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Dienstag, 23. Januar 2018

Digitalisierung

Der hauseigene Roboter Nao lernt mit den Jüngsten

Von Ines Gollnick | 21. September 2017 | Ausgabe 38

Die Kölner Stadtbibliothek entwickelt stets neue Angebote, um das Mint-Wissen der Kinder zu erweitern.

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Foto: Stadt Köln

Nao mit den Kulleraugen soll laut Bibliotheksleiterin auch die Angst vor Robotern nehmen.

Mit zehn Jahren einen Finch-Roboter programmieren. Sich mit einem Bee-Bot, einem Mini-Lernroboter, vertraut machen, obwohl man nicht mal lesen und schreiben kann. Das ist in der Stadtbibliothek in Köln möglich. Schon die Kleinsten lernen hier mit Robotern, die sie bedienen, mehr über Mathematik und Informatik, als es Bücher alleine leisten können. Die Bildungseinrichtung entwickelt ständig neue Angebote, um das digitale Wissen zu erweitern und lebt damit vor, welchen Wandel Stadtbibliotheken vollziehen.

Die kleine Hand greift nach dem durchsichtigen Koffer im Mint-Regal der Kinderbibliothek im Erdgeschoss. Lernraupe Flitzi ist schon bei Dreijährigen beliebt. Die Kurzen können die einzelnen Körperteile des Tieres immer wieder anders zusammenstecken und so das Tier auf immer neue Wege schicken. Denn das Lernwerkzeug zum Experimentieren hat einen Kopf mit einem Motor. Die Raupe fördert auf spielerische Weise das Experimentieren und hilft Kindern dabei zu lernen, wie man Probleme löst oder Abläufe plant.

Mit Flitzi gelingt Mint-Erziehung ganz spielerisch. Die Stadtbibliothek Köln unterstützt Kindertagesstätten und Schulen als außerschulischer Lernort bei der Auseinandersetzung mit technischen und naturwissenschaftlichen Phänomenen. An speziellen, neu konzipierten „Mint-Stationen“ stehen nicht nur Bücher, sondern auch eine Menge physischer Materialien zur Ausleihe bereit. In dieser „Bibliothek der Dinge“ gibt es Experimentiersets, Werkzeuge und Geräte, die Mint-Themen erfahrbar machen. Dazu zählen beispielsweise ein Planetarium, Solarspielzeugautos, Lego Boost (Mindstorm für Kinder), ein Mikroskopieraufsatz für das Smartphone, Robotersets, eine Wetterstation, ein Miraskop und Naturentdeckerkoffer. Basis für die Buchauswahl an den Mint-Stationen ist ein von der Stiftung Lesen empfohlener Grundbestand an Büchern sowie digitale Angebote zum Vorlesen und Selberlesen für Kinder zwischen drei und zehn Jahren. Die Stadtbibliothek ist daneben eine Kooperation mit der Stiftung Lesen und der Deutsche Telekom Stiftung eingegangen. Kinder werden zu Vorlesestunden mit ehrenamtlichen Vorlesern eingeladen, um sie für Mathematik, Naturwissenschaften und Technik zu begeistern. Und ganz nebenbei wird die Lese- und Sprachkompetenz gefördert. Geht es in einem Buch mit dem Titel „So leicht – so schwer“ beispielsweise um Gewichte, steht bei der Lesung eine Waage bereit, die Kindern anschaulich demonstriert, dass eine Münze schwerer ist als eine Feder. Vorlesestunden sind heute mehr als das reine Vorlesen. Hören und Machen gehören zusammen, um das Erlebte zu verinnerlichen. Auf den Websites der Stiftungen können Bibliotheksmitarbeiter und ehrenamtliche Vorleser und Vorleserinnen recherchieren, was man zum vorgelesenen Text praktisch ausprobieren kann.

Auch wenn Kinder noch nicht lesen und schreiben können, machen sie dank der Technik interessante Lernerfahrungen. Die Kölner Bibliothek zeigt, wie es geht. So haben Auszubildende der Stadtbibliothek in den Stadtteildependancen interaktive Lesungen mit „Bee-Bots“ – kleinen Mini-Robotern in Bienenform – entwickelt. Die Bienen fahren die Stationen eines Bilderbuchs auf einer Motivmatte ab. Die Bee-Bots sind über große Tasten mit Pfeilen steuerbar. Die Roboter unterstützen spielerisch das Heranführen von Kindern ans Programmieren und fördern ihr analytisches Denken.

Dieser Einstieg in die Prozesse des Coding wird bei den Workshops zum Programmieren eines „Finch-Robot“ für Kinder und Jugendliche vertieft. Mit der Web-App „Snap“ können größere Kinder dem Finch-Roboter allerlei Kunststücke und sogar Musik beibringen. Dafür brauchen sie nicht mal Vorkenntnisse. Sie müssen aber wissen, wie man einen PC bedient. Die Stadtbibliothek stellt Roboter sogar für zuhause zur Verfügung, damit dort weiter programmiert werden kann.

Robotik ist im Haus am Neumarkt überhaupt der Top-Technology-Trend. Als das neue Mint-Angebot für Kinder zum ersten Mal zur Verfügung stand, machte der bibliothekseigene humanoide Roboter eine Hausdurchsage: „Liebe Kinder, liebe Eltern, unser Vorleser ist im Haus. Er liest um 11:30 Uhr Sachgeschichten für Kinder von vier bis sechs Jahren. Er erwartet euch in der Kinderbibliothek im Untergeschoss. Und auch mich trefft ihr dort: Nao, den Roboter.“ Nao kann für viele Zwecke auf dem Bildungssektor eingesetzt werden. Dafür muss er nach und nach Neues lernen, sprich programmiert werden. Dieser Prozess findet nicht ausschließlich hinter verschlossenen Türen statt, sondern kann von Bibliotheksnutzern miterlebt werden.

Einmal im Monat mischt sich jetzt Nao unter das Volk. Das IT-Team führt vor, was er Neues „gelernt“ hat – beispielsweise eine weitere Sprache – und informiert darüber, wie das drollige Kerlchen mit den einnehmenden Kulleraugen programmiert wird. Beim offenen Programmiertreffen, eine andere Veranstaltungsform, kann man dem Nao-Team beim Programmieren über die Schulter schauen oder aber selbst mitprogrammieren. All das macht klar: der kleine Tausendsassa ist kein Spielzeug, sondern ein Lernwerkzeug und ein Forschungsobjekt. Mit der Software Choreografie kann Nao durch die Kombination von vorgefertigten und anpassbaren Code-Blöcken programmiert werden. Nao kann schon in mehreren Sprachen sprechen und ist gern gesehener Gast in Vorlesestunden, in denen Kinder mehr über Wissenschaft und Technik erfahren und kleine Experimente durchführen. Er schafft das, was lehrenden Menschen nicht immer gelingt. Er motiviert gerade Kinder. Nao verfügt über eine Reihe von Komponenten und Fähigkeiten, die in seine Programmierung einbezogen werden können. Zu seinen Sensoren gehören Kameras, Mikrofone, Ultraschallsensoren, Beschleunigungssensoren und berührungsempfindliche Flächen. Er kann Arme, Beine und Kopf mit insgesamt 25 Freiheitsgraden bewegen. So lernte er bereits einige Lektionen in Tai Chi. Außerdem verfügt er über Module zur Sprach-, Objekt- und Gesichtserkennung.

Mit der Robotik will das Haus, das Hannelore Vogt seit 2008 leitet und das 2015 als „Bibliothek des Jahres“ ausgezeichnet wurde, ähnlich wie beim 3-D-Druck und der virtuellen Realität, einer breiten Öffentlichkeit eine gesellschaftsrelevante, technologische Entwicklung zugänglich machen. Es geht auch darum, Angst vor Robotern, die im Alltag sehr hilfreich sein können, zu nehmen. Der putzige Kerl mit den Kulleraugen wird es da nicht schwer haben, Akzeptanz zu erzeugen.

Hannelore Vogt und ihr Team haben in den vergangenen Jahren viele Innovationen wie die Mint-Stationen auf den Weg gebracht. Köln war in Deutschland die erste Bibliothek, die einen 3-D-Drucker für den Makerspace anschaffte. Makerspace ist eine moderne Vokabel für die öffentlich zugängliche Werkstatt in der Zentralbibliothek. Diese öffentliche Werkstatt weitet sich räumlich und technisch immer weiter aus. So werden dort auch immer mehr Menschen mit dem Calliope mini vertraut gemacht und lernen Programme für den Mikroprozessor, um z. B. etwas in Bewegung zu setzen. Schon Drittklässler können damit arbeiten. Mit dem innovativen Forum zum Selbermachen ist es der Stadtbibliothek gelungen, sich als Initiator und Vermittler von kreativen Ideen und ihrer Umsetzung zu etablieren. Das Makerspace-Programm bietet Workshops zu den unterschiedlichsten Technologiebereichen mit über 20 Partnern. Auch die Junior-Experts-Schüler der Kaiserin-Augusta-Schule mischen da mit. Sie geben ihr Wissen beispielsweise zum Website-Bau oder zur Programmierung von Platinen weiter. Laien unterrichten also Laien. Hannelore Vogt stellt allerdings heraus: „Es geht uns nicht darum, immer die neuesten Technologien zu zeigen, sondern auf gesellschaftliche Trends hinzuweisen, die die Zukunft der Menschen verändern. Das realisieren wir auf einem handhabbaren Level – eben für den Normalverbraucher.“  cer

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