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Mario Korherr, B.Eng., Embedded Robotics Lab

Für Lehrerinnen und Lehrer ist es oft nicht einfach, naturwissenschaftliche Inhalte in verständlicher Form zu vermitteln. Die Zusammenhänge können zu abstrakt sein, um sie den Schülerinnen und Schülern ohne Anschauungsmaterial verständlich zu machen. Doch auch die Vorführung eines Versuchsaufbaus vor der Klasse erzielt nicht immer den gewünschten Erfolg und auch nicht die gewünschte Aufmerksamkeit.

Hier setzte die Entwicklung an, die das Embedded Robotics Lab (EmRoLab) der htw saar in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS im letzten Jahr erfolgreich abschlieߟen konnte. Im Auftrag von LEGO® Education entstanden die EV3 Physik-Experimente, ein Softwarepaket mit Bauanleitungen, Steuerungssoftware und begleitendem Lehrmaterial für 14 Versuchsaufbauten aus den Bereichen Energie, Kinematik/Mechanik, Optik und Thermodynamik. Diese können mit den Bauteilen des LEGO® MINDSTORMS® EV3 Systems und dem Ergänzungsset „Erneuerbare Energien“ im Unterricht umgesetzt werden.

Fraunhofer IAIS und EmRoLab nutzten die Erkenntnisse aus der Bildungsinitiative „Roberta - Lernen mit Robotern“ zur Konzeption des Lehrmaterials und der Anpassung an die Lehrpläne. In die Programmierung der Steuersoftware für die Versuche floss die langjährige Erfahrung im Umgang mit der LEGO®-Robotik ein. Auch die Konstruktion der Modelle an der htw saar erfolgte in enger Zusammenarbeit mit Vertretern von LEGO® Education.

Die offizielle Markteinführung erfolgte am 25. März auf der Bildungsmesse didacta 2014 in Stuttgart.

Bereits während der Entwicklungsphase durften einige Lehrkräfte aus unterschiedlichen Bundesländern erste Eindrücke im Umgang mit vorläufigen Testversionen sammeln und durch ihre Rückmeldungen einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung der Versuche und Unterrichtsmaterialien liefern. So auch Christian Powilleit, Fachleiter Physik der Gemeinschaftsschule am Warndtwald in ߜberherrn, der bereit war, gemeinsam mit dem EmRoLab einen Klassentest mit seinen Schülerinnen und Schülern der 10. Klasse zu organisieren.

Am 2. April 2014 fand der Test der EV3 Physik-Experimente in ߜberherrn statt. Zu Gast waren Ulrike Petersen als Projektverantwortliche bei Fraunhofer IAIS, Laura Lübbers als Vertreterin von LEGO® Education sowie Prof. Dr. Martina Lehser und ihr Mitarbeiter Michael Sauer als Projektverantwortliche des EmRoLab der htw saar.

Nach dem eigenhändigen Aufbau der Versuche führten die Schülerinnen und Schüler die nötigen Messungen am eigenen Versuchsaufbau durch und präsentierten anschlieߟend ihre Ergebnisse.

„Dadurch, dass die Schülerinnen und Schüler für die Experimente LEGO® Bauteile verwenden, können sie an spielerischer Erfahrung aus ihrer Freizeit anknüpfen“, erläuterte Ulrike Petersen.

Durch diese Auflösung des Frontalunterrichts wurden die Schülerinnen und Schüler zu selbstständigem Arbeiten animiert, konnten Messverfahren ausprobieren und physikalische Phänomene durch die eigene Konstruktion sichtbar machen. Alle zeigten sich begeistert von dem Konzept, das naturwissenschaftliche Forschung greifbar und dadurch begreifbar macht.

„Die Jugendlichen haben die neuen LEGO® Education-Experimente mit Begeisterung aufgenommen und es war etwas ganz Besonderes für sie, bei der Entwicklung eines LEGO® Education Produkts mitgewirkt zu haben“, bestätigte Powilleit nach der Durchführung der Versuche.

Auch Professorin Lehser war mit dem Praxistest überaus zufrieden: „Es war der erste Klassentest in Deutschland. Für uns war es wichtig zu sehen, ob die Experimente in den von uns angedachten Zeiten zu schaffen sind, ob die Schülerinnen und Schüler mit dem Material klarkommen oder ob sie viele Fragen haben. Wir sind sehr begeistert, dass alles so gut abgelaufen ist und funktioniert hat.“

Der Klassentest bot somit für alle Projektpartner(innen) einen gelungenen Abschluss der Entwicklungsarbeit und lieferte neue Ideen und Ansatzpunkte für weitere interdisziplinäre Kooperationen.

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