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Digitale Zukunft

Spielerisch Programmieren

Große Pläne mit einem kleinen Computer

dbey

Ein unscheinbar aussehender und nur handtellergroßer Computer könnte entscheidend dazu beitragen, kommende Schülergenerationen auf die Erfordernisse der Zukunft vorzubereiten. Mithilfe seiner intuitiv bedienbaren Benutzeroberfläche können bereits Grundschüler das Programmieren erlernen und gleichzeitig auf spielerisch-kreative Weise erfahren, wie die digitale Welt funktioniert. Seit Anfang 2017 wird der Schülercomputer „Calliope mini“ in mehreren dritten Klassen in Bremen und im Saarland bereits im Unterricht eingesetzt.

Der technologische Fortschritt macht auch vor Klassenzimmern nicht Halt, denn die Fähigkeit, digitale Medien zu verstehen, anzuwenden oder zu erstellen, ist mittlerweile zu einer Kernkompetenz geworden, die für das Zusammenleben im 21. Jahrhundert zwingend erforderlich ist. Um diese Fähigkeiten im Bereich der digitalen Bildung ist es in Deutschland allerdings nicht gut bestellt: Über 30 Prozent der Zwölf- bis Dreizehnjährigen haben keine bis wenige digitalen Kompetenzen. Und: Deutsche Schulen sind häufig der letzte Hort der analogen Welt. Private Nachhilfe im Bereich der digitalen Medien können sich meist nur höhere Bildungsschichten leisten.

„Das müssen wir ändern. Um fit für die Jobs der Zukunft zu sein, brauchen unsere Kinder digitale Kenntnisse“, so Gesche Joost, Internetbotschafterin der Bundesregierung und Mitbegründerin von Calliope, denn Digitalkompetenz dürfe nicht zu einem Elitenphänomen werden. Um gesellschaftliche Teilhabe quer durch alle Schichten möglich zu machen, müssten geeignete Zugänge entwickelt und geschaffen werden. „Wir möchten allen Schülerinnen und Schülern, unabhängig von ihrer Herkunft, digitale Grundkenntnisse vermitteln. Nur so können wir eine digitale Spaltung der Gesellschaft verhindern“, erklärte ergänzend der Calliope-Mitbegründer Stephan Noller.

Digitale Bildung einfach machen durch digitale Souveränität und Spaß am Coden, lautet deshalb das Credo der sechs Gründungsmitglieder der Calliope gGmbH, in deren Firmenbezeichnung das kleine „g“ für gemeinnützig steht.

Der von ihnen entwickelte und vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Schülercomputer „Calliope mini“ soll bereits Drittklässlern spielerisch Zugang zur digitalen Welt verschaffen.

Damit der Mini-Computer direkt im Unterricht eingesetzt werden kann, wurde er von Pädagogen entwickelt und so gestaltet, dass er bereits für Kinder ab der dritten Klasse geeignet sei. „Um Mädchen und Jungen gleichermaßen zu erreichen, möchten wir möglichst früh mit dem Einsatz der ,minis‘ im Unterricht beginnen“, erklärt die Professorin für Designforschung an der Universität der Künste Berlin, Gesche Joost, und fügt ergänzend hinzu: „Je älter Mädchen werden, umso ablehnender stehen sie häufig Technik gegenüber. Wir brauchen aber Mädchen, die selbstständig und kreativ mit digitalen Technologien umgehen können.“

Von einfachen Würfelprogrammierungen über Rechenübungen bis hin zu komplexeren Anwendungen wie einer Straßenbeleuchtung mit Lichtsensor – mit dem „mini“ können Kinder Spiele und Maschinen bauen, selbstständig eigene Programme schreiben oder kreative Projekte entwickeln. Besonders die Fertigkeit, Probleme zu lösen, sowie logisch zu denken, würden gefördert, so die Entwickler, und unterstützten damit einige der wichtigsten schulischen und beruflichen Kompetenzen. Schüler erhielten relevantes Wissen zur Computertechnologie, lernten selbstständig zu coden und könnten eigene Projektideen verwirklichen, die zu den Lernfeldern des Schulunterrichts passten. Gesche Joost: „Mit ,Calliope mini‘ können schon Grundschulkinder kreativ und spielerisch lernen, wie die digitale Welt funktioniert.“ Natürlich könne der „mini“ auch über die dritte Klasse hinaus eingesetzt werden. So ermöglichten die auf der Platine befindlichen Sensoren Messungen der Beschleunigung, Rotation und des Erdmagnetfeldes und damit Anwendungen in den Bereichen Virtual- und Augmented-Reality wie z. B. für Smartphone-Spiele oder Indoor-Navigation, heißt es in einer Calliope-Pressemitteilung.

Der „mini“ sei jedoch nur ein Teil des ganzheitlichen Ansatzes der Initiative, erklärt die Professorin für Gestaltung und Calliope-Mitbegründerin Franka Futterlieb: „Wir sind keine ,Hardware-Company‘, sondern möchten alle abholen: Lehrkräfte, Schüler und Eltern. Aus diesem Grund haben wir von Anfang an mit Partnern bei der Weiterbildung von LehrerInnen kooperiert und bieten etwa zusammen mit der ,Open Roberta®‘- Plattform2 des Fraunhofer Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS) die Möglichkeit an, eigene Programme und Lehrmaterialien zu entwickeln.“

Google.org und weitere Unternehmen der digitalen Wirtschaft unterstützen das Vorhaben der Initiative, den Computer „Calliope mini“ in ganz Deutschland im Unterricht einzusetzen. Für die Einführung noch im Jahr 2017 haben sich bereits zwei Bundesländer, Bremen und das Saarland, ausgesprochen und auch aus Nordrhein-Westfalen wären positive Signale gekommen, so die Initiatoren des Projekts. Warum auch die Deutsche Telekom Stiftung das Projekt unterstützt und auf welche Weise der Einsatz des Mini-Computers in Bremen vorbereitet wird, erklärte deren Vorsitzender Prof. Dr. Wolfgang Schuster: „Junge Menschen müssen in der digitalen Welt zurechtkommen. Deshalb sollten sie bereits in der Grundschule den pädagogisch sinnvollen Umgang mit digitalen Technologien erlernen. Der ,Calliope mini‘ macht Lust aufs Programmieren, wird in der Grundschule aber nur ankommen, wenn er die Lehrkräfte bei der Gestaltung ihres Unterrichts spürbar unterstützt.“ Deshalb fördere die Deutsche Telekom Stiftung im Rahmen ihres Projektes „Digitales Lernen Grundschule“ sechs Universitäten bei der Entwicklung und Erprobung von Konzepten für den produktiven Einsatz digitaler Medien im Grundschulunterricht. Schuster: „Der „Calliope mini“ wird im Rahmen dieser pädagogischen Entwicklung eingebracht, damit er künftig ein Modul des Unterrichtsalltags wird. Darum werden sich unsere Partner, die Universität und das Landesinstitut für Schule in Bremen, kümmern.“

Ein Mini-Computer mit vielen Anwendungsmöglichkeiten

Der sternförmige „Calliope mini“ ist ungefähr sieben mal acht Zentimeter groß, hat ein aus 25 LEDs bestehendes Display, besitzt einen bluetoothfähigen Prozessor, der die Kommunikation mit anderen Eingabegeräten wie Smartphones oder Tablets ermöglicht, und verfügt über vier Input-Output Kontakte zum Anschließen oder Basteln, von denen zwei berührungssensitiv sind. Zusätzlich dazu ist er mit einem Lage- und Beschleunigungssensor, einem Mikro-USB-Anschluss und zwei so genannten Grove-Anschlüssen ausgestattet, die das Anschließen von externen Geräten wie z.B. Lautsprecher oder Mikrofonen erlauben. Die Programmierung des Mini-Computers ist bisher über drei verschiedene Editoren möglich, die nach Angaben der Entwickler besonders für Programmier-Anfänger geeigneten sind. Der Computer könne z.B. als Schrittzähler, Zufallsgenerator oder zur Steuerung von Robotern eingesetzt werden. Kinder würden auf spielerische Weise erfahren, was Algorithmen sind, wie Computer arbeiten und wie Programme, Schaltungen sowie Sensoren funktionieren.

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