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Digitale Medien

Eine Frage der Denke

LEGO Education engagiert sich für das Programmieren als Lerngegenstand

LEGO Education bietet pädagogisch aufbereitete Materialien und Software-Applikationen für den Programmierunterricht

Laut code.org unterrichten nur 40 Prozent der Schulen Programmieren. In den letzten Jahren haben aber immer mehr Länder erkannt, wie wichtig die Informatik, das Programmieren und die damit einhergehenden Kompetenzen sind, um Kinder zeitgemäß zu fördern und sie auf das Berufsleben der Zukunft vorzubereiten. LEGO Education bietet dafür Know-how und Material – und plädiert dafür, das Coden zur Schlüsselkompetenz zu erheben

Weltweit erhalten mehr und mehr Kinder die Gelegenheit, die Grundlagen der Informatik zu erlernen. Gerade in diesem Fach spielen Zusammenarbeit, Problemlösen und Resilienz eine wichtige Rolle – und es kann sogar Spaß machen. Auch, wenn viele Lehrkräfte angesichts des Gedankens, die Konzepte und Theorien hinter dem Programmieren verstehen und unterrichten zu müssen, zunächst skeptisch oder besorgt waren, erkennen die Schulen zunehmend die Vorteile, die damit einhergehen. Wie können wir also unsere Kenntnisse verbessern und die Vorteile des informatorischen Denkens auf eine inspirierende, kreative Weise vermitteln?

Denken wie ein Computer

Ziel eines guten Unterrichts ist es, den Schülerinnen und Schülern die Theorie hinter dem Programmieren zu vermitteln, damit sie ein tiefgreifendes Verständnis des Themas entwickeln. Ein passender Unterricht bringt ihnen bei, wie ein Computer zu denken. Er lässt sie praktische Erfahrungen sammeln und dabei entdecken, wie Code tatsächlich funktioniert.

Das Grundprinzip des informatorischen Denkens besteht darin, Anweisungen zu geben und diese zu befolgen. Computer arbeiten mit einer Reihe von Befehlen, die in Form von Signalen an verschiedene Komponenten der Hardware gesendet werden, sodass eine bestimmte Funktion ausgeführt wird. Sie können dieses Konzept auch selbst im Klassenzimmer nachstellen, indem Sie die Schüler einander Anweisungen geben lassen, wie zum Beispiel: „Gehe sechs Schritte nach vorn und bewege die Arme!“. Diese Befehle müssen eindeutig und spezifisch sein, damit die Schüler sie verstehen können – und genauso muss auch ein Code für den Computer verständlich sein. Wenn etwas nicht richtig funktioniert, enthält der Code wahrscheinlich einen sogenannten „Bug“, der verhindert, dass die Funktion ausgeführt wird. Durch solche Probleme verstehen die Schüler, wie wichtig die Methode „Versuch und Irrtum“ ist. Wenn etwas nicht gleich beim ersten Mal funktioniert, müssen sie ganz einfach einige Schritte zurückgehen, alles noch einmal überdenken und dann einen neuen Versuch starten.

Resilienz gegenüber Fehlschlägen ist für die Schüler eine wichtige Kompetenz und wird ihnen auch im späteren Berufsleben von großem Nutzen sein – ganz gleich, in welcher Branche.

Beziehen Sie Experten ein

Schulen können Fachkräfte einladen, die mit den Schülern darüber sprechen, welchen Nutzen das Programmieren für ihre späteren Berufe hat. Viele Organisationen und Fachkräfte aus dem MINT-Bereich haben Bedenken dazu geäußert, dass der Unterricht ihrer Meinung nach die Schüler unzureichend auf die Berufe in diesem Gebiet vorbereitet. Bundeskanzlerin Angela Merkel äußerte sich so: „Ich glaube, dass die Fähigkeit zum Programmieren eine der Basisfähigkeiten von jungen Menschen wird, neben Lesen, Schreiben, Rechnen. Die werden nicht wegfallen. Aber Programmieren wird nochmal dazu kommen“, so Merkel am 13. Dezember 2016 auf der Deutsch-Französischen Digitalkonferenz in Berlin.

Der Austausch mit technischen und pädagogischen Fachkräften aus dem echten Berufsleben kann dazu beitragen, den Informatikunterricht mit der Realität zu verknüpfen. So verstehen die Schüler, dass es dabei um mehr geht als um Textzeilen auf einem Bildschirm – es geht um zahlreiche Anwendungen im echten Leben, wie etwa dem Programmieren von Mars-Rovern zur Erkundung fremder Planeten durch die NASA. Es ist wichtig, die Prinzipien des Programmierens in ihrer abstrakten Form oder mithilfe von Darstellungen zu unterrichten. Viel wichtiger ist jedoch, dass die Schüler selbst erfahren können, wie ein Code zum Leben erweckt wird.

Mit den eigenen Händen arbeiten

Lehrkräfte können die Robotertechnik nutzen, um praktische Elemente in den Unterricht zu integrieren. Mithilfe von Robotern können die Schüler die Ergebnisse ihrer Arbeit sehen und die Funktionsweise ihrer geschriebenen Codes besser verstehen. Darüber hinaus erhalten sie damit die Möglichkeit, kreativ zu sein und beim Lernen Spaß zu haben. Beispielsweise können Sie die Schüler mit LEGO Education WeDo oder LEGO MINDSTORMS Education EV3 dazu herausfordern, einen einfachen Roboter zu bauen, der sich für eine bestimmte Anzahl an Sekunden vorwärts bewegt. Später können Sie einen Bewegungssensor hinzufügen, der dem Roboter sagt, dass er anhalten soll, sobald der Sensor ein Hindernis erkennt. Wenn die Schüler einmal die Grundlagen beherrschen, sind ihrer Fantasie keine Grenzen mehr gesetzt – sie können einen Roboterarm programmieren, der Gegenstände aufhebt, oder neue Maschinen, die verschiedenste Funktionen ausführen. Für alle Schüler, die bis dahin nur schwer einen Zugang zum Thema gefunden haben, kann das zum echten Aha-Moment werden. Tipp: Die Robotertechnik selbst, also mit Ihren eigenen Händen, erst ausprobieren, bevor Sie sie im Unterricht einsetzen.

Die Dinge einfach halten

Programmieren kann ein sehr komplexer Vorgang sein. Dennoch ist es wichtig, zu Beginn alles ganz einfach zu halten. Eine Programmiersprache, die aus Bildern und einfachen Zahlen besteht, gibt den Schülern die Möglichkeit, zunächst Programme mithilfe verschiedener Symbole zu schreiben und zu beobachten, wie diese Sprache in echte Handlungen übersetzt wird – bevor sie sich an textbasierte Algorithmen wagen.

Diese Art der Programmiersprache bietet auch eine gute Möglichkeit, Terminologie zu vermitteln: Viele Sprachen verwenden ähnliche Befehle für dieselben Aktionen. Indem man diese Begriffe mit visuellen Gedankenstützen verbindet, erarbeiten sich die Schüler eine Befehlsdatenbank, die sprachübergreifend funktioniert. Die symbolbasierte Programmiersoftware von LEGO Education zeigt, wie einfach und benutzerfreundlich eine solche Anwendung sein kann, siehe:

https://education.lego.com/de-de/downloads

Fazit

Technik spielt in unserem Alltag eine wichtige Rolle. Die Schülerinnen und Schüler lernen immer besser damit umzugehen. Wenn sie allerdings die Möglichkeit erhalten, eine andere, tiefergreifende Seite ihrer Funktionsweise kennenzulernen, können sie ihre Kenntnisse und Kompetenzen noch schneller entwickeln. Dies wird den Schülern für ihre spätere Laufbahn von großem Nutzen sein – ganz gleich, welchen Beruf sie ergreifen. Praktische Lernerfahrungen sind unerlässlich, um die Kinder auf die Zukunft vorzubereiten.

Kostenlose Lerninhalte und Unterstützung finden Sie auf der Website:

www.LEGOeducation.de