Schorndorf

Fünftklässler programmieren Fahrzeuge und Maschinen

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Wie kriegt man den Roboter dazu, an der farbigen Linie anzuhalten? Patrick und Laura (Bildvordergrund) knobeln am Computer und suchen die richtigen Befehle für das Lego-Gefährt. © Habermann / ZVW

Remshalden. Staubsauger oder Rasenmäher, die die Arbeit selbstständig erledigen, sind zunehmend verbreitet. Wie diese einfachen Haushaltsroboter funktionieren, lernen Schüler der Ernst-Heinkel-Realschule in einer neuen AG. Spielerisch mit Hilfe von „Lego Technic“ bauen und programmieren sie eigene Maschinen. Ein lehrreicher Tüftelspaß.

Auf dem Boden des Klassenzimmers ist mit rotem Klebeband die Teststrecke abgesteckt. Max setzt das Roboter-Fahrzeug an den Anfang und lässt es losfahren. Surrend setzt sich das Lego-Gefährt in Bewegung, fährt ein Stück bis zur ersten Kurve, stoppt kurz und nimmt diese in einem gezielten Schwung. So geht es durch den ganzen Parcours bis auf die Zielgerade, wo der Roboter Gas gibt – und dann doch noch über die Begrenzungslinie hinausrollt. Da müssen Max und sein Teampartner Sebastian noch etwas nachbessern.

Knobelei: An welcher Stelle stimmt das Programm noch nicht?

Am Bildschirm ihres Computers im Technikraum der Schule haben die Fünftklässler das Programm vor sich, das dem Roboter sagen soll, was er zu tun hat. Die Befehlsfolge ist eine Kette von bunten, frei kombinierbaren Bausteinen mit verschiedenen Eigenschaften und Einstellungen. Hier müssen die Schüler der Maschine sagen, wie lange und wie schnell sie geradeaus fahren oder in welchem Winkel sie in welche Richtung abbiegen soll. Das Ergebnis spielen sie dann mittels USB-Kabel auf die Steuerungseinheit, den Bordcomputer ihres Roboters auf. „Es ist eine Knobelarbeit, rauszufinden: An welcher Stelle stimmt das Programm noch nicht?“, sagt Technik-Lehrer Armin Wiesner.

Die sogenannte Mint-AG (siehe zur Erklärung „Mint“) gibt es an der Ernst-Heinkel-Realschule seit dem laufenden Schulhalbjahr. Die Schule hat sich die Sache etwas kosten lassen und in die Ausstattung mit „Lego Technic“ investiert. Die Bausätze samt Steuerungseinheit kosten mehrere Hundert Euro pro Stück. „Ziel dieser AG ist es, dass die Schüler den technischen Zusammenhang erkennen zwischen dem Programmieren und dem tatsächlichen Ablauf nachher“, erklärt Armin Wiesner. Lego sei dazu ideal, denn das kenne jeder. Und die Programmieroberfläche sei praktisch selbsterklärend.

„Wir steigen hier altersgerecht ein“, sagt der Technik-Lehrer. Der Zugang ist spielerisch und dennoch ganz nah dran an der Realität. „Der Rasenmäher, der sich alleine im Garten zurechtfindet und den Rasen mäht: Da steckt die gleiche Technik dahinter wie hier“, sagt Wiesner. Neben der Vorgabe der Wegstrecke arbeiten die Schüler im weiteren Verlauf der AG auch mit Abstand- und Farbsensoren, die die Roboter leiten sollen.

Die neue AG war derart überlaufen mit Anmeldungen, dass sie sogar zweigeteilt werden musste. 16 Plätze hätte es eigentlich nur gegeben, 28 Schüler sind jetzt dabei. Im zweiten Technikraum beschäftigt sich eine Gruppe mit CNC-Maschinen, solchen Maschinen also, die mit PC-gestützter Steuerungstechnik ihre Aufgaben verrichten. Die Fünftklässler gravieren damit Schilder mit ihren Namen.

Der besondere Renner sind aber die Lego-Roboter. Die begeistern, entgegen dem gängigen Klischee, sogar die Mädchen. Warum sie in der AG mitmacht? „Weil Roboter cool sind und weil es toll ist, an denen rumzubasteln“, sagt Laura. Die Schüler haben Spaß und nehmen nebenbei ziemlich viel mit, was ein gewisses Grundverständnis von technischen Abläufen angeht. „Inspiring the engineers of tomorrow“– zu Deutsch: „Die Ingenieure von morgen inspirieren“ – so wirbt Lego für seine Produktlinie „Lego Mindstorms Education“, die speziell für Schulen entwickelt wurde.

Die Lego-Roboter kommen an der Remshaldener Realschule nicht nur in der neuen AG für die fünfte und sechste Klasse zum Einsatz, sondern auch im regulären Technik-Unterricht ab Klasse 7. Da erhöht sich dann die Komplexität der Tätigkeiten, die die Roboter draufhaben sollen. Im neuen Bildungsplan gebe es für die unteresten Klassenstufen Kapazitäten für solche Aktivitäten, erklärt Technik-Lehrer Armin Wiesner. „Je früher wir in die Thematik einsteigen, desto besser“, findet er.

Die Möglichkeiten sind vielfältig. Zum Beispiel, so zeigt Armin Wiesner auf einem Bild, kann man eine Maschine bauen und programmieren, die Legosteine nach Farben sortiert. „Das ist Schnaithmann pur“, sagt er mit Blick auf den Remshaldener Maschinenbauer. Oder allgemein ausgedrückt: So sieht praxis-orientierter Schulunterricht aus.

MINT

Die Abkürzung Mint steht für die Fächer Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik. Als Schlagwort steht Mint auch für die Bemühungen von Bildungsministerium, Industrie und Handwerk, junge Menschen für Berufe aus diesen Feldern zu begeistern und ihnen zu zeigen, welche Möglichkeiten darin stecken.