Roboter aus Lego: „Nutzlose Box“ mit großem Lerneffekt

Von: P. St.
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Insgesamt 70 Schüler von vier Gymnasien beteiligten sich am Projekt „Useless Box“: Am Monschauer St. Michael-Gymnasium wurden von verschiedenen Gruppen Roboter gebaut, die mindestens fünf verschiedenen Bewegungsabläufe beherrschen. Foto: P. Stollenwerk
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Beim Präsentationstag zogen Schulen, Schüler und das Unternehmen Heinen-Automation eine Bilanz des Projektes, das im Rahmen des Informatik-Unterrichts abgehalten wurde. Foto: P. Stollenwerk

Monschau. Das panzerähnliche Gefährt steht unbeweglich auf dem Schultisch. Plötzlich schießt ein Greifarm nach vorne. Dann ist Ruhe, ehe sich der Vorgang wiederholt. Das etwas futuristisch anmutende Gerät besteht aus kleinen Legosteinen und kann außer einigen hektischen Bewegungen nichts Sinnvolles hervorbringen.

Ein solches Gerät bezeichnen Techniker und Ingenieure gerne als „Useless Box“ – eine nutzlose Box also. So bezeichnet man Konstruktionen, die man keinem direkten Zweck zuordnen kann – allenfalls kann man damit ein bisschen Spaß und Zeitvertreib haben. Und um Spaß ging es jetzt auch am Monschauer St.-Michael-Gymnasium, wo über einen Zeitraum von sechs Wochen im Rahmen des Informatik-Unterrichts eine „Useless Box“ realisiert wurde.

Aber neben der Freude am Projekt stand am Ende vor allem die Erkenntnis, dass jede Theorie ohne die praktische Umsetzung sinnlos ist. Diese besondere Unterrichtsidee war vom im Imgenbroicher Himo ansässigen Unternehmen Heinen Automation GmbH in die Schule getragen worden. Das innovative Unternehmen mit derzeit 16 Mitarbeitern kooperiert bereits seit vier Jahren mit dem Monschauer Gymnasium – diesmal aber wurde der Interessentenkreis deutlich weiter gespannt. Auch Schüler des Clara-Fey-Gymnasiums Schleiden sowie des Einhard-Gymnasiums und des Couven-Gymnasiums aus Aachen stießen zur Gruppe hinzu.

Insgesamt 70 Schüler erhielten ein sogenanntes „Lastenheft“ zur Realisierung eines „Useless Box“-Roboters. In dieser Projektbeschreibung erhielten die Schüler einen Leitfaden, angefangen von zeitlichen Vorgaben bis zu einer umfangreichen schriftlichen Dokumentation. Das Baumaterial, basierend auf Lego Mindstorms, wurde zur Verfügung gestellt. Die Aufgabe bestand nun darin, laut Anleitung einen Roboter in einem beliebigen Gehäuse zu bauen. Der sensorgesteuerte Roboter soll mindestens fünf unterschiedliche Bewegungsabläufe beherrschen.

Die anspruchsvolle Aufgabe konnte innerhalb des Unterrichts am Ende von allen Gruppen realisiert werden. Etwa 20 unterschiedliche Objekte, vom Atomkraftwerk bis zum Mondauto, wurden präsentiert, vorgestellt und erläutert. Bei der Abschlusspräsentation spielte auch die Einbindung des Projektes in den Unterricht eine wichtige Rolle. Auch wenn es organisatorisch nicht immer leicht ist, solche Extras in den Unterrichtsalltag einzubauen, wurde von allen Projektbeteiligten der Wunsch geäußert, die Kooperation auch mit anderen Unternehmen unbedingt fortzusetzen.

Das Projekt von Beginn an begleitete auch Henning Buhr, Lehrer am Aachener Couven-Gymnasium. Sinn der Sache sei es, Schüler „an den professionellen Umgang mit Projektabläufen heranzuführen“. Neben Kreativität sei dabei auch Disziplin gefragt.

Eine Mischung aus Programmierung, Planung und Projektmanagement mache den speziellen Reiz der Aufgabe aus und stelle im Vergleich zum sonst sehr theorielastigen Informatikunterricht eine besondere Herausforderung dar.

Dieser Aspekt ist auch für Projektbetreuer Andreas Haas, in seinem Unternehmen zuständig für Forschung und Entwicklung, besonders wichtig. Programmieren und handwerkliches Können seien gefragt. Dies seien die Schüler in der Regel ebenso wenig gewohnt, wie auch unter zeitlichen Vorgaben ein funktionierendes und vollständiges Ergebnis vorzulegen. „Uns ist es wichtig, Schülern den Projektalltag näherzubringen.“ Gerne nutze man aber auch die Gelegenheit, die Wahrnehmung für das Unternehmen zu erhöhen. Wenn dabei das Interesse für eine Ausbildung geweckt werde, freue man sich über Rückmeldungen. Besonders mit der dualen Ausbildung, betont Haas, habe man beste Erfahrungen gemacht.

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