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Universität Basel

28. Oktober 2019

Programmieren mit der Schildkröte

Schulklasse mit Laptops.
Programmieren lernen: Das Projekt PrimaLogo führt Primarschülerinnen und -schüler sowie ihre Lehrpersonen in die Welt der Informatik ein. (Foto: Universität Basel, Oliver Hochstrasser)

Das Projekt PrimaLogo bringt Basler Schülerinnen und Schülern schon in der Primarschule bei, wie man einen Computer programmiert. Und die Lehrpersonen lernen gleich mit.

Im Brunnmatt-Schulhaus im Basler Gundeli-Quartier steht heute nicht die Lehrerin, sondern die Studentin Rebecca Dold vor der Klasse 6c. Für das PrimaLogo Projekt übernimmt sie zehn Wochen lang die Doppelstunde am Freitagvormittag. Als erstes fragt sie, was die Kinder bis jetzt gelernt haben. «Wir haben mit der Schildkröte gezeichnet», antwortet ein Junge. «Wir haben neue Befehle gelernt», sagt ein anderer.

Die Schildkröte ist das Maskottchen der Programmiersprache Logo. Durch Befehle gesteuert läuft sie kreuz und quer über den Bildschirm und zeichnet dabei bunte Muster und geometrische Figuren. In den ersten sechs Lektionen haben die Kinder schon eine ganze Reihe von Befehlen gelernt und wissen, wie man sie aneinanderreihen muss, damit ein Bild entsteht.

Kindgerechter Ansatz

Jetzt darf sich jedes Kind einen der schuleigenen Laptops holen und die Klassenlehrerin Kathrin von Rohr verteilt USB-Sticks, auf denen die Kinder ihre Arbeit abspeichern können. In der letzten Stunde haben sie gelernt, wie man Pixelbilder programmiert. Dabei zeichnet die Schildkröte viele Striche dicht nebeneinander, bis ein kleines Quadrat in einer Farbe ausgemalt ist. Aus vielen dieser sogenannten Pixel setzt sich schliesslich ein Bild zusammen.

In dieser Stunde dürfen die Kinder ihre eigenen Motive gestalten. Die Entwürfe dafür haben sie auf Karopapier aufgemalt: ein rotes Herz, einen Melonenschnitz, die Schweizer Flagge und vieles mehr. Die Köpfe über die Tastatur gebeugt beginnen die Schülerinnen und Schüler, die Befehle in den Computer einzugeben – manche tippen ganz langsam mit nur einem Finger, bei anderen geht es schon flotter. «Repeat 3, eckige Klammer auf, pixel 2, eckige Klammer zu», murmelt ein Mädchen. Die Schildkröte läuft los und malt nebeneinander drei rote Pixel auf den Bildschirm.

Diese grafische Ausrichtung ist eines der wichtigsten Kennzeichen von PrimaLogo, sagt die promovierte Informatikerin Nadine Fröhlich, die das Projekt für die Universität Basel koordiniert: «Das ist sehr kindgerecht und regt dazu an, eigene Ideen kreativ umzusetzen». Man merke dem Konzept an, dass es gemeinsam von Lehrpersonen und Informatikern entwickelt wurde.

Ein Schüler möchte ein riesiges farbiges Einhorn malen, die Idee hat er aus dem Internet. Er hat sich zuhause schon selbst ein bisschen die «richtige» Programmiersprache Python beigebracht. Doch das ist die Ausnahme. Ein Mädchen erzählt, dass sie daheim zwar auch gern den Computer benutzt, zum Beispiel um ihre selbst ausgedachten Geschichten aufzuschreiben. Programmiert hat sie aber wie die allermeisten Kinder noch nie. Doch jetzt hat sie offensichtlich Spass daran und ihr gelbes Entli ist perfekt gelungen.

Probleme Schritt für Schritt lösen

Während die Kinder selbständig arbeiten, laufen Rebecca und ihr Assistent Niclas Gugel durch die Reihen und helfen bei Fragen. Rebecca hat erst spät mit dem Programmieren begonnen, ausschlaggebend war ihre Liebe zur Mathematik und ein informatikbegeisterter Bruder.

Nach einem Bachelor-Abschluss in Mathematik hat sie jetzt auf einen Master in Informatik umgesattelt und bereut es nicht: «Beim Programmieren wie auch in der Mathematik lernt man, wie man ein grosses Problem in viele kleine Einzelprobleme zerlegt und dann schrittweise lösen kann.» Diese Denkweise sei auch ausserhalb der Informatik in vielen Lebenslagen von Nutzen. Sie freut sich, den Primarschulkindern diese Fähigkeit auf spielerische Weise beizubringen.

«Etwa die Hälfte der Studierenden, die bei Primalogo mitmachen, sind Frauen», sagt Nadine Fröhlich, «Das ist für die Mädchen ganz wichtig, damit Geschlechterstereotype vermieden werden. Wenn sie in diesem Alter mit dem Programmieren anfangen und Erfolgserlebnisse haben, trauen sie sich auch später eher etwas im technischen Bereich zu.»

Bereit für den Lehrplan 21

Auch die Lehrerin setzt sich neben die Kinder und hilft bei der Betreuung mit. In einem Vorbereitungskurs hat sie schon einige grundlegende Fertigkeiten erworben. Ein Ziel des Projekts ist auch, dass die Lehrpersonen gemeinsam mit den Kindern lernen und PrimaLogo später selbständig durchführen können – auch im Hinblick auf das im Lehrplan 21 enthaltene Modul «Medien und Informatik». Im Moment ist Kathrin von Rohr aber noch froh, dass ihr Rebecca und Niclas zur Seite stehen: «Ich finde das Programm super und bin sehr froh um die Unterstützung durch Fachpersonen. Alleine hätte ich mich wahrscheinlich nicht an das Thema Programmieren herangetraut.» Sie kann sich aber gut vorstellen, mit etwas Übung auch selbst eine Sequenz anzuleiten.

Eine Viertelstunde vor Schluss unterbricht Rebecca die Kinder, die über eine Stunde lang ruhig und konzentriert bei der Sache geblieben sind. Sie dürfen jetzt durch das Klassenzimmer laufen und gegenseitig ihre Werke bestaunen. Auf jedem Bildschirm malt die Schildkröte ein anderes farbenfrohes Pixelbild. Dabei bestätigt sich, was Projektkoordinatorin Nadine Fröhlich über das Programmieren sagt: «Es ist keineswegs eine trockene Angelegenheit, sondern es braucht auch viel Fantasie, um etwas Spannendes zu schaffen.»

PrimaLogo

Mit PrimaLogo bringen Studierende der Informatik und Mathematik Primarschulkindern auf kindgerechte Weise das Programmieren bei. Das an der ETH Zürich entwickelte und von der Universität Basel koordinierte Angebot ist für die Schulen kostenlos.

Im Raum Basel haben seit 2015 rund 170 Klassen mit insgesamt über 3000 Schülerinnen und Schülern daran teilgenommen. Bis Mitte 2017 von der Hasler-Stiftung finanziert, wird das Projekt jetzt in Basel-Stadt durch die Volksschulleitung unterstützt. In Basel-Land gibt es im Moment nur zwei Sponsoren, weitere werden gesucht.

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