LEGO® Education vermittelt die Schlüsselkompetenz der Zukunft: Computational Thinking!

PR-Gateway schreibt "Acht neue Unterrichtsprojekte für das Lernkonzept WeDo 2.0 bereiten die Schüler auf die zukünftige Lebens- und Arbeitswelt vor.

Der technologische Fortschritt verändert unsere Arbeitswelt wie kein anderer Faktor. Bereits heute setzen 71% aller MINT-Berufe ein Grundverständnis für Informationstechnologien voraus. Und es dürften noch mehr werden: Schätzungen gehen davon aus, dass 65% der Grundschülerinnen und Grundschüler einmal Berufe ausüben, die es heute noch gar nicht gibt. Nach aktuellen Hochrechnungen wird es 2020 über 800.000 unbesetzte Stellen in der Informations- und Kommunikationstechnologie in Europa geben.

Ein neuer Ansatz

Doch wie ist es möglich, den Nachwuchs an die noch unbekannte Arbeitswelt der Zukunft heranzuführen? Als pädagogische Sparte der LEGO Gruppe gestaltet LEGO Education seit über 30 Jahren zusammen mit Lehrkräften zukunftsrelevante Lernkonzepte und hat hier einen Lösungsansatz entwickelt. Nämlich die Vermittlung zukünftiger Schlüsselkompetenzen, zum Beispiel informatorisches Denken und Handeln, anhand spezieller Projekte für WeDo 2.0. Zusammengefasst unter dem englischen Begriff Computational Thinking beschreiben diese Schlüsselkompetenzen eine generelle Art der Lösungsfindung, die auf Problemstellungen jeglicher Art anwendbar ist - auch auf die der zukünftigen, noch unbestimmten Arbeitswelt.

LEGO Education WeDo 2.0 weckt mittels spannender, kindgerechter Forschungsprojekte das Interesse von Grundschülerinnen und -schülern für naturwissenschaftliche, biologische und technische Themen des Sachunterrichts. Unter Einsatz der bunten Bauelemente und LEGO Steine sowie der vielfältigen Unterrichtsmaterialien erarbeitet die Klasse eigenhändig Modellösungen für lebensnahe Problemstellungen. So werden Themen des aktuellen Lehrplans im wahrsten Sinne des Wortes lebendig und für jedes Kind leicht zu begreifen. Besonders spannend wird es, wenn die Kinder die selbst gebauten Modelle mit einer einfachen, symbolbasierten Programmiersprache zum Leben erwecken. Dabei erlernen sie die elementare Logik des Programmierens und werden dazu animiert, Probleme zu erkennen und kreative Lösungen zu entwickeln.

WeDo 2.0 eignet sich also ideal, um dieses - auf den ersten Blick abstrakte - informatorische Denken, weiter gefasst als Computational Thinking bezeichnet, (be)greifbar zu machen. Zur Vermittlung dieser Kompetenz mit einfachen Mitteln stellt LEGO Education Lehrkräften und Schulen ab sofort zusätzlich zu den 17 bereits bestehenden kostenfrei acht neue Projekte in WeDo 2.0 zur Verfügung.

Computational Thinking: Komplexe Probleme in fünf Schritten lösen

Beim informatorischen Denken erarbeitet man eine Problemlösung in fünf Schritten. Zunächst bestimmen die Schüler das Problem und zerlegen es in einzelne Teilprobleme. Anschließend findet die Generalisierung des Problems statt, in der logische Muster erkannt und entwickelt werden, die sich zur Lösung der Teilschritte eignen. Im dritten Schritt wird eine Abfolge von konkreten Handlungsschritten festgelegt, mit denen sich die Teilprobleme lösen lassen. In dieser algorithmischen Phase verknüpfen die Schüler die einzelnen Lösungsschritte und bringen diese in eine logische Reihenfolge. Genau dieses verknüpfte Denken spielt beim Programmieren eine zentrale Rolle, wobei das Programmieren als Mittel zum Erlernen dieser Denkstruktur dient. Dabei liegt ein wichtiges Augenmerk darauf, ähnliche Teilprobleme zu erkennen und einzelne Lösungsschritte an unterschiedlichen Stellen der Gesamtlösung auf das Modell oder die Situation anzuwenden. Im vierten Schritt folgt die Evaluation. Es wird verifiziert, ob der ermittelte Lösungsweg bzw. der gebaute Prototyp wie geplant funktioniert. Es kann solange nachjustiert werden, bis eine passende Lösung gefunden ist. Ist das Problem gelöst und die Aufgabe abgeschlossen, bleibt der letzte Schritt - das Abstrahieren. Aus der erarbeiteten Lösung werden neue Erkenntnisse gewonnen und abstrahiert, sodass diese auch bei anderen Problemen Anwendung finden können.

Genau wie bei der Durchführung von Projekten im Berufsalltag ist auch bei WeDo 2.0 die Dokumentation und die anschließende Selbsteinschätzung ein wesentlicher Bestandteil der Aufgabenbewältigung. Darüber hinaus vermittelt das Lernkonzept die Fähigkeiten, Informationen zusammenzutragen und auszuwerten sowie Daten zu analysieren und zu interpretieren.

Hands on!

Die beiden Roboter Cody und Luna sind nur zwei von zahlreichen neuen Modellen, die sich aus dem 280-teiligen Bausatz konstruieren und mit der kostenfrei erhältlichen Software programmieren lassen. Für den Einstieg in das Thema ist es sinnvoll, zunächst eines der vier geführten Projekte auszuwählen. So können Schülerinnen und Schüler anhand einer Schritt-für-Schritt-Anleitung im Projekt "Mondstation" einen Roboter entwerfen, der eine Basis auf dem Mond errichtet, oder unter dem Titel "Objekte greifen" eine Armprothese bauen und programmieren, die in der Lage ist, kleine Gegenstände zu bewegen. Im Projekt "vulkanische Aktivität" geht es darum, ein Gerät zur Überwachung vulkanischer Aktivitäten zu entwickeln, um naturwissenschaftliche Untersuchungen zu unterstützen. "Nachrichten senden" bezeichnet die Suche nach einer Lösung für die Übermittlung von Informationen über ein Signal-System, das in Mustern angeordnet ist. Nach der Einarbeitung in die grundlegende Struktur der Aufgaben lassen vier offene Projekte jede Menge Spielraum für eigene Ideen und kreative Lösungen. Der Roboter, den es im Projekt "Inspektion" zu entwickeln gilt, soll mithilfe eines Bewegungssensors enge Räume untersuchen können. Die Stadt zu einem sichereren Ort zu machen, ist Ziel des Projekts "Sicherheit in der Stadt".

Bei "Tierische Sinne" soll an Modellen gezeigt werden, wie Tiere durch ihre Sinne mit ihrer Umwelt interagieren. Im achten Projekt "Emotionale Gestaltung" schließlich wird ein Roboter entworfen, der positive Gefühle zeigen kann, wenn er auf Menschen trifft.

Hilfreich

Für einen einfachen Einstieg der Lehrkräfte und den direkten und problemlosen Einsatz im Klassenzimmer sorgt die umfangreiche Lehrerhandreichung mit hilfreichen und praktischen Tipps zum Umgang mit WeDo 2.0 und den neuen Projekten. Diese steht ebenso wie Vorlagebögen zur Lernstandserhebung der Schülerinnen und Schüler zum kostenfreien Download unter www.LEGOeducation.de/downloads Verfügung. Auch die komplette Software und alle Aufgabenstellungen zu insgesamt 25 Projekten - inklusive der acht neuen - können hier gratis heruntergeladen werden.
Über LEGO® Education
LEGO® Education entwickelt Lernkonzepte und Unterrichtsmaterialien für Schulen von der Grundschule bis zur Sekundarstufe und für Kindergärten, die auf den beliebten LEGO® Steinen basieren. Mit ihren haptischen und digitalen Komponenten schaffen die LEGO® Education Lernkonzepte Begeisterung und Motivation für lebenslanges Lernen und fördern Kreativität und selbstständiges Denken beim Erarbeiten eigener Problemlösungen. Dabei werden die Kernkompetenzen für die Zukunft herausgebildet und geschärft: Teamfähigkeit, Kommunikation und Kooperation. LEGO® Education greift auf über 30 Jahre im Bildungswesen zurück.
Mehr unter www.LEGOeducation.de
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Technopark II, Werner-von-Siemens-Ring 14
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