Ziel

Die Mintis entdecken die Welt der Robotik und Programmierung und erwerben Grundkenntnisse über Funktion und Aufgabe von Robotern. Zudem lernen sie, wie Algorithmen unser tägliches Leben beeinflussen und wie sie selbst einfache Programme entwickeln können. Durch kreative Herausforderungen und interaktive Übungen stärken sie ihr logisches Denken und ihre Problemlösefähigkeiten.

Fachliche Anbindung

Sachunterricht: Technik und Kultur (Baustein 1), Natur und Umwelt (Baustein 2), Zeit und Wandel (Baustein 3)
​Informatik:
​Deutsch: Lesen - Mit Texten und weiteren Medien umgehen

Baustein 1: Roboterhand

Narrative Einbettung: 
​Die Mintis sind im Minti-Labor in ihre Arbeit vertieft, als plötzlich ein Notruf eingeht: Ein Astronaut auf der Internationalen Raumstation hat ein Problem – seine Steuerungshandschuhe funktionieren nicht mehr, und er kann ein wichtiges Reparaturwerkzeug nicht greifen. Ohne eine funktionierende Hand droht eine große Weltraummission zu scheitern! Kann das Minti-Team helfen? Können wir gemeinsam eine funktionierende Roboterhand bauen, um die Mission zu retten?
Herausforderung:
Wie funktioniert eine funktionierende Roboterhand?
Dabei müsst ihr euch verschiedene Fragen stellen, z. B. Welche Gelenke braucht eine Hand? Welche Bewegungen macht eine echte Hand? Wie kann man Bewegung mit einfachen Mitteln nachbilden? Welche Materialien eignen sich für eine flexible, funktionierende Hand? Kann eure Roboterhand einen bestimmten Gegenstand greifen und halten?

Aktivitäten:
Die Mintis entwickeln eine Roboterhand aus Fotokarton, Strohhalmen und Schnüren. 
Im Rahmen der „Hand-Challenge“ wird getestet, wie gut die Roboterhand verschiedene Alltagsaufgaben meistert. Im Anschluss wird herausgearbeitet, wie man die Roboterhand gegebenenfalls weiterentwickeln muss. Begleitend entstehen Erklärfilme am Tablet.

Baustein 2: Algorithmen

Narrative Einbettung:
https://www.ardmediathek.de/video/ndr-info/lilienthaler-diakonie-testet-sozialen-roboter-navel/ndr/Y3JpZDovL25kci5kZS85NTM4NGRkNy1kNmFlLTQ0N2UtYWFhYS05YTM2OTNkZmEwNjc
Das ist Roboter Navel. Er ist ein humanoider Roboter und kann sich mit Menschen unterhalten. Manche Dinge kann er schon gut, andere muss er noch lernen. Dafür braucht er neue Codes, die programmiert werden müssen. Gelingt es den Mintis, den Roboter zu programmieren?
Herausforderung: 
Wie programmiert man einen Roboter? Welche Schritte müssen in welcher Reihenfolge passieren? Wie müssen die Anweisungen formuliert sein? Wie genau müssen die Befehle sein? Was passiert, wenn eine Bewegung fehlt oder unklar ist? Wie kann man Befehle verbessern und optimieren?
Aktivitäten:
  1. ​Programmiere den Lehrer-Roboter: Die Mintis programmieren die Lehrkraft, die nur das tun darf, was genau befohlen wird (z. B. "gehe zwei Schritte"). Da sie sich bei zu allgemeinen Anweisungen nicht bewegt und nur präzise Befehle befolgt, wird schnell deutlich, dass die Anweisungen verständlich, genau und eindeutig formuliert werden müssen. Größere Vorgänge müssen dabei in Teilschritte zerlegt werden, die der Roboter nacheinander ausführt.
  2. Zeichen-Algorithmus: Die Mintis malen ein Bild indem sie den Zeichen-Algorithmus befolgen. Im Anschluss werden die Ergebnisse verglichen und der Algorithmus entsprechend angepasst.
  3. Algorithmische Flüsterpost: Die Mintis starten mit einer Zeichnung auf einem leeren Blatt und geben es weiter. Die nächste Person beschreibt das Bild schriftlich, knickt die Zeichnung um und reicht nur die Beschreibung weiter. Die darauffolgende Person zeichnet basierend auf der Beschreibung ein neues Bild. Am Ende werden Original und Ergebnis verglichen: Wie stark unterscheiden sich die Bilder? Liegt es an ungenauen Beschreibungen oder Missverständnissen?
  4. Tanz nach Vorgabe: Die Mintis entwickeln einen „Tanz-Algorithmus“.  Ausgehend von Bildkarten beschreiben sie einzelne Bewegungsabfolgen, testen den Algorithmus und bearbeiten ihn bei Bedarf. 
Weitere weibliche Vorbilder:
  1. Katherine Johnson war eine NASA-Mathematikerin, die mit Berechnungen sicherstellte, dass Astronauten exakt an ihrem Ziel ankamen.
  2. ​Grace Hopper war eine Pionierin der Computerprogrammierung. Sie hat Programmiersprachen entwickelt, die für Menschen verständlicher sind und somit das Programmieren revolutioniert.

Baustein 3: Blue-Bots

Narrative Einbettung:
Ein heftiger Sturm hat den Wald verwüstet. Äste und umgestürzte Bäume blockieren die Wege, und einige Tiere haben ihre Vorräte oder ihre Behausungen verloren. Ein Eichhörnchen ist in Gefahr! Es hat seine Nüsse verloren und kann den Weg zurück zu seiner Baumhöhle nicht finden. Nur ein Minti-Rettungsroboter kann helfen.
Herausforderung:
Bildet ein „Wald-Rettungsteam“! Nutzt den BlueBot und programmiert ihn als Rettungs-Roboter, um das Eichhörnchen sicher durch den Wald zu seiner Baumhöhle zu bringen. Dabei müsst ihr auf umgestürzte Bäume, Flüsse und andere Hindernisse achten. 
Aktivitäten:
  1. Vorbereitung: Die Mintis gestalten gemeinsam ein Wald-Raster (z. B. 10 x 10 Felder) mit Hindernissen: Grasflächen (freier Weg), umgestürzte Bäume (Blockaden), ein Fluss (kann nur über eine Brücke überquert werden), Nuss-Sammelplätze (BlueBot muss hier anhalten), Eichhörnchen-Höhle (Zielpunkt)
  2. Programmierphase (Gruppenarbeit): Die Mintis schreiben eine Programmieranweisung für den BlueBot, damit er das Eichhörnchen sicher nach Hause bringt! Es gelten folgende Regeln: Der BlueBot muss mindestens eine Nuss einsammeln. Er darf nicht gegen einen Baum fahren. Falls er in den Fluss fällt, muss ein neuer Weg gesucht werden!
  3. Testlauf: Die Gruppen testen ihre Route und verbessern Fehler.
  4. Reflexion: Welche Route war am besten?​
Erweiterungen: 
  • Naturwissenschaftlicher Fokus: Wie finden Tiere ihren Weg im Wald? (z. B. Eichhörnchen nutzen Bäume als Orientierung); Welche Tiere verstecken Vorräte für den Winter? (Fachinput zu Nahrungssuche & Überleben)
  • Mathematische Herausforderung: Mädchen berechnen, welche Route die wenigsten Befehle benötigt (Effizienz in Algorithmen). Einführung eines Punktesystems für optimierte Lösungen (z. B. Bonuspunkte für die schnellste Route).
  • Kreative Aufgabe: Kinder gestalten eigene Parcours mit neuen Herausforderungen (z. B. ein zweites Tier retten). Sie schreiben eine Fortsetzung der Geschichte: Was passiert nach der Rettung?

Baustein 4: Ada Lovelace

Narrative Einbettung:
Heute lernen wir Ada Lovelace kennen. Sie war eine der ersten Menschen, die erkannte, dass Maschinen programmiert werden können, um komplexe Probleme zu lösen – lange bevor es Computer gab! Sie schrieb den allerersten Algorithmus für eine mechanische Rechenmaschine und dachte schon damals wie eine Programmiererin. 

Gemeinsames Erlesen des Bilderbuchs: https://littlepeoplebigdreams.com/book/ada-lovelace/
Herausforderung:
Wir interviewen Ada Lovelace! Überlegt euch, wie das gelingen kann. Recherchiert gemeinsam, was ihr fragen wollt, was Ada antwortet und wie ihr darauf reagiert. Wie stelle ihr das Interview dar?
  • Wer war Ada Lovelace?
  • Woran hat sie gearbeitet?
  • Was war das Besondere an ihrer Idee?
  • Warum ist sie heute ein Vorbild?
Für schwächere Schülerinnen können die Rahmenstruktur und auch einzelne Fragen vorgegeben werden.
​
Sprecher 1: Heute begrüßen wir im Studie eine hochinteressante Frau, die viel aus ihrem leben berichten kann. Herzlich Willkommen, Ada Lovelace!
Ada: Danke, ich freue mich sehr, hier zu sein.
Sprecher 2: Liebe Ada,......
usw.
Aktivitäten:
  1. Die Mintis lesen gemeinsam das Buch „Little People, Big Dreams – Ada Lovelace“. Folgende Fragen werden geklärt: Was hat Ada entdeckt? Warum war ihre Idee damals so besonders? Was hätte sie wohl gedacht, wenn sie echte Computer gesehen hätte? Sie sammeln Fragen, die sie Ada stellen würden, wenn sie sie heute treffen könnten.
  2. Gruppenarbeit: Jede Gruppe bereitet ein Interview mit Ada Lovelace vor. In Kleingruppen sammeln die Mintis passende Fragen, z. B. „Frau Lovelace, wie kamen Sie auf die Idee, dass Maschinen rechnen können?“, „Wie war es, als Frau in der Wissenschaft zu arbeiten?“, „Was hätten Sie gemacht, wenn Sie einen echten Computer gehabt hätten?“
  3. Das Interview wird mithilfe der iPads aufgezeichnet. Eine Schülerin ist Ada Lovelace (evtl. mit einfachem Kostüm, z. B. ein Schal oder ein Hut für den historischen Touch), die anderen sind Reporterinnen und führen das Interview.
  4. Reflexion: Was weißt du über Ada? Warum war sie ihrer Zeit voraus? Was denken wir heute über Algorithmen? Wo sind  sie überall von Bedeutung?