kenzeichen - Kantonsschule Enge

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Workshop robotik:
Die entwicklung des roboters
Vom Gymnasiasten zum Ingenieur
Eine technikwoche ohne roboter wäre wie ein «hasta-la-vista-Baby» ohne Terminator. Im workshop Robotik konnten
sich Erstklässler/innen der KEN im kleinen Einmaleins der künstlichen Intelligenz üben. wir verfolgten die novizen an
ihrem grossen tag, an dem die ganze Fallhöhe von Euphorie bis zur Verzweiflung durchmessen wurde.
Je näher der Beginn des Workshops rückt,
desto mehr Schüler versammeln sich vor dem
Hörsaal 012 der Kantonsschule Enge. Nach
und nach wird es immer lauter. Die Schüler
werden langsam nervös. Punkt 08.45 Uhr beginnt das
Abenteuer Robotik mit einer Einführung in den Tag. Andreas
Pestalozzi von der Organisation IngCH (Ingenieure für
die Schweiz) macht den Einstieg. Er erklärt, was es mit den
im Klassenzimmer befindlichen Plastikkisten auf sich hat.
In diesen befinden sich verschiedene Lego-Teilchen und
zusätzlich ein Prozessor – die Teile, die für den Bau eines
Roboters benötigt werden. Weiter präsentiert Pestalozzi
mehrere Beispiele von Robotern, erklärt deren Aufbau und
Funktion und erzählt, welche Typen bereits im Alltag zum
Einsatz kommen. Dann geht es an die Arbeit. Die zwei Klassen
A1a und N1a werden in drei Gruppen aufgeteilt, die sich
anschliessend in verschiedene Zimmer begeben.
Der Verzweiflung nahe
Die erste Aufgabe besteht darin, nach einem Skript, das
die Schüler bekommen, einen einfachen Roboter zu bauen.
Wir können beobachten, wie die Augen der Knaben zu
leuchten beginnen, als sie die Lego-Steine sehen. Bevor
die Software programmiert werden kann, muss zuerst die
Hardware stehen. In jedem Zimmer sieht es anders aus,
denn jeder Lehrer geht nach seiner eigenen Methode vor.
Vance Carter, Geschäftsführer der educaTEC, welche die
Bauteile zur Verfügung gestellt hat, arbeitet ohne Skript.
Gregor Lüdi, Netzwerkadministrator der KEN, folgt den Anweisungen,
die im Büchlein beschrieben sind. Pestalozzi
schliesslich folgt seiner Intuition.
Ein einzelnes Set zum Bau eines solchen Roboters kostet 400
-500 Schweizer Franken. Aus diesem Grund befinden sich an
der Schule nur zwei der erwähnten Kisten. Da auch die Software
für den Computer erhebliche Kosten verursacht, wäre
es zu teuer, für die gesamte Schule Material anzuschaffen.
Dieses wird von der ETH Zürich zur Verfügung gestellt.
In einem zweiten Schritt folgt eine Einführung in die Software.
Zuvor erhalten die Schüler jedoch eine kurze Pause,
damit sie ihre Köpfe etwas lüften können. Die frische Luft
scheint allerdings die Schaltsysteme auf Ablenkung zu programmieren,
denn es dauert seine Zeit, bis die Roboterkonstrukteure
ihre Arbeit wieder aufnehmen. Doch schliesslich
sind die Roboter gebaut, und es geht ans Programmieren.
Zuerst wird den Schülern eine gemäss Pestalozzi ganz einfache
Aufgabe gestellt. Allerdings kann offenbar auch das Ein-
fache bisweilen frustrierend sein. Einzelne fangen bereits
an zu verzweifeln. Allen Mühen zum Trotz beginnen schliesslich
die Roboter der meisten zu laufen. Die erste Hürde ist
geschafft. Nun wird es komplexer.
Jetzt geht es darum, die Sensoren so einzustellen, dass
die Roboter auf schwarze Striche reagieren. Ein grosser
Teil der Schüler kommt ohne Hilfe nicht weiter. Die Betreuer
scheinen durch die vielen Fragen fast überfordert
zu sein. Nachdem diese kleinen Probleme gelöst worden
sind, versuchen die Erstklässler, eine Abfolge von Befehlen
einzubauen, sodass sich der Roboter rückwärts bewegt
und umdreht, sobald er auf ein Hindernis stösst (schwarzer
Strich). Auch diese Aufgabe bereitet sehr viel Kopfzerbrechen.
Das nächste Ziel besteht darin, eine Wiederholung
der Befehle zu programmieren, damit der Roboter nach
dem Umdrehen weiterfährt und dieselbe Befehlskette wiederholt.
Die Schüler, denen es gelingt, den Roboter richtig
zu programmieren, dürfen das Aussehen des Roboters
optimieren oder die zeitlichen Abstände der Abfolgen ändern,
was die Gewinnchancen beim nachfolgenden Wettbewerb
natürlich erhöht.
Bild: Debora Gagliardo (N3c), Sarah Battaglioli (N3c)