Wasser filtern – fast wie im All

In der Raumfahrt werden sehr häufig Roboter eingesetzt. Sie übernehmen Aufgaben, die für uns Menschen gefährlich oder schwierig sind. Da Roboter nicht selbst denken oder entscheiden können, müssen sie über Programme und Befehle gesteuert werden. Die Kinder nehmen die Rollen von Robotern und Programmierern bzw. Programmiererinnen ein und üben an einem Robotertanz, wie sie klare und unmissverständliche Kommandos geben.

Sie brauchen:

• ein schönes Lied (z. B. der Planetensong „Abenteuer Weltall“)
• ein passendes Abspielgerät
• genügend Platz zum Tanzen

So funktioniert’s:

Alltagsbezug aufgreifen

Roboter kennen wir vor allem aus Science-Fiction-Filmen. Fragen Sie die Kinder, was sie schon über Roboter wissen und welche Vorstellungen sie haben. Tun diese immer, was ihnen befohlen wird? Gibt es gute oder böse Roboter? Sehen sie immer aus wie mechanische Menschen? Sprechen Sie mit den Kindern darüber, dass Roboter Maschinen sind, die uns bestimmte Arbeiten abnehmen. Dafür müssen sie nicht immer eine menschliche Form haben. Wie sehen z. B. Saug- oder Mähroboter aus?

Der Robotertanz

Es ist gar nicht so einfach, eindeutige Kommandos zu geben. Probieren Sie es gemeinsam aus: Reihum gibt jedes Kind eine einfache Anweisung, die die anderen ausführen, z.B. „drehen, “stampfen“ oder „Arm heben“. Tun alle exakt das Gleiche oder gibt es Unterschiede? Wie ist es, wenn die Kinder dabei die Augen schließen und nicht sehen, wie die anderen das Kommando ausführen?

Erfinden Sie dann gemeinsam einen Tanz mit festgelegten Schritten und Bewegungen. Vielleicht möchten die Kinder dazu ein Lied abspielen, das alle gut kennen? Lassen Sie sich auf Melodie und Rhythmus ein und probieren Sie aus, welche Aktionen zu welchen Stellen des Liedes passen, z. B. Klatschen, Drehen, Hopsen oder Arme schwingen.

Einigen Sie sich dann auf einen festen Bewegungsablauf, eine sogenannte Choreografie. Damit man diese Choreografie nicht vergisst, können die Kinder für jede einzelne Aktion ein Symbol festlegen und in der entsprechenden Reihenfolge aufschreiben oder -malen. Mit dieser Anleitung könnten dann auch andere den Tanz ausführen, auch ohne ihn vorher gesehen zu haben. Die Kinder haben also ein Programm geschrieben, mit dem sogar ein Roboter tanzen könnte, denn ein Programm ist nichts anderes als eine festgelegte Abfolge von Handlungen.

Ideen zum Weiterforschen

Programme für Roboter, Computer und andere Informatiksysteme nennt man auch Algorithmen. Das sind Schritt-für-Schritt-Anweisungen, die eindeutig formuliert sind und immer wieder auf die gleiche Weise ausgeführt werden. Auch aus dem Alltag kennen wir solche Schritt-für-Schritt Anleitungen, z. B. Kochrezepte oder Bastelanleitungen. 

Weitere Ideen zum Entdecken und Forschen rund um Algorithmen finden Sie im Materialpaket „Informatik entdecken – mit und ohne Computer“. Auf der Kinderwebseite „Meine Forscherwelt“ können die Kinder im Lernspiel „Ronjas Roboter“ üben, einen Roboter durch den Garten zu steuern: https://www.meine-forscherwelt.de/spiel/ronjas-roboter

Tomaten oder Gurken?

Manchmal haben wir den Eindruck, Computer oder Roboter würden etwas falsch machen oder eigenmächtig handeln. Letztendlich steckt aber doch immer ein Programmfehler oder ein unklarer Befehl dahinter.

Hier ein Beispiel: Ronjas Roboter bekommt folgenden Auftrag: „Geh in den Garten und hole zehn Tomaten. Wenn die Gurken reif sind, bring fünf mit.“ Ronjas Roboter kommt mit fünf Tomaten aber ohne Gurken zurück. Was ist passiert? Und wie müsste das Kommando korrekt und eindeutig lauten?

Kinderzeit-Podcast: Forschendes Lernen in der Kita

Wissenswertes für Erwachsene

Wissenswertes für Erwachsene

In der Raumfahrt werden Roboter z. B. zur Erkundung anderer Himmelskörper eingesetzt. Besonders bekannt ist der Mars-Rover Curiosity. Er wurde so programmiert und ferngesteuert, dass er verschiedene Dinge auf dem Mars untersucht und fotografiert und die Informationen zurück an uns auf die Erde schickt. Darum wissen wir sehr viel über den Mars, obwohl wir selbst noch nicht dort waren.

Roboter üben auf viele Kinder eine große Faszination aus und auch Erwachsene neigen dazu, ihnen eigene Gefühle und Interessen zuzuschreiben. Deshalb wurde der Mars Rover Curiosity so konstruiert, dass er sich zum einjährigen Jubiläum seiner Marserkundung selbst ein Geburtstagsständchen bringt. Und nicht nur das, zum zehnjährigen Jubiläum seines Mars-Aufenthalts wurden 100.000 irdische Mähroboter darauf programmiert, gleichzeitig ein gemeinsames Geburtstagslied für den „einsamsten Roboter im Universum“ abzuspielen. Das Video dazu können Sie sich auf YouTube anschauen: https://youtu.be/p0_RPlSe344.

Die Stiftung „Haus der kleinen Forscher“

Die gemeinnützige Stiftung „Haus der kleinen Forscher“ engagiert sich für gute frühe Bildung in den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) – mit dem Ziel, Mädchen und Jungen stark für die Zukunft zu machen und zu nachhaltigem Handeln zu befähigen. Gemeinsam mit ihren Netzwerkpartnern vor Ort bietet die Stiftung bundesweit ein Bildungsprogramm an, das pädagogische Fach- und Lehrkräfte dabei unterstützt, Kinder im Kita- und Grundschulalter qualifiziert beim Entdecken, Forschen und Lernen zu begleiten. Das „Haus der kleinen Forscher“ verbessert Bildungschancen, fördert Interesse am MINT-Bereich und professionalisiert dafür pädagogisches Personal. Partner der Stiftung sind die Siemens Stiftung, die Dietmar Hopp Stiftung, die Dieter Schwarz Stiftung und die Friede Springer Stiftung. Gefördert wird sie vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.