Lego WeDo 2.0 im Test: Programmierbare Roboter für die Schule

Lernen mit WeDo 2.0

Mit WeDo 2.0 sollen Kinder nicht nur an eine lösungsorientierte Arbeitsweise herangeführt werden, es sollen auch die naturwissenschaftlichen sowie technischen Kompetenzen gefördert werden. Das generelle Ziel besteht laut Lego darin, Schüler dabei zu unterstützen, „die Phänomene und Zusammenhänge in ihrer Lebenswelt wahrzunehmen und zu verstehen“. Dazu gehöre praktisches Wissen genauso wie die Förderung neuer Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen.

Jedes der 17 Projekte in der Full-Variante der WeDo-2.0-Applikation ist so konzipiert, dass es sich in zwei bis drei Unterrichtsstunden umsetzen lassen kann. Die Projekte sind dabei in drei Gruppen unterteilt, die vom Anspruch her stetig wachsen. Zu jedem Projekt gibt es zu Anfang eine kurze Zusammenfassung, was dieses beinhaltet, was gelernt, gebaut sowie programmiert werden soll und welche Erkenntnisse eventuell daraus gewonnen werden können. Die Lösung der gestellten Aufgaben erfolgt gewöhnlich in Partner- oder Gruppenarbeiten.

Alle Modelle greifen bei WeDo 2.0 auf eine sogenannte „Konstruktionsbibliothek“ zurück. Dabei handelt es sich um eine Art Grundmodell, das als Basis für eine Reihe der aufgeführten Modelle dient.

Erste Schritte

Das erste Projekt „Erste Schritte“ führt die Neulinge an das System heran, indem diese zunächst ein Grundmodell bauen, das in drei Stufen erweitert wird. Dabei lernen die Schüler die grundlegende Funktionsweise der einzelnen Komponenten besser kennen und können die Erfahrung im Umgang mit dem System festigen.

Geführte Projekte

Nach der Einführung stehen acht geführte Projekte zur Auswahl, mit denen Kinder natürliche Gegebenheiten und Abläufe erlernen sollen. In diesen werden unter anderem die Zusammenhänge von Zugkraft und Reibung oder Themen wie Geschwindigkeit behandelt. Jedes dieser Projekte ist zunächst in drei Bereiche gegliedert: Erforschen sowie Entwickeln, bevor am Ende die Ergebnisse vorgestellt werden. Im ersten Bereich stellen die Lego-Figuren Max und Mia das jeweilige Thema in einem kurzen Film vor. Die Videos sind so gestaltet, dass Kinder trotz der fehlenden Dialoge anhand der Bilder die Problemstellung verstehen können. Im ersten Projekt „Zugkraft und Reibung“ ist das Ziel zum Beispiel herauszufinden, was diese beiden Kräfte beeinflussen kann. Dazu werden unter anderem Einspielungen von Schlittenhunden oder Kinder beim Tauziehen gezeigt. Bevor es anschließend an die Umsetzung sowie Problemlösung geht, bekommen die Schüler noch verschiedene Fragen gestellt, die sie entweder untereinander oder im Klassenverbund diskutieren können. Im hier genannten Beispiel unter anderem „Wie kann man schwere Gegenstände von der Stelle bewegen?“ oder „Wodurch kann die Zugkraft eines Roboters verbessert werden?“.

Im zweiten Bereich „Entwickeln“ geht es anschließend an die Umsetzung. Dazu wird in einem weiteren Video das fertige Modell und seine Funktion gezeigt. Anschließend wird über eine virtuelle Bauanleitung das Modell Schritt für Schritt zusammengebaut, wobei fast für jedes neue Bauteil ein eigenes Bild verwendet wird – gerade für jüngere Kinder erleichtert dies den Zusammenbau enorm, ältere Semester wünschen sich jedoch etwas mehr Herausforderung.

Ist das Modell fertig, geht es an die Erstellung des Ablaufplanes. Hier können Kinder entweder alleine versuchen, die richtigen Blöcke zusammenzuschieben, oder sich diesen anzeigen lassen und übertragen. Die Programmierung des Modells gestaltet sich dabei relativ einfach, dem Alter geschuldet sind die Ablaufpläne mit wenigen Blöcken umgesetzt und bleiben immer übersichtlich. Ist auch dies erfolgreich umgesetzt worden, kann das Programm an den Hub übertragen und getestet werden, bei Bedarf sind Verbesserungen möglich. Funktioniert das Modell, müssen durch Experimentieren Fragen beantwortet werden. So müssten Schüler im vorgestellten Projekt herausfinden, wie viele Reifen der Roboter ziehen oder wie die Zugkraft des Modells verbessert werden kann, zum Beispiel durch das Montieren von Gummireifen. Ist noch Zeit vorhanden, können die Schüler über einen „Expertenauftrag“ noch ein wenig tiefer in die Materie eindringen.

Am Ende müssen die Schüler ihre Lösungen oder Lösungsvorschläge vor der Klasse vortragen. Auch hier erhalten diese über die Software Hilfestellungen für die Präsentation, gleichzeitig können Bilder oder Videos zur besseren Anschauung eingefügt werden.

Auch wenn die zu dieser Gruppe gehörenden Modelle in sich geschlossen sind, steht es den Schülern natürlich frei, diese über die Zielsetzung hinaus auszubauen.

Offene Projekte

Der letzte Teil richtet sich an bereits erfahrene Schüler, wobei der Anforderungsgrad noch einmal deutlich nach oben geschraubt wird. In diesem Teil müssen Modelle anhand der Aufgabenstellung eigenständig erbaut und programmiert werden. Als Anregung werden den Schülern jeweils mehrere Basismodelle aus der Konstruktionsbibliothek angezeigt, die diese bei der Suche nach eigenen Lösungen unterstützen sollen. Diese dienen dabei nicht als direkte Vorlage zum Nachbauen, sondern vielmehr dazu, die sich hinter einem der Grundmodelle verbergende und benötigte Funktion näherzubringen. Das benötigte Ablaufprogramm muss anschließend ebenfalls selbst entwickelt werden.

Auf die Modelle der ersten beiden angegebenen Bereiche entfallen schätzungsweise zwischen 15 und 30 Minuten reine Bauzeit. Diese lassen sich anhand der Anleitung leicht nachbauen und weisen eine ausreichende Stabilität auf, um bei den folgenden Experimenten auch in Kinderhänden zu bestehen. Darüber hinaus lassen sich die Konstruktionen für weiterführende Projekte schnell umbauen. Bei den offenen Projekten wird eine Einschätzung hingegen schwieriger, da die benötigte Zeit von Kind zu Kind unterschiedlich ausfallen kann – Schüler mit Lego-Erfahrung werden es leichter mit der Lösungsfindung haben.

Lehrern gibt Lego ein umfangreiches Unterrichtsmaterial zur Hand, das sich an den aktuellen Lehrplan der zweiten bis vierten Klasse richtet. Mit 298 Euro fällt aber auch dieses nicht günstig aus. Dafür liefert die 240 Seiten umfassende Handreiche nicht nur eine Fülle an Ideen und Vorschlägen sowie Lösungen für die bereits genannten 17 Modellen und deren Programmierung, sondern auch Hilfsmittel zur Unterrichtsplanung (wie zum Beispiel Zeitaufwände) und zur Lernzielkontrolle. Die Hilfsmittel sollen dabei für mehr als 40 Unterrichtsstunden ausreichen.