Schülerinnen programmieren Roboter am Tablet auf Turnhallen-Boden

Zwei Schülerinnen der Grundschule Jettingen im Landkreis Günzburg programmieren auf dem iPad den mBot. Er ist ein kleiner mobiler und anwenderfreundlicher Roboter. Die Schülerinnen und Schüler schrauben ihn selbst zusammen. Über die entsprechende App lässt sich der mBot programmieren und somit steuern. (Bild: Andreas Spatz)

Kinder müssen KI-Kompetenz entwickeln. Was als eine irrationale Zukunftsvision digital-verrückter Pädagogen klingt, ist unserem der Realität näher, als wir denken. Während Erwachsene bei der Wettervorhersage, Routenplanung oder in der Küche täglich auf die künstliche Intelligenz ihrer Sprachassistenten und Apps zurückgreifen, sind die Kinder in unserer Gesellschaft dieser Technik ungefiltert ausgeliefert. Denn ein Kleinkind sieht den Sprachcomputer Alexa als imaginäres Familienmitglied und nicht als digitale Haushaltshilfe. Ein Paradigmenwechsel in der parenteralen Kommunikation, den Kinder kognitiv noch nicht differenzieren können. Es ist daher umso wichtiger, bereits in der Vorschule und Sekundarstufe I eine Sensibilität für Künstliche Intelligenz zu schaffen ‒ nicht der Sache wegen, sondern für diejenigen in unserer Gesellschaft, die diesen technischen Fortschritt reflektieren und ins Regal ihrer persönlichen Lebenswelt einordnen müssen.

So fördert die Grundschule Jettingen digitale Kompetenz

“Programmierunterricht sollte bereits im Grundschulalter beginnen, damit die Kinder Programme und Apps nicht nur konsumieren, sondern aktiv mitgestalten können.” Gemäß dieser Kernaussage lernen zum Beispiel die Jettinger Grundschülerinnen und Grundschüler im bayerisch-schwäbischen Landkreis Günzburg, Roboter zu programmieren, Drohnen zu steuern und Robotik-Apps zu nutzen.

Schulleiter Andreas Spatz hat mit seinem Kollegium ein Konzept umgesetzt, das es den Schülerinnen und Schülern ermöglicht, Robotik-Kompetenz nicht nur theoretisch, sondern auch praxiserprobt zu erlernen. Das Ausbildungskonzept an der Jettinger Grundschule ergänzt den klassischen Lehrplan, ohne ihn zu unterminieren.

Video: Einblicke in das Fach Coding und Robotics an der Grundschule Jettingen

Mittlerweile ist die Grundschule zudem eine ausgezeichnete “Apple-Schule”. Unabhängig von der finanziellen Ausgangslage erhält jedes Jettinger Grundschulkind Zugang zu einem Apple iPad sowie dem Apple Pencil. “Medienkompetenz kann ein Kind unserer Ansicht nach nur dann erlangen, wenn ein aktiver Umgang mit zeitgemäßen Medien ermöglicht wird ‒ und dies als normaler Bestandteil des Unterrichts wahrgenommen wird”, sagt Spatz.

Wichtig für den Erfolg sind Fortbildungen für Lehrerinnen und Lehrer

Bildung ist bekanntlich Ländersache. Jedes Bundesland investiert unterschiedlich viel in die Bildung und deren digitale Inhalte. In Bayern gibt es Schulbezirke, deren Bereitschaft und Mittel, in die digitale Ausstattung zu investieren, groß ist. So auch im Schulamtsbezirk Günzburg. Der dortige Schulamtsdirektor Thomas Schulze, die stellvertretende Schulamtsdirektorin Beate Keppeler sowie Schulrat Robert Kaifer haben die Leitplanken für eine erfolgreiche Digitalisierungsoffensive gesetzt.

Portrait Schulleiter Andreas Spatz im Schulhof
Andreas Spatz, Schulleiter an der Grundschule Jettingen, hat als eine der wenigen Schulen in ganz Deutschland eine offizielle Apple-Zertifizierung. Alle Schülerinnen und Schüler besitzen ein Schul-iPad. Damit lernen sie nicht nur Mathematik, sondern auch das Coding. (Bild: Grundschule Jettingen)

Schulleiter wie Andreas Spatz nutzen dies gewinnbringend für die gesamte Schulgemeinschaft. Auch an anderen Grund- und Mittelschulen im Landkreis gibt ähnliche Ausstattungsmodelle wie in Jettingen.

Spatz hat sich bereits vor vier Jahren mit der Thematik auseinandergesetzt. “Wir haben unsere digitale Reise im Jahr 2017 begonnen und 2019 eine 1-1-Ausstattung mit iPads für alle Schüler umsetzen können. Mit der Einführung der iPads haben wir einen starken Fokus auf die Lehrerfortbildung gelegt. Jede Lehrkraft hat den Apple Teacher erworben, zudem haben wir viermal jährlich einen Apple Professional Trainer an der Schule gehabt. In diesen Fortbildungen wurde auch der Bereich Coding und Robotics angesprochen und vorgestellt. Das hat mich sofort fasziniert.”

Das ist das Ziel von Coding und Robotik in der Grundschule

Die Intention, bereits in der Grundschule mit Robotern und deren Programmierung zu arbeiten, haben die Jettinger in ihrem Leitmotiv zur Digitalisierung definiert. Wie Theorie und Praxis optimal vernetzt werden, erklärt Andreas Spatz: “An unserer Grundschule erhalten die Kinder die Gelegenheit, wichtige Programmierelemente wie Schleifen, Bedingungen, Variablen, Datentypen, Ereignisse und Prozesse kennenzulernen. Die Kinder beginnen mit spielerischem Erlernen und Anwenden von grundlegenden Programmierkonzepten. Diese bauen sie dann schrittweise auf, bis sie mit dem textbasierten Programmieren mit Swift in der Playground App beginnen.”

Indem sich die Schülerinnen und Schüler mit den Grundprinzipien des Programmierens auseinandersetzen, “wird ihr logisches Denken und die planerische Kompetenz gefördert”. Dies “regt die Beschäftigung mit Ordnungsprinzipien und Reihenfolgen an”, wie der Jettinger Schulleiter ausführt. Kinder setzten sich aktiv, kreativ und produktiv mit Computern und Robotern auseinander und “entwickeln ein Verständnis dafür, wie die digitale Welt konstruiert ist”. Sie erführen, dass Computer und Roboter von Menschen gesteuert werden. Bevor sich das Projekt etablieren konnte, musste Andreas Spatz echte Pionierarbeit leisten.

Schüler programmiert einen Cubroid, einen Roboter aus Bauklötzen
Auch die Forschung hat den Nutzen beim Einsatz der Robotik im Unterricht entdeckt. Die Universität Plymouth in Großbritannien hat 2017 eine Studie veröffentlicht, in der in einer Grundschule zwei Wochen lang Roboter am Unterricht teilnahmen. So stellten die Forscher fest, dass die personalisierten Roboter die Kinder dabei unterstützten, ihre Lernergebnisse zu verbessern – vor allem bei den Schülern vorher unbekannten Aufgaben. (Bild: Andreas Spatz)

Wie wurden die Eltern der Grundschüler abgeholt?

“Wir haben uns mit allen Beteiligten von Beginn an gemeinsam auf den Weg gemacht und alle Schritte gemeinsam geplant und besprochen.” Die Digitalisierung sei Bestandteil des Unterrichtskonzepts, “das der Elternbeirat so unterstützt”. Gemeinsam habe man an der Schule ein Online-Curriculum erarbeitet, das allen Lehrkräften einen Orientierungsrahmen biete. Die Inhalte werden nach Jahrgangsstufen eingeordnet und in einer Online-Mindmap gesammelt.

Wie haben sich Coding und Robotik an der Grundschule etabliert?

Bei dem Angebot handelt es sich um ein zusätzliches Angebot für interessierte Kinder der dritten und vierten Jahrgangsstufe. “Diese Kinder können beim Programmieren mehr in die Tiefe gehen und komplexere Themen in Angriff nehmen. Wir haben aber auch Coding-Bausätze, die im Klassenverband mit allen Kindern eingesetzt werden können”, führt Spatz weiter aus. Zudem ist auf allen iPads die Playground-App installiert. Sie steht allen Kindern zur Verfügung.

“Die Kinder haben mit einer großen Begeisterung und sehr motiviert an der Arbeitsgemeinschaft teilgenommen, wie die Schulleitung zufrieden konstatiert.

Wie geht es mit der Robotik an der Grundschule Jettingen weiter?

“Wir möchten in Zukunft allen Kindern im Rahmen des regulären Unterrichts entsprechend unserem Curriculum grundlegende Kenntnisse im Programmieren vermitteln”, so Spatz weiter. Dazu verfüge die Schule über Material in Klassenstärke. “Mit interessierten Kindern möchten wir im Rahmen der AG noch stärker in die Tiefe gehen. Zum Einsatz kommt beispielsweise der Sphero BOLT, ein App-gesteuerter fahrbarer Roboterball, der programmiert werden kann und so für eine Menge Kreativität sorgt.

Schülerin mit Drohne in Turnhalle
Die Tello EDU ist eine Drohne, die über Block-Programmierung gesteuert werden kann. Dabei werden die Apps Scratch oder Swift genutzt. (Bild: Andreas Spatz)

Der mBot, ein fahrender Roboter, wird mit einer Vielzahl von Sensoren geliefert. Das macht ihn für den Einsatz in der Grundschule sehr interessant.” Die Aufgabenformen, die den Kindern auch künftig gestellt werden können, sind mannigfaltig.

“Die Tello EDU ist eine faszinierende Drohne, die über Block-Programmierung gesteuert werden kann. Dabei können Scratch oder Swift zum Einsatz kommen. Bei Scratch bewegen die Kinder einfach die Programmierblöcke auf dem Bildschirm, um die Tello EDU für spaßige Flugmanöver zu programmieren.” Eine Tello Weltraumreise zeigt den Kindern, wie sie Swift-Programmierung auf dem iPad verwenden. Für dieses Weltraumabenteuer können die Anwender die Swift Playgrounds App nutzen.

Schulleiter Andreas Spatz will mit diesem Robotik-Fundus die Schülerinnen und Schüler auch künftig für das Thema begeistern. Man braucht hierzu keine künstliche Intelligenz, um zu wissen, dass ihm das gelingen wird...

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