Calliope – eine Antwort auf einige Kritik

Der Mikrocontroller Calliope wurde im Rahmen des IT-Gipfels vorgestellt und seitdem wird viel darüber diskutiert. Dass ich mich über diese Initiative freue, habe ich bereits deutlich gemacht. Erstes Ausprobieren mit einem mir inzwischen zur Verfügung gestellten Exemplar bestärkt mich darin, dass es sich hier um ein großartiges Stück Elektronik handelt, das in Schulen sehr gut einsetzbar sein wird.

Von verschiedenen Seiten wurde Kritik geäußert, das ist sicher bei einem Projekt dieser Öffentlichkeit unvermeidlich. Auf einige Punkte möchte ich hier eingehen, insbesondere als Antwort auf den Blog-Post von Tobias Hübner. Während ich seine Arbeit mit dem und über den RaspberryPi sehr schätze, enttäuscht mich seine unsaubere Argumentation zu Calliope.

Calliope mini ist ein Computer.

„Ein Computer […] ist ein Gerät, das mittels programmierbarer Rechenvorschriften Daten verarbeitet.“ so eine übliche Definition. Calliiope mini genügt dieser Definition vollauf: das Gerät lässt sich programmieren und erlaubt so, Daten der verschiedenen Sensoren (Eingabe) zu unterschiedlichen möglichen Ausgaben zu verarbeiten – das klassische EVA-Prinzip der Datenverarbeitung.

Natürlich ist aber Calliope mini kein PC – diese fachliche Unterscheidung hätte ich von Tobias Hübner erwartet. Wie mit anderen Geräten auch lassen sich mit Calliope mini kleine Automaten bauen. Durch die reduzierte Hardware gelingt das auch mobil mit einer Batterie gut. Es ist also durchaus möglich, damit eine Bewässerungsanlage zu bauen oder ein System, das auf Knopfdruck die Jalousie im Zimmer öffnet oder… Aber man kann natürlich nicht Monitor und Tastatur anschließen und YouTube-Videos darauf gucken wie man das etwa mit einem RaspberryPi kann.

Calliope mini braucht einen Computer.

Ja, zum Programmieren eines solchen Systems braucht man einen weiteren Computer, einen PC. Nein, das ist kein Problem. Zum einen sind in allen mir bekannten Schulen (Primarbereich wie Sekundarstufe I) PCs vorhanden. Die Systemanforderungen sind derart niedrig, dass dafür praktisch jeder vorhandene PC ausreicht.

Zum anderen: Der als Alternative angepriesene RaspberryPi schneidet hier nicht wesentlich besser ab. Erst wenn Stromversorgung, Tastatur und Bildschirm zur Verfügung stehen, lässt sich das Gerät nutzen – in der Schule wie zu Hause. Wenn die SuS* zu Hause weiter arbeiten können sollen, brauchen sie diese Ausstattung zu Hause. In real existierenden Haushalten ist es aber inzwischen durchaus nicht mehr üblich, neben Laptops und Tablets so etwas vorzufinden. Calliope mini lässt sich einfach per USB-Kabel oder Bluetooth verbinden und ein Webbrowser genügt zum Programmieren. Einfacher geht es nicht.

Daneben soll es, wie Stefan Noller kommentiert, möglich sein, einen Einstieg mit vorinstallierten Programmen zu finden. Dadurch wird ein Weg eröffnet, von einfachen Stromkreisen bis hin zu selbst programmierten Anwendungen schrittweise zu erarbeiten, wie man mit Technik gestalten kann. Maxim Loick skizziert das noch etwas ausführlicher im Calliope-Blog.

Calliope mini ist eine Neuentwicklung.

Das Gerät basiert unbestritten auf der microbit-Hardware, die bereits erfolgreich in Schulen eingesetzt wird; das ist m. E. auch nur vernünftig. Es wurde aber auch von Grund auf neu für den Kontext Grundschule entwickelt. Es wurde einmal nicht geguckt, wie man wohl ein vorhandenes Ding in der Schule einsetzen kann, sondern überlegt, wie man ein Gerät gestalten muss, damit es erfolgreich ab der Grundschule genutzt werden kann. Diese Ausstattung in dieser altersgerechten Form ist neu.

Calliope mini ist preiswert.

Vergleicht man ernsthaft, so kann man nur sagen: Calliope mini ist eine günstige Plattform. Ein Arduino-Board oder ein Raspberry Pi haben in der Grundausstattung eben keine LEDs und Sensoren, Mikrofon, Lautsprecher etc. dabei. Der im Blogpost-Kommentar erwähnte SenseHAT kostet alleine schon mehr als Calliope mini – da kommt dann der RasPi noch dazu.

Diese Lösungen kosten aber nicht nur zusätzlich Geld, sie sind auch erst nach Anstecken nutzbar. Will man aber bereits mit Grundschülern arbeiten, so sind bspw. die Arduino Breadboards eine echte Herausforderung. Die Stecker sind sehr klein, schnell ist man in der Zeile verrutscht und nichts funktioniert.

Mit SenseHAT und RasPi hat man letztlich eine vergleichbare Kombination aus Sensorplatine und Computer wie bei Calliope mini und PC; allerdings ist der SenseHAT nicht so autark nutzbar wie Calliope.

Calliope ist nötig.

Tobias Hübner stößt in das Horn derjenigen, die meinen, man brauche nicht noch ein Gadget. Ein pseudonymer Kommentator „Thomas“ legt nahe, man brauche gar keine externe Hardware, Minecraft würde reichen. Ich bin anderer Meinung.

Natürlich ist es cool, auf dem RasPi Minecraft zu hacken. Aber warum will man das? Ist das allgemeinbildend? Natürlich ist code.org Klasse, um einen ersten Eindruck zu vermitteln, was Programmieren ist. Aber muss ein Kind lernen, wie man eine virtuelle Eisprinzessin eine Blume laufen lässt? Das kann nur ein erster Schritt sein, wie es eben auch intendiert ist.

Interessanter wird es, wenn man in Minecraft die Außenwelt einbezieht, wie es bspw. Mirek Hancl tut – mit großer Resonanz. Das Erlebnis von Selbstwirksamkeit, wenn man mit Hilfe eines Programms dafür sorgt, dass sich bspw. etwas bewegt, ist beim Programmieren alleine auf dem Bildschirm einfach nicht so groß.**) Schon ist aber eben wieder zusätzliche Hardware nötig. Heruntergebrochen auf die Zielgruppe von Calliope mini ist die Verwendung einer dezidierten, didaktisch reduzierten und didaktisch gestalteten Platine ein absolut sinnvoller Schritt.

Wir brauchen Calliope.

Wir sind es den SuS schuldig, in der Schule nicht beim bloßen Anwenden stehen zu bleiben. Calliope mini ist eine vielversprechende Lösung, den gestaltenden Aspekt von Informatik deutlich zu machen – entwickelt in Zusammenarbeit mit Informatikdidaktik und Schule.

Lasst uns keinen Plattformstreit führen, sondern aus didaktischen Überlegungen ausloten, welche Plattform wofür geeignet ist!

 

*) Lehrer/-innenslang für Schülerinnen und Schüler

**) Dazu hätte ich zu gerne eine wissenschaftliche Studie – kennt jemand eine?

 

 

Dagstuhl-Erklärung: Bildung in der digitalen vernetzten Welt

Unter dem Schlagwort Digitale Bildung lässt sich vieles verstehen. Im Rahmen eines Seminars auf Schloss Dagstuhl, an dem ich teilnehmen durfte, ist die folgende Erklärung entstanden. Ich finde sie sehr gelungen, auch wenn die Hinweise für die konkrete Umsetzung noch nicht fertig ausformuliert sind.

https://www.gi.de/aktuelles/meldungen/detailansicht/article/dagstuhl-erklaerung-bildung-in-der-digitalen-vernetzten-welt.html

Dagstuhl-Erklärung: Bildung in der digitalen vernetzten Welt als PDF

Das Auto in der mobilen Gesellschaft – und die Analogie zu Informatik und Medienerziehung

“Alle sollten in einer mobilen Gesellschaft ein Auto fahren können. Aber nicht alle müssen auch wissen, wie es im Detail funktioniert oder gebaut wird.”

wird der Sprecher der Hamburger Bildungsbehörde, Peter Albrecht, in einem Kommentar von Jens-Meyer-Wellmann zitiert. Im Rahmen dieser Diskussion habe ich den folgenden Text verfasst, in dem die gewählte Analogie genauer untersucht wird. Eine leicht überarbeitete Fassung veröffentliche ich nun hier.

Die obige Aussage verwundert zunächst an sich, sind doch wesentliche Anteile der Funktionsweise eines Autos fachliche Inhalte des Hamburger Rahmenplans Naturwissenschaften und Technik:

  • Verbrennungs- und Elektro-Motor (S. 52), Fahrzeugantriebe (S. 57)
  • Heizwerts eines Brennstoffs (S. 52)
  • Getriebe (S. 36)
  • Vergleich verschiedener Energiewandler bzgl. ihres Wirkungsgrades (S. 52)
  • Treibhauseffekt, Klimawandel (S. 52)
  • Erdöldestillation, Batterien, Akkumulatoren, Brennstoffzellen (S. 47)

Offenbar ist die Behörde also durchaus der Meinung, dass Detailkenntnisse über die Funktionsweise eines Autos allgemeinbildend sind. Auch wenn das Schweißen bspw. der Berufsbildung vorbehalten bleibt, ist doch ein Einblick in die Konstruktion eines Fahrzeugs verpflichtend vorgesehen: Nach den Mindestanforderungen schon der Klasse 6 sind:

  • wesentliche Merkmale von Fahrzeugen zu benennen (S. 22),
  • Funktionsmodelle zu bauen bzw. zu konstruieren (S. 22),
  • Fahrzeugeigenschaften zu bewerten (S. 23).

Das angesprochene Fahren eines Autos ist hingegen nicht Teil des Pflichtkanons der Hamburger Schulen. In der Querschnittsaufgabe Verkehrserziehung ist das Ziel, dass die Schülerinnen und Schüler sich im Straßenverkehr zunehmend selbstständig, sicher und mitverantwortlich verhalten lernen (Grundschule) und sich (Stadtteilschule) mit den Anforderungen des heutigen Verkehrs, seinen Auswirkungen auf die Menschen und die Umwelt sowie mit der Entwicklung einer zukunftsfähigen Mobilität auseinandersetzen. Die Bewertung der Auswirkungen auf die Umwelt setzt dabei maßgeblich voraus, dass die Schülerinnen und Schüler im naturwissenschaftlichen Fachunterricht Einblick in die Funktionsweise von Autos gewonnen haben.

Übertragen auf die Gebiete Medienerziehung und Informatik lässt sich Folgendes feststellen:

Aufgabe der Schule ist es einerseits, Bedienkompetenz für Medien zu schulen. Dazu gehören heute explizit auch digitale Medien, etwa das WWW, digitale Fotografie oder digitale Audiobearbeitung. Damit untrennbar verbunden sind die Bereiche der persönlichen Sicherheit (Datenschutz) und der Kenntnis von Umgangsregeln (Netiquette, digitales Mobbing). Wie im Straßenverkehr die Verkehrserziehung ist hier die Medienerziehung gefordert, diese wichtigen Teile des täglichen Lebens fundiert zu begleiten.

Andererseits ist es erforderlich, dass die Schule sowohl die Grundlagen vernetzter Informatiksysteme vermittelt als auch eine Problemlösekompetenz, die algorithmisches Denken einschließt. So wie die Schülerinnen und Schüler Fahrzeuge konstruieren, Antriebe untersuchen und Energieumwandlungen beschreiben, müssen sie auch in der Lage sein, gesteuerte Systeme zu konzipieren und umzusetzen und Erkenntnisse aus der Analyse von Daten gewinnen.

Weiterreichende gesellschaftliche Folgen der Digitalisierung sind nur auf der Grundlage technischer Kenntnisse zu beurteilen. Nur mit dem Wissen um Energieträger, Motoren, chemische Prozesse bei der Verbrennung und globale Erwärmung lässt sich die Problematik des heutigen Verkehrs für die Umwelt einschätzen. Nur mit einem Verständnis für Netzwerke und Verschlüsselungsalgorithmen lässt sich bspw. bewerten, ob der Vorschlag, in Zukunft zu Hause am PC zu wählen (vgl. z. B. die Diskussion in Schleswig-Holstein), geeignet ist, die Demokratie zu befördern. Und nur mit einem Verständnis von Datenschutz und Auswertungsmöglichkeiten lässt sich beurteilen, ob das selbstfahrende Auto nur eine angenehme Erleichterung ist oder ob es das Netz der Überwachung nur noch engmaschiger macht.