"Schüler können gar nicht genug von Robotik bekommen"

Der RoboCupJunior ist ein jährlich stattfindender Robotik-Nachwuchswettbewerb, bei dem Schüler gegen gleichaltrige Konkurrenten aus dem In- und Ausland antreten. In wenigen Tagen, am Samstag, den 26. April, beginnen auf der Wiener FH Technikum die RoboCupJunior Austrian Open. Die futurezone sprach mit der Informatiklehrerin Nicole Bizjak, die ihre Schüler am BRG Kepler in Graz auf den großen Wettkampf vorbereitet.

futurezone: Frau Bizjak, haben Sie selber schon einmal einen Roboter gebaut?
Nicole Bizjak: Ja, habe ich. In bin zur Robotik gekommen, weil ich ein Robotik-Seminar besucht habe. Wir haben dort mit Lego-Robotern angefangen und dadurch ist bei mir die Begeisterung für Roboter entstanden. Ich habe mir gedacht, wenn es mir Spaß macht, macht es meinen Schülern auch Spaß.

Haben Sie ein technisches Fach studiert?
Eigentlich nicht. Ich habe Mathematik und Physik studiert und habe dann eine Informatik-lastige Diplomarbeit geschrieben. So bin ich zur Informatik gekommen. Das Gebiet hat mich aber schon immer interessiert. Jetzt unterrichte ich Physik, Informatik und Robotik.

Ab welcher Klasse wird in Ihrer Schule Informatik unterrichtet?
Ab der ersten Klasse. Wir haben später auch einen Informatik-Schwerpunkt in der Oberstufe.

Ab welcher Schulstufe beginnen Ihre Schüler, sich auf den RoboCupJunior vorzubereiten?
Bei uns geschieht das nicht im Regelunterricht. Robotik ist eine unverbindliche Übung. Die dürfen die Schüler ab der ersten Klasse besuchen. In der Oberstufe wird Informatik auch als Wahlpflichtfach angeboten. Im Regelunterricht wollen wir die Robotik auch gar nicht integrieren, weil das bei uns unter Begabtenförderung läuft.

Wie beliebt ist die Roboter-Übung?
Der Zulauf ist riesengroß. Aber genommen werden nur diejenigen, die dafür wirklich begabt sind. Mit denen können wir dann wirklich gut lernen und ihnen das Handwerkszeug für den RoboCupJunior beibringen.

Wie wettbewerbsorientiert sind die Schüler?
Die Schüler brauchen Wettbewerbe, die wollen einen Wettbewerb. Das reine Training mit den Robotern ist ihnen zu wenig. Die freuen sich sehr auf den Wettbewerb. Das ist DAS Highlight für sie.

In kleinen Schritten zum Roboter-Know-How

Wissen Ihre Schüler bereits viel über Robotik, wenn sie die Übung beginnen, oder sind sie noch recht ahnungslos?
Am Anfang wissen sie meist gar nichts. Sie stellen sich das auch ganz leicht vor, kommen dann aber schnell drauf, wie schwierig das ist, und dass der Roboter wirklich dumm ist und nur das tut, was man ihm sagt. Am Anfang glauben sie, man sagt dem Roboter ein bisschen was und den Rest macht er dann von alleine. Das ist aber nicht so.

Womit beginnen Sie bei der Wissensvermittlung über Roboter?
Ich beschreibe meistens die Mechanik, also etwa wie eine Links- oder eine Rechtskurve funktionieren. Dass sich ein Rad dabei schneller bewegen muss als das andere, ist für die Schüler oft schwierig zu verstehen. Auch andere Fahrmuster, wie Schlangenlinien oder ein Rechteck, werden analysiert. Für die Schüler ist das meist total spannend, wie man das vorher programmieren muss, damit so etwas funktioniert.

In welchen Schritten erfolgt der Robotik-Unterricht dann?
Meistens mit kleinen Inputs und Aufgaben, zum Beispiel: Fahren, drei Sekunden stoppen, wieder fahren. Das wird dann immer gesteigert, die Schüler bekommen neue Aufgaben, müssen sie mit vorangegangenen verbinden. Am Ende kommen die Sensoren und die Frage, wie ein Roboter seine Umwelt wahrnehmen kann. Wie kann ein Lichtsensor etwa helle und dunkle Flächen unterscheiden? Wie kann ein Ultraschallsensor den Abstand zu einer Wand erkennen? Wenn die Schüler Sensoren verstanden haben, dürfen sie Teams bilden und selber Roboter bauen. Davor lernen sie nur das Programmieren.

Welcher Punkt ist für die Schüler normalerweise der schwierigste?
Naja, beim Programmieren ist es eine Schwierigkeit, Code zu lesen und zu verstehen. Je komplexer der Code ist, desto schwieriger ist er zu durchschauen. Wenn ich dann eine Lösung finden soll, ist das auch für mich schwierig, weil ich ja nicht weiß, was sie sich dabei gedacht haben. Meine Aufgabe als Mentor ist es, den Schülern zu helfen und Strategielösungen zu bieten, ich programmiere aber nicht für sie. Das dürfen sie selber machen.

Selbstständigkeit beim Wettbewerb

Wie autonom agieren die Schüler beim RoboCupJunior?
Mein Kollege und ich, wir fahren Ende April gemeinsam mit den Schülern nach Wien, aber beim Wettbewerb sind sie vollständig auf sich alleine gestellt. Das steht auch so in den Regeln. Wir dürfen nicht einmal die Akkus laden. Wenn es ganz gravierende Probleme gibt, versuchen wir natürlich zu helfen, aber wir bereiten sie auf alle Notwendigkeiten vor. In den Teams, die aus drei bis fünf Schülern bestehen, gibt es dann etwa einen Energiebeauftragten, einen Mechaniker, einen Programmierer und so weiter. Für jeden Aspekt gibt es also einen Verantwortlichen.

Wie stark ist das Konkurrenzdenken beim Wettbewerb?
Dazu ein Beispiel: Vor zwei Jahren waren wir bei der RoboCupJunior-Weltmeisterschaft in Mexico City. Unser Gepäck inklusive Werkzeugkoffer ist nicht angekommen. Die Schüler mussten sich Werkzeug ausborgen. Alle waren total hilfsbereit und haben alles hergegeben, was sie hatten. Es herrscht eine offene, kameradschaftliche Stimmung. Auch unter den Teams an meiner Schule. Die pushen sich gegenseitig und geben ihre Programmteile her.

Ihre Schüler haben also in Österreich bereits den RoboCupJunior gewonnen?
Ja, natürlich. Wir waren schon einmal österreichischer Meister in einer Kategorie und darauf sind wir sehr stolz. Zu den Austrian Open kommen auch immer sehr viele Teams aus anderen Ländern, und die sind sehr gut. Sind wir dann aber beispielsweise Zweit- oder Drittplatzierter, dürfen wir trotzdem zur WM fahren - als bestes österreichisches Team.

Haben Ihre Schüler einen Sponsor?
Wir haben sehr spendable Eltern, bemühen uns aber jedes Jahr neue Sponsoren aufzutreiben. DEN Sponsor haben wir noch nicht gefunden, aber wir haben viele kleinere Sponsoren. Aber das ist sehr harte Arbeit und teilweise müssen wir Geld vorstrecken. Es wird überall gespart und das bekommen auch wir zu spüren.

Was gefällt Ihnen an Ihrer Mentoring-Tätigkeit am meisten?
Die Freude der Kinder. Wieviel Begeisterung sei reinlegen, ohne dass ich sie zu irgendwas zwinge. Der Lehrerjob bringt normalerweise das Überwinden eines gewissen Widerstands mit sich. Bei Robotik ist das anders. Die Schüler wollen. Die sind wie Schwäme, saugen alles auf, was man ihnen beibringt und können gar nicht genug bekommen. Wenn sie dann gewinnen oder alleine schon mit ihrer Leistung zufrieden sind, das ist herrlich anzusehen. Dafür lohnt sich die harte Arbeit.