Roboter erhöhen das Interesse der Schüler an der Wissenschaft
Junge Schüler sind von Natur aus neugierig und finden Wissenschaft nicht nur faszinierend – sondern sogar spannend. Leider neigt diese Neugier dazu, irgendwo auf dem Weg ins Erwachsenenalter zu verblassen. Um junge Erwachsene zu formen, die sich leidenschaftlich für Wissenschaft und Technologie interessieren, ist es notwendig, frühzeitig zu beginnen und dieses Interesse während der gesamten Zeit in der weiterführenden Schule aufrechtzuerhalten. Gibt es einen besseren Weg, um junge Leute für die Wissenschaft zu begeistern, als durch Roboter? Dies war der Grundgedanke des EU-finanzierten Projekts ER4STEM, das darauf abzielte, die Neugier der Kinder auf Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT) mithilfe der Bildungsrobotik zu wecken und zu erhalten. Den Projektforschern zufolge ist die Robotik ein multidisziplinäres und hochinnovatives Gebiet, das die Bereiche Physik, Mathematik, Informatik, Industriedesign und Sozialwissenschaften umfasst. Darüber hinaus erfordert die Konstruktion, Programmierung und Nutzung von Robotern und zugehörigen Diensten den Einsatz von Teamwork, Kreativität und unternehmerischen Fähigkeiten. „Kinder sind fasziniert von Robotern, und genau diese Faszination sowie die vielfältigen damit verbundenen Bereiche und Themen machen die Robotik zu einer kraftvollen Idee, die es aufzugreifen gilt“, so Projektkoordinator Markus Vincze. „Es fällt ihnen leicht, Roboter mit ihren persönlichen Interessen zu verbinden und ihre Ideen durch diese greifbaren Artefakte auszutauschen; und das gilt für Jungen und Mädchen gleichermaßen.“ Herstellung einer Verbindung zwischen Schülern und Robotern Der Rahmen von ER4STEM soll als Verbindungswerkzeug zwischen Schülern und Robotern dienen. „Der ER4STEM-Rahmen stellt Verbindungen zwischen Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts, Robotik, MINT-Fächern und Pädagogik her und führt praktische Leitlinien und Werkzeuge auf, mit deren Hilfe Akteure im Bildungswesen pädagogische Roboteraktivitäten entwerfen können“, erklärt Vincze. Die pädagogischen Werkzeuge des Rahmens basieren auf Theorie, Praxis und umfangreicher Forschung. Er enthält ein allgemeines Curriculum, das Lehrkräften helfen soll, Roboter so einzusetzen, dass Technologien und Ideen fächerübergreifend miteinander verknüpft werden können. Darüber hinaus erstellten die Forscher auch einen exemplarischen Aktionsplan, der Lehrkräfte bei der Gestaltung integrierter MINT-Workshops und Unterrichtseinheiten mit Robotern unterstützt. All diese Materialien stehen Lehrkräften über das Archiv er4stem zur freien Verfügung. In einer Lektion im Archiv werden Teamwork und Problemlösung vermittelt, indem den Schülern verschiedene Materialien an die Hand gegeben werden, mit denen sie gemeinsam einen Roboter bauen müssen. Eine ähnliche Lektion enthält ein vorgefertigtes Kit und vermittelt den Schülern Kenntnisse über die Programmierung und Berechnung der Winkel, die sie für den Bau ihres Roboters benötigen. Eine besonders einzigartige Lektion zeigt, wie mit Robotern reale Probleme gelöst werden können. Hier nutzen die Schüler CAD-Software (computergestütztes Design) zur Konstruktion von Robotern, die darauf programmiert sind, Unterkünfte für Flüchtlinge in Griechenland zu errichten. „Es war ein zentrales Ziel des Projekts ER4STEM, jungen Menschen vielfältige Möglichkeiten zu bieten, sich mit Robotik zu beschäftigen“, sagt Vincze. „Das ER4STEM-Curriculum und das Archiv zeigen verschiedene Wege auf, um junge Menschen durch Robotik für MINT zu begeistern.“ Der Wert von MINT Während des Projekts nahmen über 4 500 Schüler im Alter von sechs bis 19 Jahren aus ganz Europa an den ER4STEM-Workshops teil. „Diese Workshops haben zum einen gezeigt, wie wichtig es ist, den Schülern vielfältige Möglichkeiten zu bieten, sich mit Bildungsrobotern zu beschäftigen, insbesondere durch die kreativen Künste, und zum anderen, welchen Wert ein integrierter MINT-Ansatz – sowohl für das Lernen als auch für das Engagement – hat“, fügt Vincze hinzu. Das Projekt ER4STEM war einer von sechs Finalisten für den European Digital Skills in Education Award (2018).
Schlüsselbegriffe
ER4STEM, MINT, Robotik, Roboter, Bildung, Wissenschaft, Technologie, Naturwissenschaft, Mathematik