Geschichten erleben mit dem Cubetto

Ein Beitrag von Studierenden der Europa-Universität Flensburg

Die Integration von Robotik in Schulen ist ein faszinierendes und relevantes pädagogisches Thema in unserer zunehmend technologieorientierten Welt. Roboter sind nicht mehr nur Gegenstand von Science-Fiction, sondern prägen viele verschiedene Bereiche unseres täglichen Lebens.

Dabei spielen die Lernmethoden die entscheidende Schlüsselrolle. Interaktive Lernspiele und Programmierübungen ermöglichen es den Schüler:innen, spielerisch die Grundlagen der Robotik zu erfassen. Es geht also nicht nur um den Zugang zu Hard- und Software, sondern auch um die Förderung von digitaler Bildung und Kompetenz, um aktiv am digitalen Leben teilzunehmen (vgl. Schulz, 2020, S.73). In diesem heterogenen Unterricht bewegt sich Robotic in einem Spannungsfeld aus Gemeinsamkeit und Individualität, denn die Schüler:innen machen etwas gemeinsam, aber auch getrennt voneinander zu einem gemeinsamen Lerngegenstand (vgl. Ahrbeck/Giese, 2020, S.15).

Die positive Auswirkung auf die kindliche Entwicklung besteht aus technischen Fähigkeiten, logischen Denken, Abstraktionsvermögen und die Fähigkeit zur Problemlösung. Daraus entsteht eine Entwicklung, die über die reine Wissensvermittlung hinausgeht (vgl. Ohle-Peters/ McElvaney, 2020, S.46).

Der Roboter Cubetto, der für die Grundschulbildung konzipiert ist, ermöglicht eine spielerische Auseinandersetzung mit der frühzeitigen technologischen Einführung für junge Schüler:innen. Mit einem farbenfrohen Interface ermutigt der Cubetto die Schüler:innen durch ein „hands-on“-Erlebnis ihren eigenen Weg zu programmieren.

Trotz der vielen Möglichkeiten, die die Integration von Robotik in der Grundschule bietet, sind auch der bewusste Umgang mit der Technologie, wie das Entwickeln von Vorprogrammierfähigkeiten von großer Bedeutung. Als pädagogisches Werkzeug kombiniert der Cubetto innovative Technologie mit einer kinderfreundlichen Benutzung. Er ermöglicht es die Grundlagen der Programmierung zu erforschen und eröffnet Schüler:innen eine neue technische Dimension auf eine unterhaltsame Weise.

Zentrale Ziele der Projekteinheit

Ablauf des Projekttages

Anhand des Planungsrasters ist zu erkennen, dass die Projektarbeit in unterschiedliche Phasen eingeteilt wurde.  

Phase 1 (Einstieg): 

Für den Einstieg kann beispielweise in der App “Book Creator” ein digitales Buch erstellt werden, das mit Hilfe eines iPads oder Smartphones an einem Smartboard dargestellt wird. Es wäre auch möglich, die Seiten für den Einstieg als PDF oder Word Datei vorzubereiten. Das Format “Book Creator” wurde in diesem Beispiel gewählt, da die anderen Lernmaterialien ebenfalls als digitales Buch erstellt wurden. 

Ziel des Einstiegs ist es, dass die Schüler:innen ihren Lernhelfer “Fussel” kennenlernen, einen Einstieg in das Thema Robotik finden und erste Schritte des Programmierens vollziehen.

Fussel: Bild steht unter einer CC-0-Lizenz (eigene Darstellung)

Dies kann beispielweise mit Hilfe eines Rollenspiels erfolgen. Dabei sind die Rollen “Wegweiser”, “Kontrolleur” und “Roboter” eine Vorbereitung auf das Programmieren des Roboters im Verlauf der Unterrichtseinheit. Die Schüler:innen gehen dabei gemäß ihren Rollen in Dreiergruppen vor und navigieren den Roboter mit den Anweisungen “Geradeaus”, “Rechts” und “Links” durch das Klassenzimmer. Für die Visualisierung bietet es sich an die Richtungsanweisungen, Richtungspfeile und Farben zu verwenden, die später auch auf dem Codierbrett des „Cubetto“ wiederzufinden sind. 

Tipp: Um den Schüler:innen mit nicht ausreichenden Rechts/Links-Kenntnissen eine Hilfestellung zu bieten, kann man mit Hilfe von Kreppband und einem Stift auf die entsprechenden Kleiderärmel/Hosenbeine ein „R“ für Rechts und ein „L“ für Links kleben.

Ziel des Rollenspiels ist es, dass die Schüler:innen ein Gefühl dafür bekommen, wie es ist, präzise Anweisungen für einen Weg zu geben, welche Reaktion daraus resultiert und wie erste Hindernisse überwunden werden können. Anschließend werden den Schüler:innen die Lernziele des Projekttages im Sitzkreis vorgestellt und mit ihnen besprochen. Dabei liegt der Fokus auf der Kommunikationsfähigkeit, dem Programmieren und Befehle Formulieren sowie auf dem technische Problemlösen.

Phase 2 (Ideensammlung, kognitive Aktivierung, Planung): 

In der zweiten Phase erarbeiten sich die Schüler:innen in Gruppen anhand von Geschichten und einer dazu passenden Unterlage einen Weg für ihren Roboter. 

Die Geschichten können für die 1. Klasse mit Hilfe der App “Book Creator” vertont und mit den Bildern der Unterlage verknüpft werden, sodass Schwierigkeiten beim Lesen und Verstehen vorgebeugt werden können.  

Die Geschichten beinhalten Wegpunkte, die eine Orientierung für den richtigen Weg geben. 

Eine weitere Möglichkeit für das Vertonen der Geschichten sind “Anybook Reader” Stifte. Es gibt passende digitale Codes, auf denen Tonaufnahmen vorbereitet werden können und Geschichten durch die Vorlesefunktion des Stiftes somit auch für Kinder, die noch nicht lesen können, zugänglich gemacht werden. 

Ziel der Phase ist es mit Hilfe von einem kleinen Papproboter und vorgefertigten Wegpfeilen zunächst einen Weg auf der Unterlage zu legen, beziehungsweise zu kleben. Dabei werden den Schüler:innen in Kleingruppen verschiedene Rollen zugeteilt, die bereits aus dem Rollenspiel in der Einstiegsphase bekannt sind. Der „Wegweiser“ beschäftigt sich dabei mit der Planung des Weges und mit dem Legen der Wegpfeile. Der „Roboter“ erprobt mit einem Papproboter den Weg anhand der Wegpfeile und der „Kontrolleur“ überprüft die Handlungen anhand der Geschichte. Dabei reflektieren die Schüler:innen, ob die Wegführung passend ist und überarbeiten diese gegebenenfalls.

Die Vorfertigkeiten werden als Probehandlung ohne den Roboter trainiert, damit sich die Schüler:innen auf die zukünftige Aufgabe vorbereiten können. Indem die Schüler:innen die Kenntnisse im Vorfeld üben, können sie sicherer und effektiver handeln, wenn sie an der Reihe sind, den „Cubetto“ anzuwenden. Es fungiert dabei als eine Art Vorsprung, der ihnen hilft, besser vorbereitet zu sein.

Phase 3 (Überprüfung und Durchführung): 

In der dritten Phase der Unterrichtseinheit ist das Ziel den anderen Gruppen die Vorgehensweise für die Wegführung anhand der Geschichte zu präsentieren und anschließend mit Hilfe des Roboters zu überprüfen. Dies kann beispielsweise im Sitzkreis stattfinden, wenn in der Mitte ausreichend Platz für die Unterlage und die jeweils präsentierende Gruppe ist. Die Geschichten können mit Hilfe des “Anybook Readers” von den Gruppen präsentiert werden.  

Hier ist zu beachten, dass die “Anybook Reader” nicht sehr laut sind und gegebenenfalls akustisch verstärkt werden müsste.

Hier ist die Anwendung sowie Vorbereitung des „Anybook Readers“ abgebildet:

Die Wegführung kann mit Hilfe des Roboters überprüft werden. Der bereits vorbereitete Weg wird auf das Codierbrett des „Cubetto“ übertragen und anschließend abgefahren. 

Sollte es zu einem Fehler in der Wegführung kommen, kann diese mit Hilfe der Gruppe erkannt und korrigiert werden. 

Phase 4 (Didaktische Reserve): 

Je nach Tempo der Lerngruppe ist es ratsam eine didaktische Reserve vorzubereiten.  

Beispielsweise können weitere Unterlagen und Wegpunkte oder eine Veränderung der Wegführung durch das Tauschen der Bilder eingeplant werden. Auch möglich ist es eine schnell zugängliche App wie zum Beispiel “Box Island” bereitzuhalten. Im Folgenden haben wir ein Erklärvideo für die Schüler:innen erstellt, damit sie die App selbstständig einsetzen können.  

Phase 5 (Reflexion): 

Ziel der Reflexionsphase ist es, ein Feedback der Lerngruppe einzuholen und gegebenenfalls zu identifizieren, wo es Schwierigkeiten gibt und wie diese gelöst werden können.  

Zudem kann durch ein Gespräch, das beispielweise im Sitzkreis stattfindet, noch einmal evaluiert werden, inwiefern die Lernziele erreicht werden konnten. Für die Lehrenden findet die Reflexion bereits in der letzten Arbeitsphase statt. Dabei lag der Fokus auf der Beobachtung bezüglich des spielerischen und interaktiven Lernens für die digitalen Kompetenzen, der Problemlösungsstrategien und Kreativität sowie der Teamarbeit. Wurde hier ein Verständnis und ein Entwicklungsprozess erkannt? Spätestens in der Gruppenbesprechung bzw. der Vorstellung ihrer eigenen Projekte wurden die Fortschritte ersichtlich, da sie durch die Teamarbeit praktisch präsentiert wurden.

So fand nicht nur die Förderung der wesentlichen Fähigkeiten, sondern auch durch die praktische Umsetzung eine Verbindung zwischen abstrakten Konzepten und Logik statt. Das Abstraktionsvermögen der Schüler:innen wurde erneut gefördert, wie war die Umsetzung z.B. durch das Setzen der Kommandos für den Cubetto, so kam es zur praktische Anwendung von Technologie im Sinne des Cubettos und des Codierbretts. Denn auf dem Papier und später auf dem Codierbrett fand die Entwicklung von Vorprogrammierfähigkeiten statt, erst wurde es auf dem Papier erprobt und diese Lösung später auf dem Codierbrett übernommen, dort wurden zeitgleich die Teamarbeit und kritisches Denken sowie die Entwicklung des räumlichen Denken gefördert. Somit kann man in der Vorbereitung auf dem Papier die Lernentwicklung bereits beobachten und anschließend in der Gruppenbesprechung sichern.

Materialien

Materialliste zur Vorbereitung

Thema	Material/Anzahl
Je Geschichte	Material und Anzahl Blatt Din A6 2x   Quadrat 20x leer und davon ca. 5 bis 6 mit Bildern bekleben/bedrucken   Richtungspfeile Inkl. Verlust/Bruch und Fehleroptionen   Geradeaus 15x   Rechts 15x   Links 15x   Klebestift  1x   Mini-Cubetto 1x   iPad 1x   E-Book 1x   Anybook-Reader 1x   Anybook-Reader Klebepunkte 1 Punkt pro gewünschten Absatz   Ausgedruckte Geschichte 1x   Sicherheits-Clip-Schlüsselband 3 x   Anhänger Je 1x Cubetto, Überwacher, Wegweiser
Die Brötchen-Mission	Quadrat mit Bild Bäckerei 1x   Blumenbeet 1x   Baum 1x   Haus 1x   Post 1x   Blumenladen 1x
Besuch bei Oma	Quadrat mit Bild Schule 1x   Blumenwiese 1x   Spielplatz 1x   Oma 1x   Haus mit Familie 1x
Die Schatzsuche	Quadrat mit Bild Piratenschiff mit  Pirat und Papagei 1x   Insel 1x   Dschungel 1x   Brücke aus Holz 1x   Große Palme 1x   Schatz 1x   Optional Schatzkarte zur Verzierung 1x

App für die visuell und auditiv gestalteten Geschichten:

Anleitung auf Youtube: Book Creator (E-Books erstellen) – YouTube

Schüler:innen in Aktion:

Diklusive Lernumgebung

Die Einbindung aller Menschen in die digitale Gesellschaft wird als ,,Diklusion“ bezeichnet und setzt sich aus den Wörtern ,,Digitale Medien“ und ,,Inklusion“ zusammen (vgl. Schulz, 2020, S,.0). Dabei wird der Zugang zu digitalen Technologien unabhängig von sozialen und ökonomischen Faktoren sichergestellt, sodass jeder die Fähigkeiten besitzen kann, die für die sich ständig verändernde digitale Welt gebraucht werden.

Diklusion ist demnach besonders wichtig, um digitale Divergenz zu überwinden und sicherzustellen, dass niemand aufgrund mangelnder Ressourcen von den Vorteilen der Digitalisierung ausgeschlossen wird.

Die feste Integration von Robotik in den Lehrplan bietet nicht nur den technischen Zugang für Schüler:innen, sondern fördert auch ihre Teamarbeit und die Kommunikation innerhalb der Gruppe untereinander (vgl. Schütt/Degenhardt, 2020, S.28). Dabei wird nicht nur technisches Wissen vermittelt, vielmehr wird auch die Freude am Experimenten gefördert. 

Grundschulbildung sollte nicht nur auf traditionelle Fächer beschränkt sein, sondern auch den Fokus auf die Entwicklung von digitalen Kompetenzen legen, die für die heutige digitale Gesellschaft entscheidend sind (vgl. Schulz, 2020, S,74).

Reflexion

Die Lerngruppe hat sich durch eine hohe Lern- und Leistungsbereitschaft positiv dargestellt. Die Schüler:innen waren durchgehend hoch konzentriert und motiviert. Sobald einige Schüler:innen ihre Frustrationsgrenze erreichten, erhielten sie positive und bestärkende Unterstützung ihrer Gruppe. Im Allgemeinen hat das Ausüben des Projekttages viel Spaß gemacht. Ebenfalls hervorzuheben sind die tollen Ergebnisse wie z.B. das Erfassen von Links und Rechts, Stärkung der Klassengemeinschaft, die Förderung im räumlichen Denken mit der korrekten Umsetzung im Codierungsmuster. All dies hat zu einem positiven Lernerfolg beigeführt.

Damit dieser Lernerfolg für alle ein toller Spaß wird, haben wir noch ein paar Tipps ausgearbeitet, die wir selbst bei der Umsetzung genutzt haben.

Wir haben festgestellt das die Lerngruppe durch die vorherige Übung bezüglich Rechts und Links, “Wegweiser”, “Kontrolleur” und “Roboter” bereits zu einem wunderbaren Verständnis, wie der „Cubetto“ funktioniert, geführt hat. Zudem war es sehr hilfreich den Kindern eine Stütze zu bieten die rechts und links noch nicht so gut beherrschten, indem man ihnen mit Kreppband und Stift auf die jeweilige Hand/Ärmel ein „R“ für rechts oder ein „L“ für links gekennzeichnet hat, dies kann auch an das Hosenbein geklebt werden.

Um die Schüler:innen nicht zu verunsichern und gegebenenfalls mit der Gruppe zu schwimmen kann man sie direkt am Anfang bitten, dass alle die Augen schließen und dann sollen sie alle die rechte Hand heben und danach die linke Hand. Hierbei kann man schnell analysieren welches Kind gegebenenfalls noch Schwierigkeiten hat und so das oben genannte Hilfsmittel anwenden.

Bei der Tabletarbeit hat es geholfen die Aufgaben von Fussel bereits im Vorhinein gemeinschaftlich zu besprechen, dies haben wir über ein Smartboard gemacht. Der „Book Creator“ bietet den Schüler:innen eine gute Chancengleichheit indem die Texte vorgelesen werden können und Fussel für Tipps bereit steht. Es bietet sich hier an eine Reihenfolge festzulegen, wer wann dran ist, damit jeder die gleiche Chance hat etwas zu erleben, ggf. nutzt man dafür die letzte Übungsreihenfolge, da diese bereits bekannt ist und keine Unruhe provoziert. Die drei Aufgaben, die sie erwartet, wurden bereits geübt und können nun perfekt umgesetzt werden. Das bedeutet ein:e Schüler:in liest vor oder bedient das Tablet, die nächste Person setzt den „Cubetto“ und Richtungspfeile auf das richtige Feld und das dritte Gruppenmitglied kontrolliert ob der „Cubetto“ richtig steht. Selbstverständlich dürfen sie sich gegenseitig helfen, denn sie sollen als Team arbeiten. Wir haben festgestellt, dass den Kindern das Vorgehen gefiel und sie sich selbstständig gut merken konnten, wer wann an der Reihe ist und auch darauf geachtet haben, dass keiner ausgelassen wird.

Bei der Ergebnissicherung durften die einzelnen Gruppen ihre erbrachten Leistungen präsentieren und nun den echten „Cubetto“ ihre erarbeitete Strecke abfahren lassen. Auch hier arbeiten sie wieder gemeinsam und bei Schwierigkeiten durften die anderen Gruppen unterstützen. Falls nun bei der erstellten Route Fehler auftauchen, konnte die ganze Gemeinschaft mithelfen und sie haben zusammen eine Lösung gesucht, sich beraten und gefunden. Dies war an einigen Stellen auch notwendig da das „Cubetto Board“ teilweise kleiner als die geforderte Route war, dadurch mussten sie umdenken, sprich mitten in der Route abbrechen und von dort aus weitermachen. Die anderen Kinder konnten super helfen, da sie bereits mit Hilfe des „Anybook Readers“ die andere Geschichte kennengelernt haben.

Der „Anybook Reader“ ist sehr leise, hier haben wir den Tipp bei der Aufnahme deutlich lauter zu sprechen, als man es normalerweise tun würde. Damit sich alle bei dem „Anybook Reader“ gleichbehandelt fühlen, wird dieser nach jedem Absatz weitergegeben und jedes Gruppenmitglied hat die Möglichkeit den „Anybook Reader“ und die Geschichte zu präsentieren.

Erstaunlicher Weise hatten wir in keiner Lerngruppe einen „Trittbrettfahrereffekt“. Alle Schüler:innen waren motiviert und bei Problemen bereit Hilfe anzunehmen, wollten sich die Lösung jedoch nicht vorsagen lassen. Das konnten wir durch die vielen Vorübungen sowie Zufallsdurchmischung der Gruppen und die Hilfestellungen erreichen.

Lotti‘s-Brötchenmission-1

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Der-Heimweg-mit-Omas-Besuch

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Die-Schatzsuche

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