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Gehirn: Aus Spielen lernen
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Der Computer als Lehrer |
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Was Edutainmentsoftware verspricht und was sie halten kann |
| Horst Sleegers und Jürgen Pohlmann |
I/O-Devices
LEGO Mindstorms
LEGO Mindstorms ist ein LEGO-Baukastensystem, mit dessen Hilfe man frei bewegliche Roboter bauen und programmieren kann. Kernstück von LEGO Mindstorms ist ein programmierbarer LEGO-Baustein, der so genannte RCXMikrocomputer. Der RCX verfügt über drei Ausgänge, die zum Anschluss von Motoren dienen, und drei Eingänge, an welche sich unterschiedliche Sensoren anschließen lassen. Über einen Infrarotsender/-empfänger lassen sich auf dem eigenen Computer geschriebene Programme an den RCXMikrocomputer und somit an den Roboter übermitteln.
Die Programme kann man mit Hilfe der mitgelieferten und eigens hierfür entwickelten Software selbst schreiben. In diesen Programmen legt man das Verhalten seines Roboters fest. Das Programm, das man für seinen Roboter schreibt, hängt von den verwendeten Sensoren ab. Mit einem Tastsensor ausgestattet, kann man seinen Roboter etwa dazu bewegen, solange herumzufahren, bis er auf ein Hindernis trifft. Jetzt könnte er sich um 45 Grad drehen und wiederum solange weiterfahren, bis er erneut auf ein Hindernis trifft. Dies gilt es zu programmieren.
Die speziell für LEGO entwickelte grafische Programmierumgebung, die auf die Bedürfnisse 12- bis 16Jähriger abgestimmt ist, erleichtert die Programmierung und macht gleichzeitig mit wichtigen Grundprinzipien professioneller Programmierung vertraut. So ist ein Grundprinzip die Ereignisabfolge: Wenn dieses oder jenes Ereignis eintritt, der Roboter z.B. auf ein Hindernis stößt, dann verhält sich der Roboter entsprechend der Programmierung: Er dreht sich beispielsweise und fährt weiter.
Die Reihe der möglichen Ereignisse und verschiedenen Verhaltensweisen reicht von simplen bis zu sehr verschachtelten und komplexen. So kann man selbst auch sehr gut steuern, was man machen möchte. Von mal zu mal wird man sicherer in der Programmierung und kommt parallel dazu meistens auch auf interessante neue Ideen, was man noch alles mit seinem Roboter anstellen könnte.
Für Tüftler, Bastler und Computerfreaks, egal ob jung oder alt, stecken in LEGO Mindstorms unzählige Möglichkeiten und Stunden voller Spiel- und Bastelspaß. Dieser geht einher mit der Möglichkeit, Grundprinzipien der Programmierung auch ohne Vorkenntnisse spielerisch zu erlernen.
Die Motivation, sich diesem Lernfeld hinzugeben wird durch die Aussicht verstärkt, das Ergebnis seiner Bemühungen real in Aktion zu erleben. Ein gelungenes Software-Tutorial; die mitgelieferten Handbücher mit genauen Instruktionen und Bauanleitungen für viele unterschiedliche Roboter erleichtern die Einarbeitung. Dennoch sind Geduld, Zeit und Ausdauer gefragt.
IntelPlay Computer Mikroskop QX3
Die Firma Intelplay hat das erste Computermikroskop für den Massenmarkt entwickelt. Über die USB-Schnittstelle an den Computer angeschlossen, liefert das Mikroskop 10-, 60-, oder 200-fache Vergrößerungen auf den Computerbildschirm. Mittels der mitgelieferten Software können Standbilder und kleinere Videosequenzen gespeichert, bearbeitet und zu einer Präsentation zusammengestellt werden. Eine besondere Funktion bietet hier der Zeitraffermodus. In einem festgelegten Abstand werden Einzelbilder aufgenommen, die später einen kleinen Film ergeben. Nun kann man sich in wenigen Minuten anschauen, was sonst Stunden oder Tage dauern würde.
Ob man die Entwicklung von Mückeneiern, das Keimen von Pflanzensamen oder das Wachstum von Kristallen beobachten möchte – der Kreativität und dem Forscherdrang stehen alle Türen offen. Die Bedienung des knapp 150 Euro teuren Geräts ist einfach und gleicht einem normalen Mikroskop. Das Computermikroskop kann jedoch zusätzlich aus seiner Halterung genommen werden. Dadurch lassen sich einige Objekte besser beobachten oder filmen. Die erfassten Bilder, die man auf dem Monitor sieht, scheinen subjektiv den Ansprüchen eines Mikroskops zu genügen. In einem Vergleich zu einem herkömmlichen (Schüler-)Mikroskop würde das QX3 jedoch, was die Bildqualität (Schärfe und Detailreichtum) angeht, in den allermeisten Fällen schlechter abschneiden.
Dennoch bleibt es ein äußerst innovativer Schritt in die Richtung, herkömmliche Technologien sinnvoll mit dem Computer zu verknüpfen und neu zu beleben. Denn ein Plus für das Mikroskop ist nun einmal die Verknüpfung mit dem Computer und die damit verbundenen Möglichkeiten. Das QX3 verspricht einen spielerischen und kinderleichten Einstieg in die Welt der Mikroskopie. Die Möglichkeiten, welche die Software und der eigene Computer in Verbindung mit dem QX3 liefern, sind neu, interessant und gehen über die Möglichkeiten eines herkömmlichen Mikroskops oder eines reinen Softwareprogramms hinaus. Die Anwender lernen, mit einem technischen Gerät und der entsprechenden Software umzugehen und manches andere mehr.
Die Möglichkeiten, die der Computer hier bietet: das Speichern von Einzelbildern, das Filmen von Vorgängen, das Drucken und sonstige Vorgänge, erweitert die Möglichkeiten eines herkömmlichen Mikroskops enorm. Beim Einsatz des QX3 in Kindertageseinrichtungen konnten wir feststellen, dass für die Kinder die Vorbereitung, z. B. das Sammeln von Objekten, bereits für Motivation sorgte. Sie sahen ihre Umwelt mit anderen Augen. Eine tote Fliege auf der Fensterbank wurde zum heiß begehrten Versuchsobjekt. Die Möglichkeit der Weiterverarbeitung der Arbeitsergebnisse führte darüber hinaus zu kreativen Ideen, wie der Erstellung eines eigenen Memory-Spiels mit den ausgedruckten Großaufnahmen der Objekte oder der nachträglichen künstlerischen Manipulation von gespeicherten Bildern.
06. Dezember 2005 |
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