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Lektion 1 von 10 · 7 Min.

Lernen durch Konstruieren

Von Piaget bis zu Paperts Schildkröte: warum das Programmieren eines handelnden Objekts Lernen bewirken kann, und unter welcher Bedingung.

Jean Piaget beschreibt das Kind als Forscher, der sein Wissen aufbaut, indem er auf die Welt einwirkt. Seine Arbeiten über die Entstehung der Intelligenz zeigen, dass sich das Denken aus dem Handeln heraus bildet, lange vor der abstrakten Sprache.

Seymour Papert, der mit Piaget in Genf gearbeitet hat, leitet daraus eine Pädagogik ab. In Mindstorms beschreibt er 1980 Kinder, die eine Schildkröte programmieren, einen kleinen Roboter, der Figuren auf den Boden zeichnet. Um sie drehen zu lassen, stellt sich das Kind die Bewegung aus Sicht der Schildkröte vor und kann sie mit dem eigenen Körper nachspielen. Die Geometrie wird zur Erfahrung. Das ist der Konstruktionismus: Man lernt besonders gut, indem man ein Objekt baut, das man zeigen, in Betrieb setzen und mit anderen besprechen kann.

Konstruktionismus ist nicht freies Entdecken. 2011 vergleichen zwei Metaanalysen von Alfieri und Kollegen verschiedene Formen des entdeckenden Lernens. Schülerinnen und Schüler allein entdecken zu lassen, bewirkt weniger Lernen als direkte Instruktion. Angeleitetes Entdecken mit Rückmeldungen, Beispielen und Fragen, die eine Erklärung verlangen, schneidet besser ab als die anderen verglichenen Unterrichtsformen. Mit einem Roboter stellt die Lehrperson die Herausforderung, gibt Impulse und lässt erklären.

  • Die Schülerin oder der Schüler stellt eine Hypothese auf, programmiert sie, beobachtet und korrigiert. Das ist ein wissenschaftliches Vorgehen.
  • Der Fehler ist sichtbar und folgenlos. Der Roboter tut nicht, was man wollte, also sucht man nach dem Grund.
  • Der angestrebte Begriff wird zum Werkzeug, um die Herausforderung zu meistern: ein Winkel, eine Distanz, eine Abfolge von Schritten.
  • Die Aktivität endet mit einer mündlichen oder schriftlichen Erklärung, was funktioniert hat und warum.

Weniger wirksam

Die Roboter verteilen und die Schülerinnen und Schüler sie fünfundvierzig Minuten lang frei entdecken lassen.

Wirksamer

Herausforderung: Der Roboter soll auf der Rastermatte ein Quadrat mit zwei Feldern Seitenlänge abfahren. Jede Zweiergruppe schreibt ihr Programm zuerst auf Papier, testet es, korrigiert es und erklärt dann der Klasse, wie viele Drehungen nötig waren und um welchen Winkel.

Die Herausforderung zielt auf einen Begriff des Lehrplans. Das Aufschreiben vor dem Test und die abschliessende Erklärung führen von «es funktioniert» zu «ich weiss, warum».

Quellen

  1. Piaget (1936). La naissance de l’intelligence chez l’enfant. Neuchâtel, Delachaux et Niestlé. catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb325268713
  2. Papert (1980). Mindstorms: Children, Computers, and Powerful Ideas. New York, Basic Books. Deutsche Ausgabe: Mindstorms. Kinder, Computer und Neues Lernen, Birkhäuser, Basel 1982. catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb34738581w
  3. Alfieri, Brooks, Aldrich, Tenenbaum (2011). Does discovery-based instruction enhance learning?. Journal of Educational Psychology 103(1), p. 1–18. doi.org/10.1037/a0021017