korrekte Antwort gibt; Ziel ist es, Missverständnisse aufzuklären (z.B. roter Planet nicht automatisch warm).
• Tageslängen-Reihenfolge: Gruppen organisieren sich von kürzestem zu längstem Tag; eine Person pro Gruppe übernimmt die Präsentation.
• Letzte Frage: Präsentation ähnlich den Fragen zu Namen und Farbe.
• Gemeinsamkeiten und Unterschiede diskutieren: Abschlussdiskussion über Beobachtungen und interessante Aspekte; Stichwörter als Hilfestellung.
• Feedback einholen: Optional am Ende der Einheit, aber nicht notwendig für regulären Unterricht.

Tipps für die Durchführung

• Gruppentische: Es sollten alle Schüler:innen einer Gruppe frontal zum Bee-Bot-Parkour sitzen, um die Aufgabenkarten nicht kopfüber lesen zu müssen. Der Gruppentisch sollte also geschickt aufgebaut werden, sodass jedes Kind genügend Platz hat, um den Steckbrief zu bearbeiten.
• Gruppendynamik: Es sollte darauf geachtet werden, dass die Gruppen heterogen zusammengesetzt sind. So können die Kinder sich gegenseitig bei der Bearbeitung der Aufgaben unterstützen und als Team den Steckbrief bearbeiten. Um diese strategische Gruppenbildung zu ermöglichen, ist es hilfreich, die Klasse gut zu kennen oder sich im Vorfeld über die Schüler:innen zu informieren. 
• Platz im Klassenraum:  Damit die Schüler:innen die Gelegenheit haben, das Steuern der Bee-Bots gemeinsam und praktisch zu erproben, ist ausreichend Platz im Klassenraum von entscheidender Bedeutung. Jede Gruppe sollte über einen eigenen Bereich im Klassenraum verfügen, der genügend Bewegungsfreiraum bietet. Es kann hilfreich sein, einige Tische zu verschieben, um diesen Raum zu schaffen. In einigen Fällen könnte es sogar sinnvoll sein, eine Gruppe auf dem Flur üben zu lassen, um sicherzustellen, dass alle Schüler:innen genügend Platz haben. 
• Lautstärke im Klassenraum: Da die Kinder in den Gruppen gemeinsam an den Aufgaben arbeiten und währenddessen kontinuierlich miteinander sprechen, kann dies zu einer erhöhten Lautstärke im Klassenraum führen. Dies könnte zu Konzentrationsschwierigkeiten beim Lesen oder zu Verständigungsproblemen führen. Daher wird empfohlen, die Gruppentische weit voneinander entfernt aufzustellen. In einigen Fällen könnte es sogar sinnvoll sein, in mehreren Räumen zu arbeiten, um sicherzustellen, dass die Schüler:innen in einer ruhigen und fokussierten Umgebung lesen und kommunizieren können.
• Kindern mehr zumuten: Die Annahme, dass die Kinder längere Zeit benötigen würden, um das Konzept der Beebots zu verstehen, erwies sich als unzutreffend. Vielmehr haben die Kinder erstaunlich schnell ein Verständnis für die Bee-Bots entwickelt und fanden großen Spaß daran, mit ihnen zu arbeiten. Dies verdeutlicht, dass Kinder in der Lage sind, schneller und effektiver zu lernen, als wir vielleicht annehmen. Es ist ermutigend zu sehen, wie sie Herausforderungen annehmen und mit Begeisterung und Geschicklichkeit neue Technologien erforschen.
• Selbstständiges Lernen: Die Gestaltung der Einheit ist bewusst selbsterklärend konzipiert, sodass Lehrkräfte die Möglichkeit haben, sich zurückzuhalten und den Schüler:innen Raum für eigenständiges Lernen und Arbeiten zu geben. Zu Beginn der Einheit empfiehlt es sich, die Schüler:innen auf die vorhandenen Hilfsmittel, wie den AnyBook Reader und den Book Creator, hinzuweisen, die ihnen dabei helfen, selbstständig zu arbeiten.

Download für die Materialien

Literatur

Kutscher, N. & Klein, A. & Lojewski, J. & Schäfer, M. (2009). Medienkompetenzförderung für Kinder und Jugendliche in benachteiligten Lebenslagen. LfM-Dokumentation, 36, 11-151.

Schulz, L. (2018). Digitale Medien im Bereich Inklusion. In B. Lütje-Klose, T. Riecke-Baulecke & R. Werning (Hrsg.), Basiswissen Lehrerbildung: Inklusion in Schule und Unterricht, Grundlagen in der Sonderpädagogik (S. 344–367). Seelze: Klett/Kallmeyer.

Ziemen, K. (2018). Didaktik und Inklusion. Göttingen: Vandenhoeck & Ruprecht.

Schulz, L. (2020). Diklusive (digital-inklusive) Kompetenzen in der Lehrkräftebildung. In Seminar, Zeitschrift des Bundesarbeitskreises der Seminar- und Fachleiter, 4/2020.

Redaktionalle Überarbeitung: Dr. Lea Schulz