«Mission to Mars» für mehr als 700 Schülerinnen und Schüler

Im Jahr 2032 beschädigt ein Meteorit ein Kraftwerk auf dem Mars. Zum Glück sind 16 Tymio-Roboter einsatzbereit, um den Hauptgenerator wieder zum Laufen zu bringen. Bis am 11. Juni werden 180 Teams aus Schülerinnen und Schülern im Alter zwischen 8 und 18 Jahren aus der ganzen Welt versuchen, von ihren Klassenzimmern aus Roboter auf dem Mars (die EPFL) zu programmieren, um mit ihnen ihre Mission erfolgreich auszuführen. «Dieses Jahr organisieren wir 12 Einsätze über drei Wochen. Jede Mission dauert drei Stunden und umfasst 10 bis 16 Teams», erklärten Evgeniia Bonnet und Karen Jones, Ingenieurinnen und Leiterinnen des Projekts Remote Rescue Thymio II (R2T2 in Anspielung auf Star Wars) am Zentrum LEARN der EPFL.

Das internationale Bildungsprojekt, das 2015 zur Förderung der STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) durch NCCR Robotics initiiert wurde, brachte im Jahr 2021 mehr als 700 Studenten aus der ganzen Welt zusammen. Eine Kommunikationskampagne hat in diesem Jahr das Bewusstsein für das Projekt erhöht. «Wir haben eine Website mit dem Material erstellt, das zur Vorbereitung auf die Mission benötigt wird und bei Bedarf stehen wir den Lehrkräften zur Verfügung», erklärte Evgeniia Bonnet, ehemalige Raumfahrtingenieurin. «Die teilnehmenden Unterrichtskräfte müssen über Robotik-Grundkenntnisse verfügen und sich mit der Bedienung der Thymio-Roboter auskennen.»

Unten, ein Video, das während der ersten Mars Missionen des R2T2-Projekts aufgenommen wurde

Problemlösung und Vertrauen

Um an der «Mission to Mars» teilnehmen zu können, bedürfen die Schülerinnen und Schüler zudem einer Vorbereitung, denn die zu lösenden Aufgaben sind anspruchsvoll. «Es ist eine eindrückliche Erfahrung, die einen dazu zwingt, ein komplexes Problem zu analysieren, zu kooperieren, aber auch zu denken, bevor man handelt, denn zwischen dem Mars (der EPFL) und der Erde (dem Klassenzimmer) gibt es eine Verzögerung von 30 Sekunden. Fehler entdeckt man demnach nicht sofort und sie können zeitraubend sein», meinte Evgeniia Bonnet. Zudem wirken sich die getätigten Handlungen auf alle Teams aus, da sie miteinander und nicht gegeneinander spielen.

Zusammenzuarbeiten, geduldig zu sein und mit Menschen zu kommunizieren, die eine andere Sprache sprechen, kann für die meist 10- bis 12-jährigen Schülerinnen und Schüler zur Herausforderung werden. Matilde Vianello, Musik-, Englisch- und Mathematiklehrerin am Etablissement primaire Nyon Léman, konnte dies während ihrer Teilnahme an der Mission mit neun Schülerinnen und Schülern beobachten. «Ich gebe während sechs Wochen jeweils am Mittwochnachmittag einen fakultativen Kurs zu Thymio. Nach einer ersten Sitzung war die Gruppe motiviert, weiterzumachen. Deshalb schlug ich ihnen dieses Abenteuer vor. Es ist hinsichtlich des Schwierigkeitsgrades perfekt, nicht zu leicht, aber auch nicht zu anspruchsvoll. Die grösste Herausforderung für sie war, ihre Ungeduld zu zügeln, ihre Strategie zu überdenken und Tests durchzuführen, bevor sie ihre Hinweise kommunizierten.»

Die hauptsächlich aus Mädchen bestehende Gruppe der Lehrerin von Nyon wurde in drei Teams aufgeteilt. «Ich konnte bei den Schülerinnen und Schülern Stolz und eine Zunahme ihres Selbstbewusstseins beobachten. Ich fand es auch toll, dass wir mit einer Klasse in Russland interagieren konnten. Die Teilnehmenden haben sich gut organisiert, um erfolgreich kommunizieren zu können.» Die Lehrerin, die 2018 eine lediglich eintägige Schulung zu Thymio besucht hatte, bevor sie ihr Wissen auf eigene Faust erweiterte, konnte selbst auch aus der Erfahrung lernen. «Die Mars-Mission regte mich dazu an, die Aktivitäten auf eine etwas andere Weise vorzuschlagen. Ich rückte nämlich ein schrittweises Vorgehen in den Vordergrund. Ein Beispiel ist hier, dass die Schülerinnen und Schüler sich mit Hindernissen wie der an der EPFL auftretenden Übertragungsverzögerung auseinandersetzen mussten.» 

Sechs Schlüsselkompetenzen

Das Üben des rechnerischen Denkens (Computational Thinking) ist eine der wichtigsten pädagogischen Vorzüge des R2T2-Projekts. Doch auch das Praktizieren von Zusammenarbeit, Kommunikation, kritischem Denken, Kreativität bei der Problemlösung und interkulturellem Austausch gehören dazu. Diese Aspekte wurden in den qualitativen Interviews, die mit den am Projekt beteiligten Lehrkräften durchgeführt wurden, regelmässig genannt.

Laut den verschiedenen Rückmeldungen lässt der spielerische Aspekt des Projekts die Schülerinnen und Schüler manchmal vergessen, dass sie gerade am Lernen sind. «Es ist ein einzigartiges Projekt, das die Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts abdeckt. Mit Thymio wird Robotik für alle zugänglich», begeisterte sich Karen Jones. «Als Robotik-Ingenieurin muss ich zugeben, dass ich aufgrund der Einfachheit des Roboters anfangs Zweifel am Potenzial hatte. Aber er bietet zahlreiche Möglichkeiten und ich habe bei meinen eigenen Kindern gesehen, wie ihre Kreativität angeregt wurde. Der Roboter ist genau wie dieses Projekt ein inspirierendes Werkzeug für junge Menschen.» Mars-Missionen werden im nächsten Jahr wiederholt. Interessierte Lehrerin und Lehrer werden alle notwendigen Informationen auf der Projekt-Website finden.