Das Projekt

Kurzbeschreibung des Forschungsprojekts RoboPraX

Das Forschungsprojekt RoboPraX bemüht sich die Herausforderungen der Digitalisierung in ihrer Gesamtheit aufzugreifen und einen neuen Qualifizierungsrahmen zu schaffen. Dabei werden zwei komplementäre Ziele verfolgt. Zum einen soll ein seit 2017 bestehendes Workshop-Konzept (Robotikum) zur Förderung algorithmischen Denkens sowie des MINT-Bereichs bei Schülerinnen und Schülern (SuS) in einem iterativen Prozess qualitätsgesichert werden (inkl. evidenzbasierter Anpassungen). Zum anderen sollen strukturelle Faktoren identifiziert werden, die eine curriculare Implementierung an Schulen sowie einen Transfer der Ergebnisse unterstützen oder hemmen.


Am Ende des Projekts sollen sorgfältig evaluierte, innovative didaktische Konzepte & Lernszenarien für die curriculare Integration an Schulen zur Verfügung stehen, um den konstruktiven Umgang mit den Anforderungen der Digitalisierung zu ermöglichen und Schülerinnen und Schüler optimal auf die Herausforderungen einer digitalisierten Arbeitswelt vorzubereiten (entsprechend den in der KMK Strategie zur Digitalen Bildung definierten Kompetenzfeldern). Hierbei ist erklärtes Ziel, die Lehrmittel und Lehr-Lernszenarien Zielgruppen- bzw. Kohorten spezifisch zu differenzieren, um so heterogenen Ausgangslagen und individuellen Bedarfen gerecht zu werden.


Als praktische Grundlage für diesen neuen Weg dienen humanoide Roboter des Typs NAO und die zu deren Entwicklung zur Verfügung stehenden Entwicklungsumgebungen (Choregraphe). Mit RoboPraX sollen in mehrtägigen Schulungen (Robotikum), zielgruppengerecht Schülerinnen und Schüler (SuS) sowie Lehrkräfte in allen Phasen der Lehrerbildung behutsam an die für die Roboterprogrammierung benötigten Problemlösungsstrategien herangeführt werden, diese weiterentwickeln und so neue Formen ihres algorithmischen Denkens entwickeln. Zur Einführung in die Thematik wird der MOOC (Massive Open Online Course) RoboBase bereitgestellt, der als Nebeneffekt auch das selbst-gesteuerte Lernen als Teil von RoboPraX fördert. 


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Das Evaluationskonzept


Durch sorgfältige zyklische Evaluationen (RoboEval) und darauf folgende Anpassungen (RoboFit) wird so ein „Digitales Curriculum“, als integraler Bestandteil der Lehrerbildung in all seinen Phasen, sowie bei der Ausbildung von SuS, entstehen. Das Robotikum wird in einer dreistufigen Panelstudie von den SuS bewertet. In Kurzfragebögen vor, während und nach dem Robotikum werden sie zu ihrem Wissen über Roboter und Robotik, zu dem Workshop und den anhängigen Lehrmaterial sowie zu ihrem Kompetenzgewinn und ihrer Meinung über den Kurs und Roboter allgemein befragt. Ziel ist hierbei die Evaluation eines möglichen Kompetenzgewinns, eine Qualitätssicherung der Lehrmaterialen und des Wokshop-Konzepts sowie Aussagen zur Akzeptanz der Lehr-Lerninnovation.

Begleitet wird die Durchführung des Robotikums immer von einer Forscherin, die teilnehmende Beobachtungen durchführt. Hierbei werden keine personenbezogenen Daten von den SuS erhoben. Weiterhin erstellen die Workshopleitenden (Lehramtstudierende) eine Selbstreflexion zu jedem Termin des Workshops. Auch hierbei werden keine personenbezogenen Daten von den SuS erhoben. Die von den SuS im Robotikum erstellen Gruppen-Projekte werden einer Analyse unterzogen.

Darüber hinaus sollen Lehrkräfte, Schulleitung und ggf. Referendarinnen und Referendare in Interviews befragt werden. Auch hier sind die Ziele, die Qualitätssicherung des Workshops sowie die Identifizierung von hemmenden und unterstützenden Faktoren für eine curriculare Verankerung und Übertragbarkeit des Robotikums. In den Interviews werden personenbezogene Daten aufgenommen. Diese werden in einem zweiten Schritt mit Personencodes pseudonymisiert.

Nach einer finalen Auswertung sollen die gewonnene Erkenntnisse zusammengestellt werden, sodass die Lernmodule von RoboPraX im Regelunterricht eingesetzt werden können. Ein weiterer Schritt hierzu wird in kürze in Form von Mikroprojekten (als OER) gemacht. dabei handelt es sich um kleine, inhaltlich im Fachunterricht (Kerncurriculum) verankerte Lehrneinheiten mit Roboter-Programmieranteil. Weitere Implementierungsvorschläge werden bei Projektende als sorgfältig evaluierte Handlungsempfehlungen für eine curriculare Integration digital und analog (in Buchform) bereitstehen.
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