Unterrichtsidee

Roboterbesuch im Kindergarten

Erste Programmiererfahrungen, eingebettet in die Erfahrungswelt der Kindergartenkinder

Beschreibung

Mit dieser Unterrichtseinheit sammeln die Schülerinnen und Schüler auf der Kindergartenstufe spielerisch erste Programmiererfahrungen.

Die Einheit beginnt mit dem gemeinsamen Aufbau eines Roboters aus einem Bausatz, den die Kinder in einem Paket finden. Ein QR-Code im Roboterbauch führt zu interaktiven Botschaften, die die Kinder auf die Ankunft des einfach zu bedienenden Bodenroboters Blue-Bot vorbereiten. Mittels verschiedener Spielformen erlernen die Kinder das Konzept sequentieller Schritte zur Wegfindung. Sie üben, den Blue-Bot zu programmieren und durch ein Raster zu navigieren, und nutzen dessen Zeichenstift-Funktion für kreative Aufgaben. Abschliessend zeichnen und animieren die Kinder eigene Roboter, die sie mit der App «ChatterPix» zum Leben erwecken.

Die Schülerinnen und Schüler machen in einem handlungsorientierten Rahmen vielfältige Erfahrungen mit aktuellen Informatik- und Medienthemen. Durch den Dialog mit einem (selbstgebauten) Roboter sind die Aufgabenstellungen zielstufengerecht eingebettet. Die Kinder lernen in der Arbeit mit dem Blue-Bot, einen Ablauf in Teilschritte zu unterteilen und in standardisierte Befehle zu übersetzen. In vielen begleitenden Aufgabenstellungen wird gebastelt, gezeichnet und getüftelt, und Reflexionsfragen rund um Robotererfahrungen im Alltag der Kinder runden die Unterrichtseinheit ab. Die Förderung eines technologischen Verständnisses und kreatives Denken gehen hier Hand in Hand.

Mögliche Aufgabenstellungen

Einstieg

Im Kindergarten wird ein Paket abgeben; es darf von den Kindern geöffnet werden. Darin befinden sich ein Brief mit einer Anleitung und viele farbige, magnetische, metallische Teile. Die Kinder finden heraus, dass es ein Bausatz für einen Roboter ist. Gemeinsam wird dieser zusammengebaut. Auf einem Papierstreifen, der aus dem Bauch des Roboters gezogen werden kann, finden die Kinder einen QR-Code.
Der QR-Code führt zu einer Nachricht des Roboters: Die Kinder müssen ihm einen Namen geben, und er wird sie demnächst im Kindergarten besuchen.

Blue-Bot: Wege Schritt für Schritt gehen

Aus dem Bauch des Roboters lassen sich immer wieder Streifen ziehen, welche via QR-Code zu Botschaften des Roboters und Aufgaben führen. (Eine Anleitung zum Erstellen von Audiobotschaften in einer «Roboter-Stimme» siehe «Materialien für die Unterrichtsvorbereitung»). Auf diesem Weg wird die Ankunft der Blue-Bots angekündigt, Spielformen angeleitet oder Reflexionsfragen rund um Robotertechnologien gestellt.
Mit verschiedenen Spielformen (siehe «Materialien für den Unterricht») lernen die Kinder das Konzept kennen, einen Weg durch (sequentiell) hintereinander gereihte Einzelschritte zurückzulegen.
Der Blue-Bot wird eingeführt, die Kinder führen einfache Programmierschritte damit aus. Sie wenden das vorher kennengelernte Prinzip der Einzelschritte an, um den Blue-Bot einen vorherbestimmten Weg im durch das ausgelegte Raster finden zu lassen.
Mit vorbereiteten Streifen kleben die Kinder einen eigenen Weg auf den Boden und lassen den Blue-Bot diesem entlang gehen.
Abschliessend: Die Kinder nutzen die Zeichenstift-Funktion des Blue-Bots, zuerst experimentell, dann, um mit dem Blue-Bot innerhalb eines vorgegebenen Weges eine Spur zu hinterlassen.

Roboter zeichnen und animieren

Die Kinder zeichnen ihren eigenen Roboter und geben ihm einen Namen.
Die Kinder definieren, was ihr Roboter kann und wozu er eingesetzt wird. Mit der App «ChatterPix» wird der Roboter fotografiert und animiert, so dass er sich selbst vorstellen kann.

Mögliche Reflexionsfragen

(Diese können über eine QR-Code-Botschaft des Roboters gestellt werden)

Was ist ein Roboter?
Wer hat zu Hause ein Roboter? Was macht dieser? Wie hat man ihm erklärt, was er tun muss?
Wo gibt es Roboter? Was tun sie?
Was ist der Unterschied zwischen einem Roboter und einem Menschen?
Welche Arbeiten nehmen uns Roboter ab?
Welche Arbeiten würdest du gerne einem Roboter abgeben?

Materialien für den Unterricht

Die Materialien wurden von Isabelle Flury, Härkingen, zur Verfügung gestellt und dienen als Anregung. Sie müssen für den eigenen Unterricht angepasst werden.

Bausatz für den Roboter . Wichtig ist dabei, dass Bauch oder Mund als Ausgabestation dienen kann.
Papierstreifen mit QR-Codes, die zu den Aufgaben und Botschaften führen (siehe «Materialien für die Unterrichtsvorbereitung»)
Spielvorlagen «Finde den Weg»
Blue-Bots, Blue-Bot-Rastermatte
Tablets mit App «ChatterPix»
Ausmalvorlagen

Materialien für die Unterrichtsvorbereitung

Die Materialien wurden von Isabelle Flury, Härkingen, zur Verfügung gestellt und dienen als Anregung. Sie müssen für den eigenen Unterricht angepasst werden.

Bauanleitung für den Roboter
Roboterstimme generieren: z. B. über voicegenerator.io, Gib hier den gewünschten Text ein und passe Tonhöhe und Geschwindigkeit an (im vorgestellten Beispiel Stimme «Microsoft Stefan-Deutsch», Steigung 0.4, Geschwindigkeit 0.4.) Um direkt einen QR-Code daraus zu generieren, muss ein Umweg gemacht werden: Die Vorschau aus Voicegenerator abspielen und diese gleichzeitig auf einem zweiten Gerät mit recarena.ch aufnehmen. Mit diesem Tool lässt sich aus der Audio-Aufnahme ein QR-Code erstellen.
Botschaften des Roboters: Die unten verlinkte Sammlung der aufbereiteten Mitteilungen des Roboters (inkl. QR-Codes) ist der detallierten Dokumentation zum Unterrichtsprojekt des Kindergartens Härkingen entnommen. Diese kann bei der Autorin Isabelle Flury gegen einen Unkostenbeitrag bestellt werden: isabelle.flurynoSpam@schule-haerkingen.noSpamch

Beispiele

Diese Unterrichtseinheit wurde von Isabelle Flury und Angie Studer unter Mitarbeit von PICTS Valeria Santangelo für den Kindergarten Härkingen erarbeitet und durchgeführt und 2023 mit dem Award «smart@digital» des Kantons Solothurn ausgezeichnet.

Lehrplan 21

Medien und Informatik - 2.2: Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.
Medien und Informatik - 1.1: Leben in der Mediengesellschaft: Die Schülerinnen und Schüler können sich in der physischen Umwelt sowie in medialen und virtuellen Lebensräumen orientieren und sich darin entsprechend den Gesetzen, Regeln und Wertesystemen verhalten.