Robotik-Workshop mit Kindergartenkindern

Kurz bevor die Vorschulkinder des Kindergartens in der Pappenheimgasse 22A (Kindergarten der Stadt Wien, 20. Bezirk) zu Schulkindern werden, gab’s im Education Innovation Studio am ZLI der PH Wien einen Programmierworkshop mit Erich Schönbächler. Schritt für Schritt wurden die Kinder an das Ziel – die Programmierung des Roboters Cubetto – herangeführt.

Cubetto ist ein Holzwürfel, der sich fortbewegen kann. Er fährt beispielsweise auf einem Geschichtenteppich von Bild zu Bild entlang einer Handlung. Programmiert wird er auf einem „Schaltbrett“ (ebenfalls aus Holz) mithilfe von farbigen Kunststoffplättchen, die durch Farbe und Form unterschieden werden, von denen jedes für eine bestimmte Bewegungsaktion steht. Muss der Cubetto, um zur nächsten Station in seinem Abenteuer zu kommen, beispielsweise drei Felder geradeaus gehen und sich dann nach rechts drehen, ist die zum Ziel führende Programmierung grün grün grün rot. Und dann noch den GO-Button und der kleine Roboter startet los. Sogleich zeigt sich, ob die Eingabe korrekt war (siehe Video).

Was braucht ein Kind um das zu schaffen?

• Sinnerfassendes Textverständnis, um der erzählten Geschichte folgen zu können und den in die Handlung verpackten Auftrag zu erfassen, was wiederum die Voraussetzung ist, die Umsetzung planen zu können.
• Raumorientierung, um zu wissen, welcher Ortswechsel und daher welche Bewegung vonnöten ist, um das Ziel zu erreichen.
• Algorithmisches Denken, um zu erfassen, dass die angestrebte Bewegung in Teilschritte zu zerlegen ist, die eine bestimmte Reihenfolge haben.
• Abstraktionsvermögen, um den Transfer zwischen angestrebter Bewegung und Auswahl und Anordnung der Programmierplättchen zu schaffen.
• Merkfähigkeit und Raumvorstellung, um das im Prozess der Umsetzung zu behalten.
• Strategien, mithilfe derer Orientierung und Merken der Schritte gelingt.
• Halten der Konzentration, um das Ergebnis zu überprüfen. War die Programmierung korrekt? Ist der Cubetto auf dem Bild gelandet, auf das ihn die Geschichte führen sollte? Das System gibt das unmittelbare  Feedback, die Ergebnisüberprüfung liegt beim Kind.
• Ausdauer und Frustrationstoleranz, falls Korrekturen durchzuführen sind. Dran bleiben, bis das Ziel erreicht wird.

Bereits Vorschulkinder bewältigen diese komplexen Aufgaben sehr intuitiv und sehr oft auch kollaborativ. Gerade, was die Strategien beim Erfassen, Merken und Umsetzen betrifft, war es faszinierend zu beobachten, wie unterschiedlich Kinder hier vorgegangen sind.

Nun gibt es eine Reihe von Schritten, die Erich am Weg zum Programmieren vorgeschaltet hat. Zur Einführung wurden im Gespräch mit Bildern verschiedene Arten von Robotern und deren Eigenschaften vorgestellt.

Anschließend malten die Kinder ihre eigenen Robotermodelle – zum Teil inspiriert durch die vorgestellten Beispiele, zum Teil durch die eigene Fantasie oder was für die Kinder gerade bedeutsam ist:

Ein ganz wesentlicher Schritt war, dass die Programmierbefehle mit dem eigenen Körper erspürt, durchgeführt, visualisiert und mit Sprache begleitet wurden. Zuerst sollten sich die Kinder ganz frei als Roboter im Raum bewegen.

Erich „programmierte“ ein Kind, indem er ihm beispielsweise zweimal auf den Kopf tippte, damit er zwei Schritte vorwärts machte, auf die rechte Schulter, damit er sich nach rechts drehte und so fort. Dann programmierten die Kinder einander.

Mit Kärtchen wurde die Verbindung der Befehle mit den Farben der Plättchen geschaffen.

Über den eigenen Körper konnte erfahren und begriffen werden, was der Roboter tun sollte und auf welche Weise ihm das zu vermitteln ist.

So schafften es die Kindergartenkinder, die Geschichte von Cubetto und seiner abenteuerlichen Reise ans Meer in einen Algorithmus zu überführen und den Roboter entsprechend zu programmieren.

Computational Thinking zur Förderung von Kompetenzen, die für schulische Lernherausforderungen wie sinnerfassendes Textverständnis, Transfer vom Konkreten hin zum Abstrakten und wieder zurück, Selbstorganisation und vieles mehr wichtige Voraussetzung sind.

Katharina Mittlböck & Klaus Himpsl-Gutermann

Gesamte Galerie von Fotos und Videos aus dem Workshop:

Hinweis zu den Bildern: Die Erziehungsberechtigten aller abgebildeten Kinder, die vier Pädagoginnen und die Kindergartenleitung haben ihr Einverständnis gegeben, dass das Bildmaterial aus dem Workshop veröffentlicht wird. Außer der Betrachtung zur Illustration der Workshopergebnisse sind jedoch alle Rechte vorbehalten.