Lernwelten Mit Robotern spielerisch Mathe lernen

Roboter programmieren statt mit trockenen Zahlen lernen: Die Universität des Saarlandes testet neue Lernmethoden für Grundschüler, um spielerisch Zugang zu modernen Technologien und Mathematik zu finden.

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Ein autonomes Mini-Auto ans Ziel lotsen, die Zutaten für einen Zaubertrank finden, den Roboter-Freund aus dem Labyrinth befreien: Mit solchen Aufgaben sollen Grundschüler einfacher Mathe und Programmieren lernen. Angehende Lehrer haben an der Universität des Saarlandes solche kleine Lernwelten entwickelt. In Szenarien wie einem Zauberwald oder einer Autoreise lassen Schüler mit mathematischer Finesse kleine Roboter Abenteuer erleben und lernen so spielerisch programmieren und mathematisches Denken. Denn während solcher Szenarien machen sich die Schüler keine Gedanken darüber, dass sie gerade Winkel messen oder Befehle programmieren.

Kindern lernen im Kleinen, wie man programmiert

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„Die Kinder wenden mathematische Kompetenzen an, um konkrete Aufgaben zu lösen“, erklärt Silke Ladel, Professorin an der Universität des Saarlandes. „Zum Beispiel machen sie in einer der Lernumgebungen im Kleinen, woran auch die Entwickler echter autonomer Autos arbeiten: Sie programmieren etwa, dass das Licht automatisch angeht, wenn das Auto in einen Tunnel fährt.“ Die Mathematikdidaktikerin erforscht an der Universität des Saarlandes gemeinsam mit ihren Lehramtsstudenten, wie digitale Medien im Matheunterricht eingesetzt werden können und entwickelt didaktische Konzepte weiter.

Um ihre Entwicklungen im Praxiseinsatz zu erproben, arbeiten die Wissenschaftler mit Grundschulen zusammen. Angst vor der neuen Technik zeigen die Kinder keine, erklärt Silke Ladel: „Kinder haben keine Berührungsängste mit den digitalen Medien. Für sie gehören diese einfach dazu.“ Die technische Ausstattung alleine bringe aber noch keinen Lernerfolg, erklärt die Professorin weiter. „Wir entwickeln Lernumgebungen und erforschen, wie wir sie für den Einsatz in der Schule optimal gestalten.“

Spielerische Lernumgebungen für die Kinder

Hierzu haben die Studenten Lernumgebungen für unterschiedliche Roboter entwickelt, die es im Handel gibt. Sie haben unter anderem ein Labyrinth, einen "Zauberwald" und einen Parcours für ein kleines autonomes Auto aufgebaut. Die Grundschüler testen und erproben die kleinen Lernwelten und die Studenten beobachten sie dabei, um herauszufinden, was die Kinder beim Lernen unterstützt, was eher ablenkt oder irreführt, wo Schwierigkeiten lauern. Die Arbeitsgruppe erforscht auch, wie Lehrer die Schüler unterstützen können, wie sie Impulse liefern und zwischen den Kindern vermitteln können.

„Die Schülerinnen und Schüler nehmen die Lernumgebungen sehr gut an. Es macht ihnen sichtlich großen Spaß. Sie nutzen die Spiele intuitiv und wenden Mathematik und Programmier-Codes ganz selbstverständlich an, um die Aufgaben zu lösen“, fasst Lehramts-Studentin Saina Akhlaghi das Projekt zusammen.

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