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Begeisterung für Elektrotechnik wecken

Der AG-Leiter Sebastian Rewig mit Schülern des Alexander-von-Humbold-Gymnasiums Konstanz.

In der „Mindstorms AG“ des Konstanzer Alexander-von-Humboldt-Gymnasiums vermittelt HTWG-Masterstudent Sebastian Rewig Fünftklässlern spielerisch die Grundlagen der Programmierung.

Es geht laut und auch ein wenig wild zu an diesem Montagnachmittag im Klassenzimmer des Humboldt-Gymnasiums: Während drei Schüler am Computer eifrig über eine Bauanleitung beraten, schraubt eine Mädchengruppe konzentriert an ihrem Roboter herum und zwei Fünftklässler diskutieren, wie sich ihre Version des imperialen Läufers aus dem Star Wars-Universum am besten realisieren lässt. Mitten drin: Sebastian Rewig. Der Elektrotechnik-Student gibt Tipps, lobt und hilft auch mal selbst beim Umbau eines Roboters mit.

Auch Studierende der HTWG nutzen die Roboterbausätze

Seit Beginn des neuen Schuljahrs im September leitet der 35jährige die wöchentliche „Lego Mindstorms AG“ des Konstanzer Gymnasiums. Ziel ist es, den Schülerinnen und Schüler einen Weg in die Welt der Elektrotechnik und Informatik zu eröffnen. „Klassische Programmiersprachen sind textliche Befehle an den Computer. Das hat man mit der Zeit abstrahiert, in Richtung graphische Programmiersprachen. Und wie die funktionieren, kann man den Kindern wahnsinnig gut erklären mit Lego Mindstorms“, erklärt Rewig. Die AG ist also viel mehr als ein technischer Spielenachmittag für Kinder. „Auch Ingenieure arbeiten mit graphischen Programmiersprachen und um sie verstehen zu lernen, verwenden selbst die Studenten der HTWG die Mindstorms.“

Den Ganztagesbereich des Humboldt-Gymnasiums gibt es seit 2006. Die Schule will ihren Schülerinnen und Schülern am Nachmittag ein hochwertiges Lernangebot machen und bemüht sich um Kooperationen mit außerschulischen Partnern. Diese sollen Fähigkeiten und Begabungen in die Schule einbringen, die so nicht auf dem Lernplan stehen. Oft übernehmen das die Eltern. So kam auch die Mindstorms AG zustande: Cornelia Lurz ist an der Fakultät Elektro- und Informationstechnik der HTWG tätig, ihr Sohn ist Schüler des Humboldt-Gymnasiums. Sie hatte die Idee, unter den Studierenden nach Interessierten für die Leitung einer AG zu suchen. „Ich glaube, dass die Schüler das toll finden, wenn sie keinen Lehrer vor sich haben, sondern einen Studenten, der vom Alter näher bei ihnen ist und auch viel lockerer mit ihnen umgeht“, sagt sie. Ihr Sohn nimmt nun auch an der "Mindstorms AG" teil.

Sebastian Rewig erwies sich als geradezu perfekter Kandidat. Nicht nur, dass er bereits Unterrichtserfahrung mitbrachte und eine interessante Idee für eine AG, er hat auch Erfahrung im Umgang mit Kindern. Nach dem Abitur absolvierte er ein freiwilliges soziales Jahr im Kindergarten – eine eher untypische Station im Lebenslauf eines angehenden Ingenieurs. Nach Bachelorstudium und einigen Jahren im Job hat er 2017 seinen Master in Elektrische Systeme angefangen und schreibt derzeit seine Masterarbeit.

Ulrich Rieth, am Alexander-Humboldt-Gymnasium zuständig für die Koordination des Ganztagesbereichs, zeigt sich über die Kooperation mit der HTWG erfreut. „Für uns ist es toll, Ideen und Expertise von außen zu bekommen. Die Mindstorms AG ist ein echter Glücksfall. Von den Schülern kamen bislang viele begeisterte Reaktionen.“ Dass die AG bei den Schülerinnen und Schülern gut ankommt, zeigt sich auch darin, dass sie umgehend ausgebucht war.

Individuelle Aufgabenstellung für die Schüler/innen

Die Einführung in die Robotik mit Hilfe der Mindstorms zu machen, liegt für Rewig auf der Hand: „Es geht einfach schnell. Ein Set besteht ja aus LEGO-Elementen, Motoren, Lampen, Sensoren und einer Steuerungseinheit, alles ist modular. Man kann in 90 Minuten einen kompletten Roboter zusammenbauen. Ich kann den Fokus also aufs Programmieren setzen oder auf die Funktionsweise der Sensoren: Ein Ultraschallsensor, was macht der, wie kann ich ihn steuern?“

Zwölf Mitglieder hat die AG, darunter immerhin drei Schülerinnen. Dass alle in die fünfte Klasse gehen, ist Zufall, die AG ist prinzipiell für alle Klassenstufen offen. In Kleingruppen werden die verschiedenen Projekte umgesetzt. Ein typisches Projekt: Baue einen Roboter, der eine Linie entlangfährt. „Die erste Herausforderung ist zunächst einmal, den Roboter nach Anleitung zu bauen und die Programmierung zu bewerkstelligen“, erklärt Rewig. „Wenn das funktioniert, erhöhe ich den Schwierigkeitsgrad. Beispielsweise, dass der Roboter erst dann losfährt, wenn man in die Hände klatscht. Da müssen die Schüler sich dann überlegen, wie sie das hinbekommen.“

Aufgrund der geringen Gruppengröße ist eine individuelle Betreuung möglich, so dass jede Gruppe an eigenen Projekten arbeitet. Das ist auch sinnvoll, denn die Erfahrung zeige, so Rewig, dass die Gruppen unterschiedliche Niveaus hätten. Die Aufgaben stellt er den Schülerinnen und Schüler, sie können sich aber mit eigenen Ideen einbringen.

So baute die Mädchengruppe einen Stiftplotter, also einen beweglichen Schlitten, der einen Stift mit sich führt, so dass man auf ein auf dem Tisch liegendes Blatt Papier malen kann. „Bei der Planung kam gleich die Frage auf: Wie male ich einen Kreis, wenn ich nur vorwärts und rückwärts kann? Das ist schon faszinierend: Das Ding gibt es noch gar nicht und die Kinder konnten sich schon vorstellen, wie das nachher funktioniert und wo Probleme auftauchen könnten“, begeistert sich Rewig. Sein erklärtes Ziel ist es, dass die Schülerinnen und Schüler lernen, Absprachen im Team zu treffen und selbständig zu programmieren. Sie sollen die gedankliche Verknüpfung herstellen können zwischen der Programmiersprache und den Sensoren und Motoren.

HTWG will Kooperation mit Schulen ausbauen

Für die Fakultät Elektro- und Informationstechnik der HTWG ist diese AG ein Pilotprojekt. „Wir möchten unsere Begeisterung für die Elektrotechnik weitergeben. Dazu bietet diese AG eine gute Möglichkeit“, erklärt Prof. Dr. Thomas Birkhölzer, Dekan der Fakultät. „Außerdem denke ich, dass unsere Studenten für ihre Sozialkompetenz selbst viel lernen können durch dieses Engagement.“

Er kann sich auch gut vorstellen, derartige AGs auch an weiteren Konstanzer Schulen anzubieten, wenn sich Studierende finden, die Interesse daran habe, diese zu leiten. Die Kooperation mit dem Alexander-von-Humboldt-Gymnasiumsin jedem Fall beibehalten werden, da sind sich Dekan und der Leiter des Ganztagesbereichs einig: „Wir wollen die Mindstorms AG gern im nächsten Jahr wieder anbieten, damit auch die Schüler zum Zuge kommen, die dieses Mal keinen Platz bekommen haben“, so Rieth.

Deshalb sucht die HTWG jetzt einen Nachfolger für Sebastian Rewig, da dieser im Sommer sein Studium abschließen wird. Rewig hat bereits ziemlich konkrete Vorstellungen, welchen Anforderungen ein potentieller Kandidat genügen muss: „Man sollte Lego-Technik bauen können und sich mit den Mindstorms auskennen. Denn wenn die Schüler nicht mehr weiterkommen, muss man möglichst sofort eine Antwort haben, sonst werden sie nervös. Und man sollte natürlich gern mit Kindern arbeiten. Es ist eine tolle Sache mit Kindern zu arbeiten. Dabei lernt man eine Menge“, sagte er und fügt augenzwinkernd hinzu: „Und es hat mir auch im Berufsleben geholfen, mit vielen Kollegen oder Kunden besser zurechtzukommen.“