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Grundwissen Informatik

Kinderleicht Programmieren lernen mit „Coding for Tomorrow“

Wie funktioniert ein Stromkreis? Wie steuert man einen Roboter? Was ist ein Algorithmus? Die Seite „Coding for Tomorrow“ zeigt, wie Grundschüler all das spielerisch lernen und dabei viele weitere Kompetenzen erwerben.

Grundwissen Informatik: Kinderleicht Programmieren lernen mit „Coding for Tomorrow“ Es ist spannend zu lernen, wie man kleine Maschinen programmiert © alfa27 - stock.adobe.de

Schüler sollen schon so früh wie möglich den Umgang mit digitalen Medien erlernen. Das stellt Lehrer vor neue Herausforderungen, besonders an Grundschulen. Wie können die Kinder zum Beispiel lernen, wie ein Computer programmiert ist, ohne dass es zu kompliziert für sie wird? Die Seite „Coding for Tomorrow“ zeigt, wie es geht und stellt kostenlose Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Darüber hinaus bietet die Initiative auch kostenlose Lehrerfortbildungen an. Mit anschaulichen Übungen können Lehrer ihren Schülern ein erstes informatisches Grundverständnis vermitteln. Die folgenden drei Beispiele zeigen, wie einfach das geht:

Stromkreisspiel mit Aha-Effekt

PC, Tablet, Smartphone — all diese Geräte brauchen vor allem eins: Strom. In der Regel ist Elektrizität schon ein Thema im Sachunterricht der 3. Klasse. Die Schüler lernen, welche Stromregeln es gibt, was Strom bewirkt, woraus Glühbirnen und Batterien bestehen und wie man am besten Strom sparen kann. Da Strom unsichtbar ist, tun sich manche Schüler jedoch schwer, denn die Vorstellung, was Elektrizität eigentlich ist und wie ein Stromkreis funktioniert, ist recht abstrakt. Viel anschaulicher wird es, wenn die Schüler spielerisch herangehen und selbst einen Stromkreis bilden: mit dem Stromkreisspiel.
Dazu stellen sich die Schüler im Kreis auf, ein Schüler übernimmt die Rolle des Schalters und ein anderer die Rolle der Glühbirne. Wenn der Strom ungestört fließt, stehen die beiden auf. Als Elektronen dienen z. B. Früchte oder Symbolkarten, die von Schüler zu Schüler weitergegeben werden. Zudem können einzelne Schüler verschiedene Widerstände im Stromkreis darstellen, wie zum Beispiel ein Radiergummi oder ein Stück Holz. Das Unterrichtsmaterial von Coding for Tomorrow erläutert alle Spielregeln und enthält Symbolkarten zum Ausdrucken. Am Ende der Übung haben die Schüler nicht nur verstanden, wie ein Stromkreis funktioniert, sondern sie haben auch Freude am Thema entwickelt.    

Algorithmus beim Zähneputzen

Einige Bundesländer haben bereits verschiedene Modellversuche gestartet, Programmierkenntnisse an Grundschulen zu vermitteln, zum Beispiel mit dem „Calliope Mini“ — ein kleiner Computer, den Kinder über die USB-Schnittstelle eines PCs programmieren können. Die Seite Coding for Tomorrow bietet zu Systemen wie „Calliope Mini“, „Ozobot“ oder „Makey Makey“, passende Unterrichtsmaterialien an. Damit können Schüler ihre eigenen Algorithmen kreieren.

Um den Schülern beizubringen, was ein Algorithmus überhaupt ist, eignet sich das Übungsblatt „Algorithmisches Zeichnen“. Bei dieser Mal-Übung lernen die Schüler, dass ein Algorithmus eine Abfolge von Anweisungen ist. Je genauer jede Anweisung ist, umso genauer ist das Ergebnis. Dies hilft zu verstehen, dass ein Computer wie der „Calliope Mini“ ebenfalls genaue Anweisungen braucht, um zum Beispiel mit seinen Leuchtdioden ein Herz zu formen oder eine Melodie zu spielen.

Es gibt auch einfache Algorithmen, die in unserem Alltag vorkommen. Das verdeutlicht die Übung „Programmieren Zahnbürste“: Beim Zähneputzen gibt es eine bestimmte Abfolge von Schritten, die durch einzelne Symbolkärtchen veranschaulicht werden. Die Kärtchen werden zunächst gemischt und von den Schülern in die richtige Reihenfolge gebracht. Die Schüler lernen dabei, Algorithmen zu beschreiben und zwar anhand eines Beispiels aus ihrer eigenen, gewohnten Lebenswelt.

Programmieren eines Roboters

Wenn die Schüler die Grundbegriffe verstanden haben, können sie selbst einen Code programmieren und zwar analog mit einem „Roboter Labyrinth“: In Teamarbeit legen die Schüler ein Labyrinth auf dem Boden aus, z. B. aus Kreppband. Ein Schüler spielt den Roboter, ein anderer ist der Navigator, einer der Programmierer und zwei bis drei Schüler platzieren sich im Labyrinth als Hindernisse. Mithilfe von Befehlskärtchen erstellen die Schüler eine Befehlskette, die den Roboter-Schüler zum Ziel bringen soll. Bei diesem Spiel ist sowohl logisches Denken als auch Teamarbeit gefordert. Die Schüler lernen erste Programmierkenntnisse und verstehen, dass ein Code genau durchdacht sein muss, damit ein Computerprogramm funktioniert.

Mit den Übungen von „Coding for Tomorrow“ lernen Schüler spielerisch die Grundbegriffe und Funktionsweisen der Informatik kennen und lösen die Aufgaben spielerisch. Das Wissen wird einfach und anschaulich dargestellt und von den Schülern selbst erarbeitet. Das fördert nicht nur ihr kreatives und logisches Denken, sondern macht auch jede Menge Spaß.

Ananda Bräunig

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