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Das Bild zeigt den programmierbaren Roboter Botley, der mit der App ChatterPix Kids bearbeitet wurde.
Lernumgebung

Kurzübersicht

Fach
Sport
Klassenstufe
Klasse 3-4
Unterrichtsform
Gruppenarbeit, Plenum, Stationenlernen
Zeitbedarf / Dauer
90 Min.
Technische Voraussetzungen
3 programmierbare Roboter, 6 Tablets mit PowerPoint-App und heruntergeladener PowerPoint zur Stationenarbeit Botley

Ich bin ein Roboter – programmiere mich!

Eine Unterrichtsstunde zum themenerschließenden Bewegen mit dem Roboter Botley

Die Fähigkeit des Problemlösens ist nicht nur im Mathematikunterricht, sondern auch in allen anderen Fächern zu fördern. In dieser Unterrichtsstunde wird im Sportunterricht die Fähigkeit zum Erkennen und Formulieren von Algorithmen (KMK, 2016) mit Hilfe eines programmierbaren Roboters geschult. Die Kinder lernen die Notwendigkeit einer korrekten Befehlseingabe kennen, entwickeln Strategien zur Lösungsfindung und kommunizieren diese mit ihrer Gruppe. Sie verbinden aktive Bewegungen im Rahmen „Roboter und Programmierende“ mit Denkaufgaben am Roboter Botley und lassen sich von einer PowerPoint-Präsentation durch die Stunde leiten. Es handelt sich hierbei um keine Sportstunde, bei der die Schulung motorischer Fähigkeiten im Vordergrund steht.
von:
|
Lizenz:
CC BY-SA 4.0 Lizenz
Lizenzangabe:
© Lernumgebung "Ich bin ein Roboter – programmiere mich!" von Anna Löbig, Jessica Kluge unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 via DigiLeG-Portal
Bild:
© Abbildung "Botley bearbeitet mit ChatterPix Kids" von Anna Löbig unter der Lizenz CC BY-SA 4.0 via DigiLeG

Kognitiv:

  • Die Kinder erkennen die Verbindung von Befehl und Reaktion und die Abhängigkeit des Roboters von einer korrekten Befehlseingabe.
  • Die Kinder erfahren die bedingungslose Gehorsamkeit eines Roboters im Vergleich zum „menschlichen Roboter".
  • Die Kinder gehen beim Problemlösen strategisch vor und können sich die Bewegungsabfolge des Roboters mental vorstellen.

Sozial- affektiv:

  • Die Kinder arbeiten in Gruppenarbeit respektvoll miteinander und versuchen in Diskussionen gemeinsam eine Lösung für das Problem zu finden.
  • Jedes Kind unterstützt die Gruppe mit seinen individuellen Fähigkeiten und sorgt dafür, dass kein Gruppenmitglied ausgeschlossen ist.

Methodisch-instrumentell:

  • Die Kinder arbeiten eigenständig mit der PowerPoint-Präsentation, lesen Aufgabenstellungen korrekt und setzen sie um.
  • Die Kinder sehen die Lehrkraft als LernbegleiterIn und UnterstützerIn.

Motorisch:

  • Die Kinder verbessern ihre koordinativen Fähigkeiten im Bereich Orientierung und Reaktion zumindest im geringen Maß.

Auch das Fach Sport kann einen Beitrag zur Bildung in der digitalen Welt leisten. Die vorliegende Unterrichtsstunde bezieht sich auf den Kompetenzbereich des Problemlösens und Handelns (KMK 2016). Die Kinder bewegen sich in dem thematischen Zusammenhang von Roboter und Problemlösen selbst aktiv mit verschiedenen motorischen Aufgaben. Parallel dazu werden an passiven Stationen Programmieraufgaben mit einem programmierbaren Lernspielzeug, dem Roboter Botley von Learning Resources, gelöst.

Der Wechsel der kognitiven Programmieraufgaben und der aktiven motorischen Auseinandersetzung mit der Themenwelt der Roboter, soll dazu beitragen, den Kindern die Funktionsweise der Roboter nahezubringen und eine eigenständige Erschließung des Sachverhaltes ermöglichen (Klupsch-Sahlmann 2001). Das besondere Potential der Unterrichtskonzeption liegt in der Kombination von kognitiven Aufgaben zum Erwerb von Kompetenzen aus dem Bereich des Problemlösens mit aktiven motorischen Bewegungen aus der Themenwelt der Roboter. Bewegungen wurden bereits in verschiedenen Studien mit Grundkindern als relevant für das Lernen bewertet (z.B. Dordel und Breithecker 2003).

KMK Kompetenzrahmen

  • Problemlösen und Handeln
  • Analysieren und Reflektieren

Es ist kein Vorwissen zum Thema Roboter notwendig. Die Kinder arbeiten eigenständig an den Tablets, sodass es ein Vorteil ist, wenn sie diese bereits selbstständig an- und ausschalten können. Die PowerPoint-Präsentation ist kindgerecht gestaltet, sodass die Bedienung dieser auch für unerfahrene Kinder möglich ist.

Technik:

  • 3 programmierbare Roboter mit dazugehörigem Material (hier: Roboter Botley von Learning Ressources)
  • 6 Tablets mit verfügbarer PowerPoint-Präsentation (siehe Downloads M2)

Sportgeräte:

  • 3 Bänke
  • 6 Hütchen
  • 1 Hocker
  • 1 Minihürde oder etwas Niedriges zum drübersteigen
  • 4-5 Softbälle
  • 1 Turnmatte
  • 3-4 Reifen (je nach Gruppenstärke)
  • 3-4 Springseile (je nach Gruppenstärke)

Zusätzlich:

  • 1 Augenbinde pro Kind (alternativ Schaltuch, evtl. eigene mitbringen)
  • Aufbauplan mit Stationennummerierung, Klebeband (optional)

Downloads

pptx-Datei
M1 Hallenaufbauplan Botley (bearbeitbar)Die PowerPoint zeigt ein Bild vom Hallenaufbau sowie die Stationenkennzeichnung für die Stationen 1 bis 6.(pptx, 130 KB, Datei ist barrierefrei/barrierearm)
pdf-Datei
M1 Hallenaufbauplan BotleyDie Datei zeigt ein Bild vom Hallenaufbau sowie die Stationenkennzeichnung für die Stationen 1 bis 6. Der Aufbauplan wurde mit dem Aufbauplaner von Dober erstellt.(pdf, 115 KB, Datei ist barrierefrei/barrierearm)
pptx-Datei
M2 PowerPoint zur Stationenarbeit Botley Die interaktive PowerPoint leitet die Kinder durch die Stationenarbeit.(pptx, 23 MB, Datei ist barrierefrei/barrierearm)

Vor der Stunde:

  • Auf allen Tablets App „PowerPoint" herunterladen (keine Kosten, keine Anmeldung)
  • PowerPoint Präsentation auf Tablets laden (siehe Downloads M2)
  • Test der PowerPoint Präsentation (Videos mit Ton abspielbar, interaktive Schaltflächen funktionsfähig)
  • Hallenaufbauplan mit Stationenkennzeichnung drucken (siehe Downloads M1)

Spiel „Roboter und programmierende Person", ca. 7 min

  • Paare bilden (Roboter und programmierende Person)
  • Programmierende Person führt Roboter mit folgenden Befehlen durch die Halle:
    • „Berührung rechte Schulter“ à Drehung um 90° nach rechts
    • „Berührung linke Schulter“ à Drehung um 90° nach links
    • „Berührung Rücken“ à geradeaus laufen
    • „Berührung Kopf“ à stehen bleiben
  • Stoßen zwei Roboter aneinander oder läuft ein Roboter gegen ein Hindernis, muss die programmierende Person 5 Hampelmänner für falsche Steuerung machen.
  • Lehrkraft bildet 6 gleich große Gruppen und teilt Stationennummern von 1 bis 6 zu
  • eigenständiger Aufbau der Stationen durch Kinder mit Hilfe des Bildes vom Hallenaufbau (siehe Material: Hallenaufbauplan Botley)
  • Vorstellung des Roboters und seiner Funktionsweise sowie Erklärung zu Arbeit an den Tablets durch Lehrkraft im Sitzkreis
  • Einführung relevanter Begriffe wie „Programmieren" und „Befehl" 
  • Gruppen arbeiten eigenständig an den Stationen und erhalten Aufgaben über die PowerPoint (siehe Downloads: PowerPoint zur Stationenarbeit Botley)
  • Aufgaben im Überblick: 
    • Station 1, 3 und 5: methodische Übungsreihe zu Programmieraufgaben
    • Station 2 Roboter-Parcours: Parcours aus Kegeln und verschiedenen Hindernissen mit abschließendem Torschuss per Fuß, welchen ein Kind als Roboter durchläuft, Partnerkind gibt als Programmierender Anweisungen 
    • Station 4 Roboter-Zwillinge (bzw. Drillinge bei ungerader Schülerzahl): Zwillingschef bewegt sich an Station mit beliebigen Utensilien und der andere Roboter ahmt die Bewegungen möglichst zeitgleich nach
    • Station 6 Roboter-Ladestation: Programmierender navigiert Roboter zu Ladestation (Turnmatte)
  • Aller 8-10 Minuten sagt Lehrkraft Wechsel an und die Gruppen wechseln selbstständig zur nächsten Stationenzahl
  • Aufgabe der Lehrkraft: Strategien & Zusammenarbeit der Kinder und Einhalten der Spielregeln beobachten

 

  • Abbau aller Stationen 
  • Reflexion im Plenum über Erkenntnisse bei Arbeit mit Roboter
  • falls noch Zeit: Spiel „Roboter und programmierende Person mit Befehlsketten"
    • Kinder stehen paarweise an jeweils einem Hütchen (ein Roboter, eine programmierende Person)
    • Roboter schließt oder verbindet seine Augen 
    • programmierende Person stellt ein weiteres Hütchen in das Umfeld des Starthütchens und läuft den Weg mit geraden Schritten und Drehungen ab, gesamte Befehlskette wird dem Roboter mitgeteilt und dieser versucht, sie zu erfüllen.
    • Welcher Roboter landet exakt an dem Hütchen?

Durch die Sozialform der Gruppenarbeit können sich die Kinder gegenseitig unterstützen und jeder kann nach eigenem Leistungsstand einen Beitrag zum erfolgreichen Lösen des Problems leisten. Da sich die Sportstunde nicht primär auf die sportliche Leistungsfähigkeit bezieht, sind auch kognitive Fähigkeiten notwendig. Durch die gegebene Offenheit der Lösungswege an den Roboterstationen, haben die Kinder viele Möglichkeiten die Aufgabe zu bewältigen. Auch an den aktiven Stationen steht den Lernenden der Weg zum Ziel offen und sie können kreative Ideen ausprobieren.

Während dem Lernen an den Stationen ist darauf zu achten, dass die Tablets einen sicheren Platz finden, wenn die Kinder es nicht benötigen.

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