Bei Z!R Innovativ sollen Konsument_innen zu aktiven Gestalter_innen werden, denn bei dem Programmpunkt dürfen die Kinder tüfteln, ausprobieren, überlegen und experimentieren–wie beispielsweise bei den Robotik Workshops.
Hast du dich auch schon einmal gefragt, wie Roboter eigentlich genau funktionieren? Welche Teile sind nötig, um eine solche Maschine zu bauen? Und wie wird aus einer einfachen Maschine ein Roboter, der das macht, was wir wollen?
Einige interessierte Mädchen und Buben fanden beim Robotik Projekt im Z!R Zentrum in der Polgarstraße Antworten auf diese Fragen. Sie machten sich zum Ziel, sogenannte „Line Follower“ (Linienfolger) Fahrzeug-Roboter selbst zu bauen und zu programmieren. Diese Roboter folgen anhand von Sensoren einer schwarzen Linie. So können sie erkennen, ob sie weiter nach vor, nach rechts oder nach links fahren sollen.
Gleich loslegen
Das Z!R Team entschied sich dafür, mit den Kindern einen „Arduino“ Roboter zu bauen. Arduino ist eine Plattform, die es auch Menschen mit wenig IT Kenntnissen ermöglichen soll, eigene technische Ideen in die Tat umzusetzen.
Genau das richtige, denn die Mädchen und Buben wollten keine langen technischen Einführungen hören, sondern am besten gleich loslegen. Beim Zusammenbau der Fahrzeug-Roboter-Kits (Hardware) waren die Teilnehmer_innen überrascht, wie viele verschiedene Komponenten nötig sind. Sie arbeiteten in Teams zusammen und lernten dabei elektronische Bauelemente kennen, von denen sie noch nie zuvor gehört hatten.
„Mikrokontroller, Platine und Sensor“ – diese Worte waren den Kindern bald geläufig.
Die Technikfans konnten an dem Roboter alleine herumschrauben, löten und die Komponenten zusammenstecken. Dieser Prozess erforderte einiges an Konzentration, weshalb dann nur die älteren Kinder dranblieben. Mit viel Geduld entstand nach und nach ein echter Line-Follower.
Bei der zweiten Workshop-Einheit wurde die fertige Hardware programmiert.
Der/die Programmierer_in „übersetzt“ dabei die vorgegebenen Anforderungen und Algorithmen in eine gewünschte Programmiersprache. Im Fall des Arduino Roboters wurde der Quellcode von dem Z!R IT-Experten John bereits vorab in der Programmiersprache „C“ programmiert. Begriffsdefinitionen von Programmiersprachen wie „Schleifen“, „Klassen“, „Variablen“, „Befehle“ usw. konnten in dieser Nachmittagseinheit nicht ausführlich erklärt werden. Doch auch ohne dieses theoretische Hintergrundwissen gelang es den Kindern gemeinsam mit dem Z!R-Team dem Fahrzeug-Roboter aufzutragen, wie er sich verhalten sollte.
Einblicke gewonnen
- Anwenden einfacher Programmierprinzipien und grundlegender Programmierlogik
- Spielerisches und forschendes Lernen
- Problemlösungskompetenz
- Vorausschauendes und -planendes Denken
Das und mehr wurde bei den beiden Workshop-Einheiten dazugelernt. Die Kinder wurden selbst tätig und ließen dabei künstliche Intelligenz entstehen. Bei dem Projekt wurde ganz klar, dass Roboter natürlich keine „selbst-bewussten“ Einheiten sind, sondern das Resultat menschlichen Erfindergeistes. Dies entfachte bei Einigen ein großes Interesse an Elektronik und spornte zu Überlegungen über eigene Erfindungen an. Die Möglichkeit diesem Interesse nachzugehen braucht einen gewissen Rahmen, der idealerweise auch von jemandem begleitet werden sollte, die/der mit der Materie etwas mehr vertraut ist. Jedenfalls bietet es den Teilnehmer_innen die Möglichkeit einmal in diese Thematik einzutauchen und eigene Interessen und Fähigkeiten kennenzulernen. Außerdem erfahren die Kinder an sich selbst, ob der anfängliche Eifer, dann auch ausreicht um die ganze Zeit über konzentriert dranzubleiben.
FAZIT
Beim Roboterbauen und Programmieren lernen die Kinder „Computational Thinking“-also Problemlösungsmethoden, einen kritischen und bewussten Umgang mit Medien und Mediengestaltung. Für unsere Arbeit jedoch am Wichtigsten: Es macht vielen Kindern wirklich Spaß!
Bei den Workshops ist zu beachten, dass es vom Personalaufwand her eine Person braucht, die sich vorab schon einliest, einen Prototypen baut und herumprobiert. Pro Roboter muss man da mit ca. fünf Stunden Arbeitsaufwand/Vorbereitungszeit rechnen. Gemeinsam mit den Kindern, wobei es sich empfiehlt hier einer Altersbeschränkung- also z.B. ab 11/12 Jahren einzuführen- dauert derselbe Prozess dann nochmal in etwa sechs bis sieben Stunden.
Also sollte man 3-4 Workshop-Einheiten einplanen.
Von den Materialkosten her kann man sagen, dass die Hardware (im Elektrogroßhandel) etwa 20 -30 Euro pro Roboter kostet, der Micro Controller von Arduino kostet dann nochmal 15-20 Euro.
Factbox: Arduino – was ist das?
- Arduino ist eine aus Open Source bestehende Soft- und Hardware Physical-Computing-Plattform, die es jedem Menschen ermöglichen soll, die eigenen technischen Ideen in die Tat umzusetzen. Alle Komponenten sind quelloffen. Umfangreiche IT-Kenntnisse sind dafür in der Regel nicht notwendig.
- Zum einem besteht Arduino aus einer Platine mit Mikrocontroller, also einer Art Mini-PC. Zum anderen besteht Arduino aus einer Software, mit der man Programme für den Mini-PC schreiben kann.
- Durch seine simple Hardware ist der Arduino recht billig. Je nach Modell erhält man einen Arduino für zwischen 15 und 20 Euro.
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