Die frühzeitige Einbindung von Robotik in den Unterricht unterstützt Schülerinnen und Schüler dabei, grundlegende Kompetenzen im MINT-Bereich aufzubauen. Gleichzeitig fördert sie logisches Denken, Teamarbeit sowie kreative Problemlösungsfähigkeiten. Dadurch lernen Kinder, Abläufe zu verstehen, Zusammenhänge zu erkennen und eigene Lösungswege zu entwickeln – wichtige Grundlagen für einen souveränen Umgang mit digitalen Technologien.
Mit KUBO entdecken Schülerinnen und Schüler spielerisch die Grundlagen des Programmierens – ganz ohne Bildschirm. Durch das Aneinanderlegen von Programmierbausteinen – den sogenannten TagTiles – planen sie Befehlsfolgen, testen ihre Ideen und erleben unmittelbar, wie ihre Anweisungen umgesetzt werden.
KUBO kennenlernen
Die Schülerinnen und Schüler lernen den KUBO kennen und steuern ihn, indem sie die TagTiles aneinanderlegen. Sie lassen damit KUBO vorwärtsfahren, abbiegen oder stehen bleiben und beobachten direkt, was passiert. Schritt für Schritt probieren sie aus, welche Bausteine welche Bewegung auslösen. Dabei lernen sie, sich Wege und Abläufe zu überlegen und diese als einfache Befehlsfolgen für den Roboter umzusetzen.
Wichtige Begriffe
- Ein Algorithmus ist ein Plan mit einzelnen Schritten, um ein konkretes Problem zu lösen. Er beschreibt, was nacheinander passieren soll, damit etwas funktioniert – wie bei einem Rezept, bei dem man einer klaren Anleitung zum Kochen folgt. Bei KUBO ist das zum Beispiel der überlegte Weg: geradeaus – links – geradeaus.
- Ein Programm ist der Plan in einer Form, die KUBO versteht – also die tatsächliche Umsetzung des Rezepts. Es entsteht, wenn die Programmierbausteine – die TagTiles – passend aneinandergelegt werden. KUBO erkennt diese Bausteine beim Fahren und führt sie Schritt für Schritt aus.
- Der Algorithmus ist der Plan. Das Programm sind die aneinandergelegten TagTiles. KUBO führt das Programm aus.
Materialien
- KUBO und Zubehör
Vorbereitung
- Machen Sie sich mit dem KUBO vertraut.
- Legen Sie die Aktivitätskarte aus und die TagTiles zur Nutzung bereit.
- Laden Sie ggf. den KUBO.
Unterstützend dienen folgende Videos als Einstieg:
Einführung in die Programmierung
Spiel »Wir spielen KUBO«:
- Zunächst wird ein Kind ausgewählt, das die Rolle von KUBO übernimmt.
- KUBO kennt nur drei Bewegungen: ein Schritt vorwärts, eine Drehung nach links, eine Drehung nach rechts
- KUBO darf sich nur bewegen, wenn ein Befehl gegeben wird und führt keine Bewegung von allein aus.
- Ein weiteres Kind übernimmt die Rolle der Programmiererin bzw. des Programmierers und gibt die Bewegungsanweisungen Schritt für Schritt und in der richtigen Reihenfolge vor.
- Die übrigen Schülerinnen und Schüler stellen sich als Hindernisse im Raum auf. Nach dem Startzeichen dürfen sie sich nicht mehr bewegen.
- Im Raum wird ein Zielpunkt festgelegt (z. B. ein Stuhl oder ein Teppich). KUBO soll dieses Ziel nur mithilfe der Anweisungen erreichen, ohne ein Hindernis zu berühren.
- Im Anschluss wird gemeinsam über den Zusammenhang des Spiels mit Programmierung gesprochen. Mögliche Leitfragen:
- Wie hat KUBO das Ziel erreicht? → Durch klare, Schritt-für-Schritt-Anweisungen
- Warum hat es manchmal nicht funktioniert? → Die Anweisungen waren ungenau, in der falschen Reihenfolge oder unpassend
- Was war für die Programmierenden wichtig? → Genau überlegen, welche Befehle KUBO kennt und diese richtig anzuordnen
KUBO und Zubehör entdecken
- An- und Ausschalten: Der KUBO ist aktiv sobald der Kopf auf den Körper gesteckt wird und inaktiv, wenn Kopf und Körper getrennt werden.
- Aktivitätskarte: Eine Feld mit Raster, auf dem KUBO sich bewegen kann
- TagTiles:
- 1 Schritt geradeaus
- Drehung nach links und 1 Schritt in die neue Richtung
- Drehung nach rechts und 1 Schritt in die neue Richtung
- Funktion
- Start
Übung – »Erreicht das Ziel«
Ziel: Die Schülerinnen und Schüler lernen den Unterschied zwischen Routen (KUBO folgt den auf der Karte liegenden TagTiles) und Funktionen (KUBO führt ein Programm aus).
- Teilen Sie die Klasse in Kleingruppen auf. Die Anzahl der Kleingruppen hängt von dem Ihnen zur Verfügung stehenden Material ab, jede Gruppe erhält ein eigenes KUBO-Set.
- Legen Sie einen Start- und einen Zielpunkt auf der Aktivitätskarte fest. Die Schülerinnen und Schüler legen die TagTiles direkt als Route auf die Karte, sodass KUBO den Weg vom Start zum Ziel abfährt.
- Anschließend programmieren die Gruppen KUBO mit Funktions-TagTiles. Die Befehle werden erneut gelegt mit dem Unterschied, dass sie nun von einem Funktions-TagTile am Anfang und einem am Ende umschlossen werden. So erkennt KUBO eine Funktion bzw. ein Programm.
- Danach wird es mit einem Start-TagTile auf der Aktivitätskarte getestet, um KUBO vom Start- zum Zielpunkt zu führen.
- Danach können die Gruppen eigene Routen entwerfen oder eigene Funktionen bzw. Programme erstellen und ausprobieren. Auch die übrigen TagTiles, die noch nicht zum Einsatz kamen, können getestet werden.
Tipp: KUBO kann sich auch überall anders bewegen, nicht nur auf der Aktivitätskarte.