Automatisierung

1. Vorbereitung

• Lesen Sie sich in der LEGO^® Education SPIKE^™ App die Materialien für Schülerinnen und Schüler durch.
• Richten Sie einen Ort ein, an dem Sie die Modelle zwischen den Unterrichtsstunden aufbewahren können.
• Bereiten Sie ein Erfinderheft mit Fragen vor, mit deren Hilfe die Schülerinnen und Schüler ihre Arbeit dokumentieren und aufzeichnen können. Das Set enthält auch ein beispielhaftes Erfinderheft als Anregung.

Teil A

2. Einführen (10 Min.)

• Nutzen Sie die unten stehenden Diskussionsideen, um ein Gespräch über den Inhalt dieser Aufgabe anzuregen.
• Erklären Sie die Aufgabe und merken Sie an, dass dieses Projekt über 2 bis 3 Unterrichtsstunden fortgeführt wird.

3. Erforschen (35–55 Min.)

• Erläutern Sie das Problem, das gelöst werden soll.
• Geben Sie ihnen ausreichend Zeit, um Ideen zu sammeln.
• Fordern Sie sie dazu auf, einen Pseudocode für die Aktionen zu schreiben, die sie später programmieren wollen.
• Lassen Sie sie in Zweiergruppen den automatisierten Helfer-Roboter bauen.

4. Erklären (10 Min.)

• Achten Sie darauf, dass die Teams alle Probleme benennen und dokumentieren, die beim Entwickeln der Lösung aufkommen.

Teil B

5. Erweitern (60 Min.)

• Lassen Sie die Teams ihre Programme fertigstellen. Ermutigen Sie die Teams dazu, zusammenzuarbeiten.
• Bitten Sie die Teams, einzeln ihre Lösungen vor der Klasse vorzustellen.
• Denken Sie daran, ausreichend Zeit zum Aufräumen einzuplanen.

6. Evaluieren

• Geben Sie allen Schülerinnen und Schülern einzeln Rückmeldung zu ihrer jeweiligen Leistung.
• Zur Unterstützung können Sie hierfür auch die Bewertungsraster nutzen.

Regen Sie eine Diskussion über Roboter an, indem sie entsprechende Fragen stellen. Zum Beispiel:

• Wie funktionieren Fabrik-Roboter?
• Was erkennen sie? Farben? Formen? Größen?
• Welche motorisierten Mechanismen kommen bei einem Fabrik-Roboter zum Einsatz?
• Woher weiß der Roboter, wo er sich befindet?
• Welche Konstruktionsmerkmale stellen sicher, dass die Bewegungen des Roboters präzise und wiederholbar ausgeführt werden?

Sie können auch noch einmal auf die Aufgabe Ideen auf LEGO Art entwickeln zurückkommen, um das Gelernte aufzufrischen.

Aufgabe mit offenem Ende
Bei diesem Projekt können die Teams frei eigene Lösungen entwickeln.

Lösungsbeispiel
Hier sind einige Ideen, die als Anregungen für den Konstruktionsprozess dienen können.

Modelle kombinieren
Lassen Sie die gesamte Klasse zusammenarbeiten und ihre Kreationen miteinander kombinieren.

Hauptprogramm

Um die Aufgabe zu vereinfachen, können Sie Folgendes tun:

• Die Teams mit dem Bauen der Beispiellösung beginnen lassen, die sie dann verbessern sollen

Um die Aufgabe anspruchsvoller zu gestalten, können Sie Folgendes tun:

• Die Teams so viele Funktionen programmieren lassen, wie ihnen einfallen
• Einige Teams Lieferwagen bauen lassen, die mit dem Roboter verbunden werden können, um die größte automatisierte Fabrik aller Zeiten zu bauen!

Checkliste für Beobachtungen
Erstellen Sie eine geeignete Bewertungsskala, wie zum Beispiel:

1. Erwartungen zum Teil erfüllt
2. Erwartungen vollständig erfüllt
3. Erwartungen übertroffen

Nutzen Sie die folgenden Kriterien, um den Lernfortschritt der Schülerinnen und Schüler zu beurteilen:

• Sie können die wichtigsten Elemente eines Problems bestimmen.
• Sie können selbstständig eine kreative Lösung finden und entwickeln.
• Sie können ihre Ideen klar und deutlich kommunizieren.

Selbsteinschätzung

Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler selbst den Stein auswählen, der am besten ihrer Leistung entspricht.

• Blau: Ich habe erfolgreich einen automatisierten Helfer-Roboter gebaut.
• Gelb: Ich habe erfolgreich einen automatisierten Helfer-Roboter gebaut, der auf kreative Weise das Problem löst.
• Lila: Ich habe erfolgreich einen automatisierten Helfer-Roboter gebaut, der auf kreative Weise das Problem löst, und ich habe meine Ideen klar und deutlich kommuniziert.

Lernbeobachtung durch Mitschüler
Ermutigen Sie die Schülerinnen und Schüler dazu, ihren Klassenkameraden Rückmeldungen zu geben:

• Lassen Sie sie einander mit der Steine-Skala (siehe oben) bewerten.
• Lassen Sie sie einander konstruktives Feedback geben, um die Gruppenleistung in der nächsten Unterrichtsstunde zu verbessern.

Um die sprachliche Ausdrucksfähigkeit zu fördern, können Sie Folgendes tun:

• Lassen Sie die Schülerinnen und Schüler ihren Konstruktionsprozess mithilfe von Text, Bildern, Skizzen usw. aufzeichnen. All das wird dann in einem Erfinderheft zusammengefasst, um ihre Arbeit zu dokumentieren.
• Lassen Sie sie ihre Projekte auch vor anderen präsentieren (z. B. bei einer Wissenschaftsausstellung in der Schule oder indem sie ein Video im Internet veröffentlichen).
• Fordern Sie sie dazu auf, eine Webseite zu erstellen, auf der sie ihre Fabrik oder ihr Unternehmen vorstellen.

Schülerinnen und Schüler, die sich für diese Aufgabe begeistern, könnten sich auch für folgende Berufszweige interessieren:

• Wirtschaft und Finanzen (Unternehmertum)
• Informationstechnik (IT- Anwendungen)
• Fertigungs- und Konstruktionstechnik (Planungsbüros)