01.) Information über die Methode RoboBumpCar (RBC)

Am Beginn ist der Robobumpcar ein einfaches Holzauto, das Kinder in einer Holzwerkstatt bauen können. Dann wird damit gespielt, experimentiert und gebaut, bis es zu einem digital gesteuerten, autonomen Fahrzeug wird.

Welche Absichten, Ziele, welche Zielgruppe kann mit einem Lern- Material für „autonomes Fahren“ angesprochen werden. Mit welcher Vorgehensweise soll das Programmieren der Fahrzeuge erlebt und erfahren werden? Können Kinder damit etwas selbsttätig erarbeiten, oder sollen vorgegebene Programmbausteine eingeschaltet und ausgeschaltet werden? Wie sieht die Beschaffung elektronischer Bauteile aus,  kann jedes Kind ein eigenes Objekt zum Experimentieren erhalten und kann es eigene Einblicke in die transparente Beziehung „Sensor-Prozessor-Programm-Fahrzeug“ erhalten?

Das sind wichtige Fragen für einen pädagogischen Werkprozess, die man im Blick auf eine Zielgruppe beantworten möchte. Was für erwachsene Elektronikbastler gut sein kann, sind für Kinder eher ein frustrierendes Labyrinth.

Die hier gezeigte Materialien wurden schon erfolgreich in Lernumgebungen des Robobumpcar eingesetzt. Eine Erfahrung ist, nicht alle Elektronik-Bauteile, die so im Handel vorgeschlagen werden, sind kompatibel mit der grafischen-Block-Programmierung, die wir für die Kids benötigen. Für Robobumpcar wird also alles gezielt für pädagogischen Schritte zusammengestellt und ist entsprechend erprobt. Dann ist die Technik transparent und kein Labyrinth. Es kann für entsprechende Projektschritte Baugruppenmaterial verschickt werden, mit dem sofort gearbeitet werden kann. So z.B. „Fahrzeugstop durch Lichtsensor“ oder „Fahrzeug reagiert mit Kontaktsensor und fährt rückwärts“. Jedes Sensorthema wird gesondert erarbeitet, eingebaut, programmiert und praktisch erprobt. Jedes Bauteil wird verstanden, in seiner Funktion und elektrischen Wirkung und Beziehung, Beispiel: Lichtsensor-Infrarotsensor. So entsteht Transparenz und Motivation durch kleine Schritte und kein undurchsichtiges Labyrinth. In dieser Reduktion entsteht ein Fahrzeug mit nur einer Aufgabe und kein frustrierender Drahtverhau. Es soll ja auch nicht irgendwo mit vielen Sensoren alles machen, sondern in der Bahn fahren . Dort wird eine spezifische Aufgabe sein, die die Arbeitsweise in der Fahrt deutlich macht. So hat die Bahn im Konzept eine besondere Bedeutung.

Die Experimente mit der digitalen autonomen Fahrt beginnen, wenn die Kinder mit dem Robobumpcar in bestimmten Stufen vertraut sind. Sie haben dann den Bau bis zur Fahrt mit einem Elektromotor in der Bahn selbsttätig gestaltet.  Es geht also dann darum, mit der Benutzung eines Mikrocontrollers im Robobumpcar erst dann  zu beginnen, wenn ein Fahrzeug aus Holz selbst gebaut wurde und in einer speziellen Rennbahn ( die im Idealfall auch von der Gruppe selbst gebaut wurde) viele spielerische Erlebnisse gemacht wurden. Dafür wird auch ein Elektromotor mit Batterie und Schalter selbst eingebaut und in der Bahn erprobt.  Dabei wurde auch viel über den elektrischen Strom gelernt. Mit diesem Elektrofahrzeug kann nun in spannenden Hindernisrennen gespielt und Experimentiert werde.

 

.  Die Struktur im didaktischen Vorgehen ist festgelegt und es ist wichtig dieser didaktischen Intention zu folgen. Dazu gehört auch das Verhältnis zwischen Fahrzeug und Fahrbahn. Je nach Lernfortschritt verändert sich die Umgebung der Fahrbahn und enthält neue Motivationen und Aufgaben. Das geht bis zum Einbau der Elektronik, die eine digitale Kommunikation zwischen Fahrzeug und Fahrbahn herstellt. In dieser Hinsicht ist es auch wichtig schon den Einführungstext auf der Robobumpcar-Seite zu beachten. Die zu verfolgende Dynamik der Entwicklungsprozesse zielen daher nicht auf eine Fertigstellung eines Produktes mit vielen technischen Applikationen, sondern auf ein systemorientiertes Wachsen des Lernfeldes mit sich immer erweiternden Potentialen und Möglichkeiten. In der Praxis wirkt sich das dann so aus, dass nicht ein Fahrzeug mit vielen Sensoren und Aufgaben entsteht, also kein rollendes Smartphone, sondern ein Fahrzeug für die Lösung einer bestimmten Aufgabe, die in der Bahn zu bewältigen ist. Für eine weitere Sensortechnik entsteht ein weiteres Fahrzeug oder das Fahrzeug wird umgebaut. Für das Experimentieren und Erproben wird dann auch die Bahn verändert, umgebaut oder erweitert, so dass auch diese im Lernprozess erweitert wird. Das Ziel ist dann erreicht, wenn Planung, Konstruktion, Eigenschaften der Elektronik, Bau, Programmierung, Funktion und Wirkung nachvollziehbar verstanden wurde und sichtbar ist, dass das Wissen in der nächsten Stufe eingesetzt werden kann.

Auf der Seite der Produktorientierung entsteht mit jeder Erweiterung des persönlichem Wissens ein Fahrzeug, das für jeden, jede ErbauerIn ein erfolgreiches Fahrzeug ist, gleichgültig mit welcher Ausstattung, das in der Bahn eine besondere Aufgabe erfüllt. So kann von den Lernenden nach jedem Erfolg leicht eine Entscheidung getroffen werden, wie es weiter gehen soll. Der Erfolg einer Lerngruppe gestaltet sich daher in der Diversität, die das persönliche Wissen würdigt. Die Aufgabe der MitarbeiterInnen-Schulung  (RBC-TrainerInnen) ist nun die Digitalisierung in den Mittelpunkt zu stellen. Dazu gehört ein Überblick über alle notwendigen Bauteile, die analog und digital zusammenwirken müssen. Auch das Problem der Beschaffung muss thematisiert werden. So lange es nur um die MitarbeiterInnen geht, ist der Aufwand überschaubar. In der alltäglichen Projektarbeit werden größere Stückzahlen notwendig. Die am Lernfortschritt orientierte Struktur der Methode Robobumpcar sieht hier auch die Möglichkeit vor, themenorientierte Werkpackungen zusammenzustellen. In jedem Fall erfolgt der Einkauf der verwendeten Einzelteile im Großhandel mit den entsprechenden günstigen Preisen. In einigen Fällen ist die Werkpackung so vorbereitet, dass z.B. Motorshields oder Sensorplatinen nicht als vorgefertigte Platinen verwendet werden, sondern der elektronische Aufbau der Bauteile kennengelernt wird, weil aus Einzelteilen etwas selbsttätig zusammengesetzt und gelötet wird. Das passiert aber nicht aus Gründen der Kostenreduzierung, sondern hat den Ursprung in einer methodisch-didaktischen Entscheidung.

Zusammenhänge und Wirkungsweisen können so besser erlernt, verstanden und angewendet werden. Man muss bedenken, dass viele TeilnehmerInnen in einer Informationsgesellschaft der Begriffsverwirrung leben und oft nicht sagen können was digital und analog bedeutet, können den Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom nicht beschreiben, bekommen gesagt, ein Faxgerät arbeite nicht digital, denken Energie kommt aus der Steckdose und kennen den Ursprung des Namens AC/DC, einer Rockband, nicht. Das Wissen über die Grundlagen des Stromkreises, Wirkung eines Halbleiters, Bedeutung von Strom und Spannung und Watt und Volt könnte oder sollte sich ja im Werkprozess verändern.

Aktuell wichtig: RBC-TrainerInnen Workshop.

Man kann hier ein pdf herunterladen, es ist ein wichtiges Informationspapier über den methodischen Einsatz der Arbeitsmethode „RoboBumpCar“.  Hier werden verschiedene pädagogische Fachdisziplinen angesprochen.
Dazu gehören Werkpädagogik, Gestaltung, Sachkunde, naturwissenschaftlicher Unterricht, Mathematik und Medienpädagogik. Auch die Förderung der Sprachkompetenz im digitalen Zeitalter der fortschreitenden technischen Entwicklungen, ist hier angesprochen.
In den Arbeitsfeldern außerschulischer kultureller Bildung, der Medienpädagogik, geht es um eine zeitgemäße Freizeit der Kinder und Jugendlichen, aus der das digitale Wissen nicht mehr auszuklammern ist. Viele junge Menschen erhalten hier eine Förderung, die oft weder in der Schule noch im Elternhaus geleistet werden kann. Zentrales Stichwort ist hier „Handlungsorientierte Medienpädagogik“. Ganz besonders muss die Förderung der Kinder und Jugendlichen angesprochen werden, die keinen alltäglichen Zugang zum Thema „Robotik“ und „Programmierung“ haben. Das erfordert ein sorgfältiges und methodisches Vorgehen. Dafür eine Zusammenfassung zum Download:                       RoboBumpCar ist eine Methode   (Pdf)

Das Lernen mit und durch das Spielen und Basteln steht im Mittelpunkt. Hier wird auch ein spielerischer Zugang zum leicht verständlichem Wissen über das Thema „Künstliche Intelligenz“ möglich.

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