Motivation für unsere Stunde und warum wir Mathematik mit Informatik verbunden haben
Schon während des Planungsprozesses war es uns wichtig, dass die Schülerinnen und Schüler den Mathematik Part nicht nur als stumpfes Rechnen auf Papier erleben, sondern als etwas, das spannend und im echten Tun bedeutsam wird. Informatik bietet dafür eine gute Verbindung, denn durch das Programmieren der Photon-Roboter können mathematische Kompetenzen wie Schätzen, Messen und Vergleichen in verschiedenen motivierenden Kontexten angewendet werden.
Wir haben uns bewusst für eine erzähl basierte Stunde mit einer Rahmengeschichte entschieden, weil wir den Schülerinnen und Schülern dadurch einen emotionalen Zugang zur Aufgabe ermöglichen wollten. Es sollte eine Unterrichtsstunde werden, die nicht nur auf eine reine Instruktion setzt, sondern auf aktives Entdecken, Ausprobieren und gemeinsames Denken. Wir finden, dass gerade in der Grundschule solche Lerngelegenheiten besonders wertvoll sind.
Durch das Zahlenrätsel kamen neben dem Schätzen, Messen und Vergleichen auch das Addieren und Subtrahieren als mathematische Inhalte hinzu.
Unser Ziel war es, eine Unterrichtsstunde zu schaffen, in der Mathematik und Informatik Sinnvoll miteinander verbunden werden. Die Kinder sollten dadurch spielerisch denken lernen.
Unsere Planung:


Die Rahmengeschichte:
„Stellt euch vor: Letzte Nacht sind acht kleine Roboter bei uns auf der Erde gelandet. Sie kommen vom Planeten Photonía – einem Ort voller Licht und Energie. Aber… ihre wichtigste Energiequelle wurde gestohlen! Und ohne sie funktioniert bald gar nichts mehr.
Die Roboter haben sich auf die Suche gemacht – und jetzt brauchen sie unsere Hilfe! Sie haben Hinweise gesammelt, aber die sind durcheinander geraten. Unsere Aufgabe ist es, ihnen zu helfen: Wir müssen Rätsel lösen, Codes knacken – und wenn wir alles richtig machen, finden wir vielleicht das Versteck der Energiequelle!
Jede Gruppe bekommt heute einen Roboter. Seid ihr bereit?“
Unsere Vorbereitungen:

⬆️ Die Farbigen Punkte zur Gruppeneinteilung (Erarbeitungsphase) ⬆️

⬆️ Die Zahlen der Phase 1 und Phase 2 (Arbeitsphase) ⬆️

⬆️ Die verschiedenen Labyrinthe der Phase 1 (Arbeitsphase) ⬆️

⬆️ Die zu schätzenden Strecken der Phase 2 (Arbeitsphase) ⬆️

⬆️ Die Aufgaben des Photons von Phase 2 (Arbeitsphase) ⬆️

⬆️ Das Alphabetplakat (Reflexion) ⬆️

⬆️ Die Ergebnisse für das Buchstabenplakat (Material der Studenten) (Reflexion) ⬆️

⬆️ Die Buchstaben für die Schülerinnen und Schüler (Vertiefung) ⬆️

⬆️ Kiste mit Kristall und Süßigkeiten (Vertiefung) ⬆️

⬆️ Die Roboter vor dem Start im Klassenraum ⬆️
Reflexion Photon-Roboter Unterrichtsstunde
Unsere Unterrichtsstunde fand als interaktive Informatik-/Mathematikstunde in einer dritten Klasse in der Grundschule in Bliesen statt. Die Schülerinnen und Schüler der Klasse mussten mithilfe der Photon-Roboter verschiedene Rätsel lösen. Das Ziel dabei war es, auf spielerisch- handlungsorientierte Weise mathematische Kompetenzen (wie z.B. das Schätzen von Strecken, das Addieren/Subtrahieren von Zahlen, logisches Denken, …) mit erste Programmierfähigkeiten zu verknüpfen. Durch die Rahmengeschichte am Anfang der Stunde wussten die Kinder, dass sie acht „gestrandeten“ Robotern dabei helfen müssen Hinweise zu sammeln, Zahlen zu entschlüsseln und am Schluss ein geheimes Codewort finden müssen, um die verschwundene Stromquelle des Planeten Photonía zu finden.
Während der Vorbereitung waren wir aufgeregt, da es sich um eine sehr aktive und offene stunde handelte und wir nicht wussten ob es so funktioniert, wie wir uns das vorgestellt hatten. Dennoch waren wir guter Dinge, dass die Schülerinnen und Schülern der Klasse Freude und Spass in der Stunde haben werden. Dieser verdacht bestätigte sich auch im Verlauf der Unterrichtsstunde. Wir hatten uns die Aufgaben zur Vorbereitung gut eingeteilt und auch einige Teile der Planung gemeinsam erledigt. Unser Ablaufplan lies sich gut einhalten und wir konnten auch auf die spontane Gruppendynamik relativ flexibel reagieren.
Besonders positiv hervorzuheben war die hohe Motivation der Kinder. So gut wie alle arbeiteten in ihren zugeteilten Teams sehr konzentriert und erstaunlich strukturiert. Auch die Einteilung in die Zweier- bzw. Dreierteams erwies sich als sinnvoll, da fast alle Teams produktiv miteinander arbeiteten. Die Schülerinnen und Schüler kamen, nach einer kurzen Einführung, auch problemlos mit der Steuerung auf den iPads klar. Nach der Einführung durften sie ihren Roboter für fünf Minuten im Flur ausprobieren. Das lief sehr gut und dabei wurde auch den Kindern klar, dass es hierbei nicht um eine Fernsteuerung gehen soll, sondern um eine Programmierung. Als die Kinder dann in der ersten Phase das Labyrinth mit ihrem Roboter durchfahren sollten wussten sie schon was sie zu tun haben. Das hat uns gezeigt, dass das Ausprobieren ein Wichtiger Punkt war und den Kindern sehr geholfen hat die Funktionsweise intuitiv zu erfassen. Die zweite Phase lief somit auch Problemlos ab. Wir dachten, dass sie für die zweite Phase etwas länger brauchen, da wir noch einige Aufgaben muteingebaut haben, wie z.B. die Farbe ändern, ein Geräusch machen um 180 grad drehen, usw. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Schülerinnen und Schüler überhaupt keine Probleme damit hatten. Auf diesen Zeitüberschuss konnten wir flexibel mit etwas „Ausprobierzeit“ nach der zweiten Phase lösen.
Auch wenn vieles gut lief gab es natürlich auch Herausforderungen in der Unterrichtsstunde. In einem Team hat sich ein Mädchen komplett rausgezogen und hatte kein Interesse daran mitzuarbeiten. Auch nach mehreren Gesprächs- und Motivationsversuchen von uns beiden wollte sie sich nicht auf die Aufgaben und Roboter einlassen. Selbst kurzes Ausprobieren oder kurze Interaktionen mit de Roboter lehnte sie ab. Wir entschieden uns dann schließlich dazu ihr Raum zu lassen für ihre entscheidung, boten ihr aber dennoch an jederzeit gerne mitzumachen. Aus dieser Situation haben wir mitgenommen, dass nicht jedes Kind sich gleichermaßen für technische und/oder gruppendynamisch fordernde Aufgaben motivieren lässt. Deshalb ist es wichtig, dass verschiedene Beteiligungsmöglichkeiten vorgemacht werden müssen.
Durch die entstandene Gruppendynamik in den einzelnen Teams war auch die Lautstärke etwas erhöht. Dennoch empfanden wir es noch als okay, wenn man die Dynamik, die Bewegung und das Besprechen bedenkt. Wir denken, man kann es durchaus als „produktive Unruhe“ bezeichnen, welche aber in diesem Setting völlig angemessen war. Auch von Nachbarklassen gab es keinerlei Beschwerden.
Ein Punkt welchen wir im Nachhinein nochmal etwa mehr reflektierten war der Abschluss der Stunde. Als das Codewort gefunden und der Kristall entdeckt wurden ist haben wir zwar nochmal etwas die Ausgangsgeschichte aufgegriffen, dennoch denken wir, dass man am Ende nochmal bewusster zur Geschichte zurückgreifen hätte können. So hätte sich der Kreis noch mehr geschlossen und für die Kinder wäre es insgesamt etwas runder gewesen. Wir hätten, beispielsweise, die Kinder gezielter mitnehmen können in die Auflösung der Erzählung (z.B. „Ihr habt Phtonía gerettet!“ o.ä.), um die emotionale Wirkung und das Erfolgserlebnis noch klarer hervorzuheben. Das Storytelling war grundsätzlich gelungen, aber wir nehmen mit, dass der narrative Abschluss genauso wichtig ist wie der Einstieg, grad bei so stark erzählbasierten Formen.
Alles in einem empfanden wir dennoch unser Unterrichtsstunde als sehr gelungen, da die Aufgaben gut gemeistert wurden sind und auch der Spaß im Vordergrund stand.

(Screenshot der Photon App)
Ende 🙃🤖
Lena Merker & Johanna Klewin