Robotikum Workshop


Preisträgerprojekt im Wissenschaftsjahr 2019
Roboter-Modell: NAO

Liebe Schülerinnen und Schüler,

Liebe Verantwortliche der Marburger Schulen,

Liebe Verantwortliche der Schulen des Landkreis Marburg-Biedenkopf,


Seit Mitte März 2018 bekommen Woche für Woche Marburger Schulklassen in der Marburger Adolf-Reichwein-Schule die Gelegenheit, jeweils drei Tage lang mit den Robotern des Typs NAO Künstliche Intelligenz ‚hautnah‘ zu erfahren. Das mehrfach für die digitale Lehrinnovation ausgezeichnete Team um Professor Jürgen Handke von der Philipps-Universität bietet mit dem „Robotikum“ ein Praktikum an, in dem mit Robotern Dialoge, Bewegungen, Bilderfassung und Emotionen entwickelt und ausprobiert werden können. Ziel ist es dabei, die Roboter nicht nur kennenzulernen und zu verstehen, sondern das eigene algorithmische Denken, das in der heutigen digitalen Welt besondere Bedeutung hat, zu verbessern.

Kurzbeschreibung

In unserem Robotikum erhalten Schülerinnen und Schüler (SuS) ab der 5. Klasse, Lehramtsstudierenden und Lehrkräften eine Einführung in humanoider Roboter und Blockprogrammierung. Dabei können sie ihr Wissen gleich praktisch und kreativ auf unseren kleinen NAO-Robotern umzusetzen.


















Ablauf des Robotikums

Tag 1 - Roboter hören und sprechen

  • Organisatorisches
  • Die Autorensoftware „Choregraphe“
  • Eine Einstiegsaufgabe
  • Einfache Sprachausgabeaufgaben (Englisch/Deutsch)
  • Einfache und komplexe Dialoge
  • Zusätzliche Sounds im 2. Audiokanal

    

Tag 2 - Roboter bewegen sich

  • Die Timeline
  • Körperanimationen über die Timeline
  • Dialoge mit selbst-definierten Animationen koppeln
  • Einfache Fortbewegung in alle Richtungen
  • Definition eines Abschlussprojekts

   

Tag 3 - Roboter sehen und fühlen

  • Grundlagen der Objekterkennung (Kameras, Sensoren)
  • Animationen mit Sensoren koppeln
  • Gesichts-, Alters- und Emotionserkennung
  • Anfertigen eines eigenen Projekts
  • Projektpräsentation

Abschluss (evtl. Tag 4)

  • Keynote durch die Kursleiter
  • Künstliche Intelligenz - Wo geht der Weg hin?
  • Eine Abschlussaufgabe
  • Projektpräsentation

Eckdaten: Zielgruppen, Lernziele, Dauer und Lernorte

Zielgruppe: Schülerinnen und Schüler aller Schultypen ab Klasse 5


Lernziele: Algorithmisches Denken, Umgang mit neuer Entwicklungsumgebung, Problemlösung in einer digitalen Welt


Dauer: 1-3 Wochentage (i.d.R. Mo-Mi, 8-13:15 Uhr - Uhrzeit anpassbar)


Lernorte:


Adolf-Reichwein-Schule, Marburg

Weintrautstraße 33, 35039 Marburg

Gebäude E, Raum E215

www.adolf-reichwein-schule.de


Georg-Büchner-Schule, Stadtallendorf

Am Lohpfad 2, 35260 Stadtallendorf

www.gbs-stadtallendorf.de


Johanneum Gymnasium, Herborn

Otto-Wels-Straße 1a, 35745 Herborn

https://www.johanneum-herborn.de/


Lahntalschule, Biedenkopf

Am Freibad 19, 35216 Biedenkopf

www.lahntalschule.de


Anmeldung: Information für Lehrerinnen und Lehrer

Lehrerinnen und Lehrer können ihre Schulklassen anmelden über: robotikum@roboprax.de

Für mehr Informationen oder bei Rückfragen können Sie sich aber auch bei unserer Projektkoordinatorin Sabrina Zeaiter melden 

(Tel. 06421 / 28-24975 oder Email: zeaiter@roboprax.de)



















Lernziele

Ziel ist es:

  • das Interesse der SuS an Robotik zu wecken, 
  • im Umgang mit den Robotern neue Problemlösungsstrategien zu entwickeln, 
  • algorithmisches Denken zu fördern, 
  • und Teamwork, Kommunikation, Selbstwirksamkeit und Kreativität zu trainieren. 

Darüber hinaus sollen auch Technikängste abgebaut und Roboter entmystifiziert werden, so dass die Teilnehmenden erkennen, was Realität und was Fiktion ist. Gleichzeitig wird klar, welche moralischen, ethischen und sozialen Fragen neue Technologien aufwerfen.















Lernmethode

  1. Das Robotikum ist teil-invertiert, das heißt, dem praktischen Workshop ist eine online Phase der Wissensvermittlung vorgelagert in Form eines MOOCs (Massive Open Online Course). Der MOOC RoboBase (auf oncampus.de) führt die Teilnehmenden allgemein in die Funktionsweise humanoider Roboter ein und geht dann spezieller auf das im Robotikum verwendete Model NAO ein. Teilnehmende lernen den visuellen Code-Editor Choregraphe kennen und können an Hand kleiner Anwendungen die Basisprinzipien der Blockprogrammierung ausprobieren.
  2. Die Kursinhalte werden durch kleine digitale Online Quiz getestet und weiter vertieft. Für die erfolgreiche Absolvierung der Quiz erhalten die Teilnehmenden Badges.
  3. Die Praxisphase, sprich das Robotikum, ist ein kostenfreier 1- bis 3-tägiger Workshop, bei dem die Teilnehmenden die Möglichkeit haben, ihre digital erworbenen Kenntnisse in der Praxis umzusetzen, d.h. eigene Programme zu erstellen und diese direkt an den Robotern zu testen.
  4. Unsere Workshops werden von qualifizierten Lehramtsstudierenden angeleitet. Die Teilnehmenden arbeiten kollaborativ in Kleingruppen an Dialogen, Bewegungen und Einsatzmöglichkeiten der Robotersensorik sowie der Mensch-Roboter-Interaktion.
  5. Das Robotikum verfolgt einen projektbasierten Ansatz – also Learning by Doing. Die Teilnehmenden können sich kreative in ihren autonomen Teams ausleben.





Lehrmittel

Unser Robotikum wird von folgenden adaptiven Lernmaterialien unterstützt:

  • online Vorkurs RoboBase im MOOC-Format (Massive Open Online Course) auf der Lernplattform oncampus.de (TH Lübeck) zu finden (verfügbar in drei Schwierigkeitsstufen – in Deutsch und in Englisch).
  • Digitales Handbuch 
  • Digitales Aufgabenheft in drei Schwierigkeitsstufen (Einsteiger, Fortgeschrittene und Experten)
  • Alles Material verfügbar für NAO V5 und V6 
  • Cheatsheets – zur Programmierung und zur PC-Nutzung
  • Lernvideos auf Youtube-Channel – Educational Robotics











Mikroprojekte

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