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B. Löwenstein, M. Di Angelo:
"Lego Mindstorms-Roboter - Coole Klassenkameraden im Programmierunterricht";
Talk: Edu|days 2012, Krems; 2012-04-11 - 2012-04-12; in: "Zukunft des Lernens", E. Blaschitz, G. Brandhofer, C. Nosko, G. Schwed (ed.); vwh, (2012), ISBN: 978-3-86488-028-5; 293 - 313.

Der Einstieg in die Programmierung erfolgt im schulischen Anfängerunterricht traditionellerweise in Form eines Sprachkurses. Beginnend mit einem einfachen "Hello World"-Programm führen die Lehrenden bei dieser Vorgehensweise Schritt für Schritt die wesentlichen Sprachkonstrukte und Programmierkonzepte ein. Nicht selten müssen sie dabei aber feststellen, dass schon recht bald der Großteil der Lernenden das Interesse am eigentlich spannenden Thema "Programmierung" verloren hat.
In den letzten Jahren entwickelten sich deshalb verschiedene alternative Ansätze zur Einführung von AnfängerInnen in die Programmierung. Einer davon ist der Einsatz von LEGO Mindstorms-Baukästen im Schulunterricht. Solche Sets beinhalten einen Mikrocontroller, an den sich verschiedene Aktoren und Sensoren anschließen lassen, sowie unzählige LEGO-Technik-Bauteile. Ganz der Philosophie des dänischen Herstellers folgend lassen sich damit unterschiedliche Roboter zusammenbauen, deren Verhalten anschließend programmiert werden kann. Für die verschiedenen Zielgruppen stehen unterschiedliche Umgebungen und Sprachen zur Verfügung, die von ikonischen Programmierumgebungen wie LabVIEW bis hin zu Hochsprachen wie Java reichen. LEGO Mindstorms lässt sich demnach als gut skalierbares Medium bezeichnen. Lehrende können sowohl für VolksschülerInnen (ab dritter Klasse) als auch für Informatikstudierende interessante Aufgaben finden, deren Lösung jene herausfordert.
Dazu kommt, dass Roboter schon seit jeher eine gewisse Faszination auf Menschen ausüben, was sich zumindest auf die anfängliche Motivation der SchülerInnen sehr positiv auswirkt. Auch dass sie sich real anfassen lassen, ist ein nicht zu unterschätzender Vorteil - geht es doch darum, den Lernenden einen für sie anfangs doch recht abstrakten Sachverhalt wie die Programmierung begreifbar zu machen. Die Roboter fungieren hierbei als Brückenbauer zwischen der realen und der virtuellen Welt. Jeder Programmierschritt lässt sich für die SchülerInnen konkret anhand der Aktionen des ihrerseits programmierten Roboters nachvollziehen. Sie lernen dabei recht schnell, dass Hardware und Software zusammenwirken und gemeinsam für das Endresultat sorgen. Beim traditionellen Programmierunterricht, bei dem nicht selten Sortieralgorithmen als Einstiegsbeispiele herhalten müssen, geht dieser Zusammenhang für die Lernenden verloren. Aus didaktischer Sicht spricht weiters für den Ansatz, dass sich durch die Formulierung entsprechender Aufgaben ganz gezielt Probleme herbeiführen lassen, die die Einführung neuer Konzepte wie beispielsweise Bedingungen oder Schleifen rechtfertigen und nachvollziehbar machen. Nur allzu oft lernen die SchülerInnen im herkömmlichen Programmierunterricht neue Konzepte auf Vorrat kennen, ohne hierfür einen konkreten Bedarf erkennen zu können.
Dem nicht genug ermöglicht der Einsatz von LEGO Mindstorms-Baukästen im Programmierunterricht
moderne Unterrichtsformen. So lässt sich damit das entdeckende Lernen ausgezeichnet umsetzen.
Durch die Arbeit in Kleingruppen, idealerweise zu zweit, wird weiters das soziale Lernen adressiert. Neben der eigentlichen Fachkompetenz erlernen die Teilnehmenden dadurch weitere, zukünftig immer wichtiger werdende Schlüsselkompetenzen (vgl. "Das neue Haus des Lernens" von Heinz Klippert).
Der Artikelzielt auf den Themenbereich "Lernszenarien der Zukunft" ab. Nach der Vorstellung von LEGO Mindstorms werden darin zwei Vorgehensweisen - einerseits für die ikonische Programmierumgebung LabVIEW, andererseits für die Hochsprache Java - beschrieben, die zeigen, wie sich das Thema "Programmieren" mithilfe solcher Roboter attraktiv im Anfängerunterricht vermitteln lässt. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Vergleich dieser Ansätze mit dem klassischen Sprachkurs. Anhand der herausgearbeiteten Vor- und Nachteile sollten die Lesenden anschließend entscheiden können, ob der Einsatz dieser Technologiestütze für sie im eigenen Unterricht vorstellbar ist (oder nicht). Ein Ausblick
auf weiterführende Themen wie die Nutzung von LEGO Mindstorms-Roboter zur Mädchen- und
Begabtenförderung rundet den Artikel ab.

Programmierunterricht, Roboter, LEGO Mindstorms

http://publik.tuwien.ac.at/files/PubDat_214150.pdf