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Mit dem neuen Roberta Regio Zentrum stellt die PH Zug Schulen Know-how und Material zur Verfügung, um selbständig eigene Roboter zu konstruieren und zu programmieren. Reto Speerli ist dort als Wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig und www.schulinfozug.ch stellte ihm aus aktuellem Anlass 7 Fragen. In der Rubrik «7 Fragen an ...» geht es darum, in unregelmässigen Abständen Personen aus dem (Zuger) Bildungswesens und ihre Tätigkeit kennenzulernen.

Von Lukas Fürrer

Lieber Reto Speerli*, Roberta Regio Zentrum klingt in meinen Ohren zuerst einmal mehr nach Besinnungshaus als nach Robotik. Was genau hat es mit dem Namen und dem Zentrum auf sich?
Reto Speerli: Die Roberta-Initiative wurde 2002 mit dem Ziel gegründet, Kinder und Jugendliche – insbesondere Mädchen – für MINT-Fächer zu begeistern. Deshalb hiess das Motto lange «Roberta - Mädchen erobern Roboter». Mittlerweile wurde es in «Roberta - Lernen mit Robotern» angepasst. Aber die Initiative sieht auch heute noch Kurse vor, deren Inhalte sich speziell auf die Interessen der Mädchen und jungen Frauen ausrichten. In der Roberta-Basisschulung werden im Didaktik-Teil die Teilnehmenden speziell darauf sensibilisiert, in den Kursen und Projektwochen auf diesen Aspekt besonders Wert zu legen.

Programmierübungen alleine führen nicht automatisch zu informatischen Kompetenzen. Wie gelangt man in die Tiefe?
Programmierübungen sind ein wichtiger Bestandteil des Lernens mit Computern und Robotern und dienen dazu, die Lernenden in den Umgang mit dem Werkzeug «Programmiersprache» einzuführen. Aber der absolut wesentliche Schritt für vertiefteres Verstehen von Informatik ist der sinngebende Kontext, in dem die schulischen Aufgaben stehen müssen. Der Schlüssel zu vertieftem Verstehen ist das «Problem Based Learning» – (Robotik-)Aufgaben, die ein reales Problem darstellen. Daraus erwachsen auch die intrinsische Motivation und das Interesse der Lernenden, sich mit MINT-Themen und Programmieren im Speziellen zu befassen.
Solche Aufgaben können sehr unterschiedlich und individuell auf die Interessen der Kinder zugeschnitten sein. Ein Roboter soll im Raum umherfahren und Hindernissen ausweichen. Er erfasst über einen Sensor die Distanz zu Objekten vor ihm, reagiert mit einem entsprechenden Algorithmus und weicht dann nach einem bestimmten Muster diesen Objekten aus. Eine andere Aufgabe könnte sein, den Roboter im Muster einer Eisreinigungsmaschine über eine Fläche fahren zu lassen. Sind Kinder an Musik interessiert, soll deren Roboter über einen Sensor die Farbe von Papierstücken einlesen. Zu den unterschiedlichen Farben spielt der Roboter einen entsprechenden Ton ab und hilft so beim Komponieren eigener Musik! Buntes Papier zu einem langen Streifen zusammengeklebt wird also zum Datenträger mit einem abgespeicherten Musikstück. Es gäbe zahllose Beispiele, die auch mit zunehmendem Alter der Lernenden komplexer werden können. Grundsätzlich geht es um eine sinnvolle, den Kindern verständliche Art, Daten zu erfassen, zu verarbeiten und damit ein reales, auch spielerisches und deshalb motivierendes Ergebnis zu erzielen. Die Kinder und Jugendlichen sollen – in diesen Beispielen schon in der Primarstufe – erfahren, dass sie mit Informatik eine echte Problemstellung lösen, ein reales Ergebnis erzielen und etwas wirklich Eigenes erschaffen können.

Welche drei Begriffe beschreiben Sie am besten?
Begeisterungsfähig, zielstrebig, unkonventionell. Ich habe viele Interessensgebiete aus Sport, Kultur, Politik, Geschichte, Natur und Technik. In meiner Freizeit bin ich mit meinen Kindern und meiner Partnerin viel und gerne in der Natur und den Bergen unterwegs. Vor einigen Jahren hatte ich das Glück, als Naturpädagoge mit Primarschulkindern regelmässig Waldnachmittage durchführen zu können. Auch heute entdecke ich gerne zusammen mit meinen Töchtern die Geheimnisse der Natur. Dies alles dient mir als Ausgleich und Inspirationsquelle. Auch für Schulprojekte lasse ich mich aus meinem Alltagsleben inspirieren. Diesen Alltag möchte ich auch – möglichst aktuell und für die Kinder relevant – in meinen Unterricht und meine Projekte einbauen. Ich bin offen für neue Unterrichtsideen und -konzepte und bereit, für ein neues, unkonventionelles Projekt auch den damit verbundenen Mehraufwand zu betreiben.

Welchen Traumberuf hatten Sie als Kind?
Am liebsten wäre ich wohl Naturforscher oder Entdecker geworden. Als 10-Jähriger lebte ich zusammen mit meiner Familie in Sierra Leone. Die grossen Unterschiede des Landes zur Schweiz und die völlig andere Kultur und Natur haben mich sehr geprägt. Dieses Interesse und diesen Entdeckerdrang stille ich heute mit vielen Reisen in ferne Länder.

Mit wem würden Sie gerne einen Monat lang tauschen?
Mit einem Astronauten! Ich würde gerne einmal den Alltag eines Astronauten erleben und einige Tage oder Wochen auf der ISS verbringen.

An welche Lehrperson erinnern Sie sich gerne und warum?
Da gibt es keinen eindeutigen Favoriten. Ich habe viele gute Lehrerinnen und Lehrer kennengelernt. Ich erinnere mich gerne an jene, die sich um eine gute, aufrichtige zwischenmenschliche Beziehung zu mir bemühten und im Unterricht ihre eigene Persönlichkeit durchschimmern liessen. Das macht in meinen Augen den guten Pädagogen und Erzieher aus. Ob dann jede einzelne Lektion didaktisch minutiös durchgeplant und spannend war, spielte für mich eine untergeordnete Rolle.

Ein MINT-Studium (Mathe, Informatik, Naturwissenschaften, Technik) wählt, wer in der Jugend Mathe mag. So lautet ein Befund einer Studie des Bundes zum MINT-Fachkräftemangel¹. Machen wir aus Sicht Informatik genug für die Mathematik?
Der These «MINT studieren nur Personen, die gerne Mathe haben», würde ich intuitiv zustimmen. Für mich stellt sich aber dann sofort die Frage, warum sich so wenig Kinder und Jugendliche für Mathematik begeistern lassen. Es geht auch in der Förderung der Mathematik um die echte intrinsische Motivation der Lernenden. Wenn das Fach erst einmal als langweilig und lebensfremd gilt, ist es ungleich schwieriger, die Kinder und Jugendlichen erneut für die Materie zu begeistern.
Als ich noch zur Schule ging, hiess das Fach Mathematik noch Rechnen. Das war auch, was wir mehrheitlich taten. Die Themen waren portionsweise unterteilt in schriftliche Grundoperationen, Brüche, Masseinheiten, Sachrechnen usw. Wir lösten seitenweise Rechnungen und Gleichungen und schauten in den Lösungsheften nach, ob wir richtig gerechnet haben. Üben, üben, üben für den Test, der ja mit Sicherheit auch kam. Ich selber habe die Mathematik erst nach meiner Schulzeit als etwas Schönes, Spannendes und Nützliches entdeckt.
Mathematik ist viel mehr als nur Rechnen. Mathematik hat eine spannende, forschende Seite. Es gibt Rätsel zu lösen, Muster zu erkennen, Geheimnisse zu erforschen. Mathematik hat ästhetische Aspekte, sie ist schön. Mathematik kann auch Spass machen! Und Mathematik hat einen sehr pragmatischen Nutzen. Sie lässt sich im Alltag gut anwenden. Es gibt viele Bestrebungen, diese Vielfalt der Mathematik vermehrt in den Unterricht einzubauen. Ich würde mir wünschen, dass diese Bestrebungen weit über Zusatzaufgaben oder spezielle Förderung hinausgehen. Die Schülerinnen und Schüler sollten so oft wie möglich auch Mathematik anwenden können: für Projekte, im fächerübergreifenden Unterricht oder bei Themen, die sie bewegen.

¹Der MINT-Fachkräftemangel in der Schweiz. Ausmass, Prognose, konjunkturelle Abhängigkeit, Ursachen und Auswirkungen des Fachkräftemangels in den Bereichen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften, Technik (Link).