a) Jahrgangsstufe: 7^e – 5^e

b) Raum: Möglichkeit der Darstellung mittels Beamer

c) Ausstattung:

• Eine freie Zone auf dem Boden von 6m² : 3m x 2m

Pro Gruppe von 2 Schüler*innen:

• Ein Laptop oder Computer mit Windows oder MacOS und mit Internetverbindung
• Ein freier USB-Anschluss
• Die installierte mBlock-Software

Das restliche Material kann bei ESERO kostenlos ausgeliehen werden (kontaktieren Sie hierfür ESERO: contact@esero.lu oder +352 621 96 90 19).

• die Marskarte
• das Dekorationsmaterial für die verschiedenen Challenges
  • 3 Fotos,
  • Fotohalter,
  • eine Grotte,
  • ein Plüschbärtierchen,
  • eine Wärmequelle,
  • das Paxi-Plüschtier, welches das Maskottchen von ESERO ist,
  • Paxi-Aufkleber,

• 10 mBots, die mit allen notwendigen Sensoren ausgestattet sind, für eine Klasse mit bis zu 20 Schüler*innen.

d) Programmiervorkenntnisse sind nicht erforderlich.

e) Dauer: 100 Minuten – 2 Unterrichtsstunden oder 200 Minuten – 4 Unterrichtsstunden

Im Februar 2020 präsentierte das luxemburgische Bildungsministerium die Strategie „einfach digital – Zukunftskompetenze fir staark Kanner“ mit dem Ziel, Kinder und Jugendliche auf die Anforderungen der Zukunft vorzubereiten, und sie dabei anzuleiten, sich in einer zunehmend digital geprägten Welt zurechtzufinden und die hierfür notwendigen Kompetenzen zu erwerben. Im Zuge dieser Strategie wurde das neue Unterrichtsfach Digital Sciences eingeführt. Digital Sciences versteht sich als Fortführung des Unterrichtsfachs Coding in der Grundschule und konzentriert sich auf sechs große Themenschwerpunkte: Algorithmen, das Internet, die Sprache der Informatik, das Spiel, Roboter und Künstliche Intelligenz (vgl. Ministère de l’Éducation nationale, 2020).

Das Modul #Discover Life on Mars with a Rover schließt an den Coding-Schwerpunkt an und etabliert diesen in den Settings Space Education und Educational Robotics. Damit ist einerseits eine konsekutive Anschlussmöglichkeit gegeben an die im Enseignement Fondamental eröffneten Lernumgebungen über das Mikrocontroller Board Kniwwelino® oder den Lernroboter Ozobot® bzw. das Lux-Robo Modikit: Auch der in diesem PITT-Modul eingesetzte Roboter mBot verfügt über die entsprechenden Sensoren und lässt sich – wie etwa der Ozobot® – über eine Block-Programmierumgebung steuern, sodass bereits erworbene Vorkenntnisse im Bereich des Codings reaktiviert und adaptiert werden können (vgl. Ministère de l’Éducation nationale, 2021). Andererseits wird über die Situierung und fachwissenschaftliche Kontextualisierung im Unterrichtssetting Weltraum ein realweltlicher Anschluss ermöglicht und über didaktische Feedbackschleifen ein Lernen über das eigene Lernen mit Programmiersprachen befördert.

Die Funktionsweise und die Bedienung der Benutzeroberfläche von mBlock wird von den SuS als Vorbereitung auf die folgende Doppelstunde zu Hause erarbeitet. Durch diesen Flipped-Ansatz bleibt in der Präsenzphase mehr Zeit zur Umsetzung der Einzelmissionen und die SuS haben bereits praktische Erfahrungen im Umgang mit der Blockcodierung erworben.

Der Unterrichtseinstieg erfolgt mittels eines Pilottrainings in Tandems: Die SuS werden zu Beginn des Unterrichts in Zweiergruppen mit mBot-Kits aufgeteilt. Die Pilotaufgabe wird über Whiteboard und/oder Arbeitsblätter (in gedruckter Form oder auf Tablets) ausgegeben und instruiert. Fragen können direkt im Plenum erörtert und beantwortet werden. Sobald alle SuS das Pilottraining erfolgreich abgeschlossen haben, kann die Lehrperson von einem Resümee der Lernziele des Pilottrainings zur Instruktion der folgenden Erarbeitung überleiten.

Je nach Kenntnisstand, Gruppendynamik der Klasse und Grad der notwendigen inneren Differenzierung können in einer Doppelstunde bis zu vier Einzelmissionen während der Erarbeitungsphase durchgeführt werden. Alternativ können die letzten beiden Einzelmissionen durch eine Evaluation ersetzt werden, bei der die SuS selbst ein Programm schreiben, um ein selbstständig formuliertes Ziel mithilfe des mBots zu realisieren. Wenn drei bis vier Schulstunden für das Modul zur Verfügung stehen, so können auch alle Einzelmissionen durchgeführt und mit der Evaluation abgeschlossen werden.

Die einzelnen Missionen sind jeweils nach dem gleichen Schema aufgebaut und werden den Tandems über Arbeitsblätter (in gedruckter Form oder auf Tablets) instruiert. Sobald eine Mission erfolgreich abgeschlossen ist, kann die nächste Mission ausgegeben werden. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass die SuS während des Programmierens und Experimentierens mit dem mBot die Codes kommentieren und den eigenen Arbeitsprozess reflektieren.

Eine Intervention in der Klasse beantragen:

Sie können uns auch kontaktieren, damit wir Sie mit diesem Modul in Ihrer Klasse unterstützen. 

Die Möglichkeit zur individuellen Staffelung der Einzelmissionen gestattet es, intern nach Schwierigkeitsgrad und Leistungsniveau zu differenzieren. Die Tandems geben dabei selbst die Zeit vor, die sie zur Bearbeitung benötigen. Nach erfolgreichem Abschluss einer Mission kann die darauf aufbauende – und schwierigere – Mission bearbeitet werden.

• Luxemburgspezifisch: Das Modul ist das Ergebnis einer Kooperation von ESERO Luxembourg (European Space Education Research Office) und PITT. Die anvisierten Lernziele und Kompetenzen schließen an den luxemburger Medienkompass an und sind der thematischen Axe 5 der Digital Sciences zugeordnet.

• Differenzierend: Die Möglichkeit zum selbstgesteuerten Lernen sowie die Staffelung der gestellten Erarbeitungsaufträge nach Schwierigkeitsgrad lassen mehrere Differenzierungsebenen zu.

• Medienkompetenzrahmen: Vgl. die angestrebten Lernziele des Medienkompetenzrahmens innerhalb der didaktischen Analyse des vorliegenden Dokuments.

• 4K-Modell: Kommunikation, Kollaboration, Kreativität, Kritisches Denken. Dem 4K-Modell wird in mannigfacher Weise durch die unterschiedlichen Sozialformen und Unterrichtsaktivitäten Rechnung getragen.

• Bezug zur aktuellen Forschung: Die Entwicklung von Rovern, die auf dem Mond oder Mars navigieren können, ist ein hochaktuelles Forschungsthema, um die nächsten Missionen zum Mond und zum Mars vorzubereiten.

• Bezug zur Forschung in Luxemburg: Die Raumfahrtindustrie und die Forschung im Bereich der Raumfahrt in Luxemburg: Im Interview mit Miguel Olivares-Mendez sprechen wir unter anderem über die Rolle der Universität Luxemburg in der Weltraumforschung.

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