Coding im Unterricht
Kompetenzen & Lernziele
Der Einsatz von Lernrobotern und Coding-Aktivitäten fördert technische und digitale Kompetenzen ebenso wie Kreativität, logisches Denken und Problemlösefähigkeit.
Computer, Roboter, usw. sind von sich aus “leer” - sie führen keine Aufgaben eigenständig aus, sondern handeln nur, wenn sie klare Anweisungen erhalten. Programmieren bedeutet also, diese Anweisungen selbst zu gestalten.
Dabei werden wichtige Schlüsselkompetenzen gestärkt:
- Problemlösekompetenz & logisches Denken: Komplexe Aufgaben werden in kleine, lösbare Schritte zerlegt (informatisches Denken).
- Vorausschauendes und vernetztes Denken: Programmierung erfordert Planung und ein Verständnis für Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge.
- Lernen durch aktives Tun & direktes Feedback: Durch das schrittweise Herantasten an Lösungen im Sinne des Trial-and-Error-Prinzips entsteht ein spielerischer, aktiver Lernprozess mit unmittelbaren Rückmeldungen - ganz ohne Bewertung.
Einstieg ins Programmieren: Offline-Coding-Spiele
Viele der oben genannten Kompetenzen lassen sich ganz ohne Tablet oder Lernroboter fördern. Mit analogen Spielen und strukturierten Aufgabenstellungen werden Schüler:innen aktiv, denken in Abläufen und probieren neue Lösungswege aus. Zudem ist eine Reflexion über den Einsatz von Robotern möglich: Was unterscheidet reale von fiktiven Robotern, und welche Rollen spielen sie in unserem Alltag?
Folgende Praxis-Ideen zeigen auf, wie sich verschiedene Kompetenzen ohne digitalen Medien im Unterricht umsetzen lassen:
- Roboterspiel: Ein Bewegungsspiel, bei dem Schüler:innen selbst in die Rolle von Robotern und Programmierer:innen schlüpfen und sich gegenseitig durch Befehle, Karten, Berührungen durch einen Parcours steuern.
- Programmieren mit Wibi: Mit Arbeitsblättern und einem Brettspiel lernen Schüler:innen spielerisch die Grundlagen der Programmierlogik kennen.
- Leseförderung mit analogen Programmier-Karten: Leseauftragskarten in Scratch-Design motivieren zum Lesen. Diese Praxis-Idee kombiniert Leseförderung und informatisches Denken.
- Wir entwickeln Roboter: Kreative und reflexive Auseinandersetzung mit Robotern in Medien und Realität. Schüler:innen recherchieren, diskutieren und entwerfen eigene Roboter mit Steckbriefen.
- Pixelbilder und algorithmisches Denken: Beim Entschlüsseln von Codes erstellen Schüler:innen eigene Pixelbilder. Dabei erfahren sie, wie digitale Bilder aufgebaut sind, was Bits und Bytes bedeuten und wie Algorithmen funktionieren.
Lernroboter & bildungsorientierte Programmiersprachen
Neben Offline-Coding-Aktivitäten, welche diverse Fähigkeiten ganz ohne technische Hilfsmittel fördern, können Lernroboter und eine Reihe von Apps bzw. digitalen Plattformen zur Vertiefung verschiedener Kompetenzen und des informatischen Denkens eingesetzt werden. Dafür wurden, abgestimmt auf das jeweilige Alter und den Erfahrungsstand, spezielle bildungsorientierte Programmiersprachen entwickelt.
Einige Lernroboter lassen sich auch völlig ohne Tablet oder Computer steuern. Die “Programmierung” erfolgt dabei meist über Befehlstasten mit grafischen Symbolen mit Richtungsanweisungen wie z.B. Pfeil-Tasten direkt am Roboter oder einem Zubehör-Teil. Solche Modelle eignen sich besonders gut für Kindergartenkinder und Schüler:innen ohne Lesekompetenz. Dazu zählen Roboter, wie z.B. Bee-Bot, Cubetto oder mTiny.
Neben Lernrobotern mit Tastensteuerung gibt es auch Modelle, die über Tablets oder Computer programmiert werden. Es lassen sich verschiedene Kategorien von Programmiersprachen unterscheiden, die auf den Unterricht und unterschiedlichen Altersstufen abgestimmt sind (Überblick über Lernroboter siehe hier).
Blockbasierte Programmiersprachen:
Hierbei werden Programmierbefehle als (farbige) vorgefertigte Bausteine dargestellt, die wie Puzzleteile zusammengesetzt werden. Jeder „Block“ steht für eine bestimmte Funktion oder Aktion. Die Lernenden wählen aus einer Palette von Blöcken aus und kombinieren diese, um eigene Programme zu erstellen.
Diese Art der Programmierung eignet sich besonders gut für Einsteiger:innen, da keine Vorkenntnisse notwendig sind. Man unterscheidet zwischen zwei Formen blockbasierter Programmiersprachen:
- Symbol-Blöcke:
Diese Variante verwendet Symbole und Bilder anstelle von Text. Die grafischen Blöcke sind besonders intuitiv und ermöglichen Lernenden ohne oder mit geringer Lesekompetenz erste Programmiererfahrungen. Ein Beispiel dafür ist Scratch Junior und Lernroboter Lego WeDo.
- Text-Blöcke:
Die Vielfalt der vorgefertigten Textblöcke ist größer und die Programmiersprache ist meist etwas komplexer als die rein grafischen Varianten, aber dennoch für Einsteiger:innen gut geeignet. Diese Form eignet sich gut für Schüler:innen mit Lesekompetenz, da keine Kenntnisse über die korrekte Schreibweise (Syntax) oder spezifische Befehle erforderlich sind. Beispiele sind Scratch und der Lernroboter Dash.
Textbasierte Programmiersprachen:
Hier wird der Code als Text geschrieben - ähnlich wie in einem Schreibprogramm. Dies erfordert etwas mehr Übung, da Kenntnisse über die richtige Schreibweise (Syntax) und die passenden Befehle notwendig sind. Diese Programmiersprache muss, ähnlich wie eine Fremdsprache, Schritt für Schritt gelernt werden. Hierzu zählen Programmiersprachen wie Python und JavaScript und werden über die Schule hinaus in der Berufswelt eingesetzt. Diese Programmiersprachen eignen sich gut für Lernenden mit fortgeschrittenen Kenntnissen.
Roboter im Vergleich
Ein Überblick über die Funktionen, Programmierarten und Einsatzzweck der Lernroboter nach Altersgruppen sind in der Überblickstabelle und beim Roboter-Test zu finden.