Bereit für die Zukunft

16 Jahre MINT-Förderung an der PH Graubünden

Im 2008 hat die PH Graubünden in Kooperation mit der FH Graubünden und der EMS Schiers zum ersten Mal die Regionalmeisterschaften der First Lego League (FLL) an der PH Graubünden organisiert und durchgeführt.

Im weltweiten Robotikwettbewerb entwickeln die Teams jeweils zu einem vorgegebenem Thema Lösungsansätze und gestalten eine Forschungspräsentation. Ausserdem bauen und programmieren die neun- bis sechzehnjährigen Schülerinnen und Schüler für das sogenannte «Robotgame» einen vollautomatischen Roboter, um mehrere Aufgaben auf einem vorgegebenen Spielfeld innerhalb von 150 Sekunden zu lösen. Diese Arbeiten und Ideen sowie ihre Fähigkeiten als Team zu arbeiten, stellen die einzelnen Teams am Wettbewerbstag einer Jury vor. Parallel finden am Vormittag jeweils die Präsentationen der FLL Explore-Teams statt. Das Angebot «Explore» ist das First Lego League Einstiegsprogramm für Kinder im Grundschulalter (6–10 Jahre).

Mittlerweilen haben die drei Institutionen jährliche Regionalmeisterschaften sowie Schweizermeisterschaften an der PH Graubünden durchgeführt und nun organisieren sie am 13. und 14. April 2024 mit der Dachorganisation Hands on Technology das D-A-CH-Finale in Davos. Die PH Graubünden coacht immer samstags drei Teams und bereitet die zehn- bis fünfzehnjährigen Kinder und Jugendlichen auf den Wettbewerb vor. Die FLL Teams werden von Studierenden der ETH Zürich und der PH Graubünden begleitet sowie unterstützt. 

Im Jahr 2014 ging Lilian Ladner mit der Projektidee «MINT-CAMPs GR»  aktiv auf die Ems Chemie AG in Domat/Ems zu und die Verantwortlichen vor Ort an, ob sie an einer Kooperation interessiert seien. Gemeinsam wurde daraufhin das Projekt «MINT-CAMPs GR»  mit 24 Schülerinnen und Schülern sowie zwei angehenden Lehrpersonen zum ersten Mal durchgeführt. Seit vier Jahren werden die MINT-CAMPs GR als Bündner MINT-Woche in zehn Bündner Betrieben parallel durchgeführt. So können rund 240 interessierte Kinder von der 3. bis 6. Klasse aufgenommen werden. 40 Studierende der PH Graubünden unterrichten die Teilnehmenden gemeinsam mit den Lernenden der Betriebe während einer Herbstferienwoche. Seit drei Jahren wird das Projekt auch im Engadin durchgeführt. Anhand von problemorientierten Aufgabenstellungen hämmern, fräsen und löten die Teilnehmenden. Für Projektleiterin Lilian Ladner ist die Kooperation zwischen Bildung und Wirtschaft ein bedeutender Erfolgsfaktor: «Wir lernen von- und miteinander. Einerseits erweitern unsere Studierenden in Kooperation mit den Lernenden ihr fachliches sowie fachdidaktisches Wissen und andererseits werden die Future-Skills wie Kooperation, Kommunikation, Kreativität und kritisches Denken gefördert.» An der PH Graubünden programmieren die Teilnehmenden jeweils an einem ganzen Tag anhand der Spielfelder, welche gemeinsam mit den Lernenden der Firmen entwickelt worden sind, einen Roboter so, dass er unterschiedliche Aufgabenstellungen aus dem Alltag der einzelnen Firma lösen kann. Das Gelernte wird im MINT-Kompetenzenpass protokolliert. Diesen hat die PH Graubünden gemeinsam mit den Betrieben erarbeitet. Prof. Dr. Gian-Paolo Curcio, Rektor der PH Graubünden, betont, dass die Bündner MINT-Woche als eine Massnahme bezüglich der Förderung der MINT-Fächer angesehen werden kann. «Mit diesem Angebot sprechen wir alle Schülerinnen und Schüler der Primarstufe an und ermöglichen ihnen eine neue Perspektive bezüglich der MINT-Fächer in der Schule und ihrer Anwendung in der Wirtschaft. Wenn der Fachkräftemangel im Kanton Graubünden angegangen werden soll, bedarf es aber einer breiteren, inhaltlich koordinierten Initiative, mit zusätzlichen Angeboten, unter Einbezug möglichst aller Bildungsstufen sowie der Wirtschaft.»

Im Jahr 2019 hat Lilian Ladner zusammen mit ihrem MINT-Team und in Kooperation mit der ETH Zürich  sowie der Schule Flims die i-CAMPs GR Kids ins Leben gerufen. Seit 2021 führt die Fachstelle MINT die i-CAMPs GR Kids und die i-CAMPs GR Teacher im MINTzentrum der PH Graubünden durch. Jeweils 60 interessierte 3. bis 9. Klässlerinnen aus Graubünden setzen sich jeweils in ihren Sommerferien eine Woche lang mit der digitalen Welt auseinander. Sie widmen sich den unterschiedlichen Programmiersprachen und hauchen dem Roboter Schritt für Schritt Leben ein. Dabei werden die Kinder und Jugendlichen von Dozierenden sowie Studierenden der Pädagogischen Hochschule Graubünden und der ETH Zürich im MINTzentrum der PH Graubünden unterrichtet. Die Teilnehmenden haben technische Fortschritte und globale Herausforderungen untersucht. Gian-Paolo Curcio, Rektor der PH Graubünden, unterstreicht die Bedeutsamkeit der Informatik: «Informatik ist als eine Kulturtechnik zu verstehen, wie beispielsweise Sprache oder Mathematik. Kinder lernen, Informatik als Sprache zu nutzen und damit Roboter anzusteuern. In der Folge werden die Roboter zur Lösung von Aufgaben eingesetzt. Das ist wichtig. Kinder lernen auf diese Weise die Grundprinzipien der Informatik und beginnen, die im Alltag vorkommenden, automatisierten Abläufe, wie beispielsweise teilautonomes Fahren, die Funktionsweise von Regen- oder Lichtsensoren oder die Funktionsweise von Parkassistenten eines Elektromobils besser zu verstehen.»

Neben dem eigentlichen Unterricht werden Gemeinschaftserlebnisse gestärkt und je nach Thema ein Windkraftwerk etc. besucht.

Parallel finden jeweils während zwei Tagen die i-CAMPs GR Teacher statt. Das ist ein Weiterbildungsangebot für die Lehrpersonen des 1., 2. und 3. Zyklus im Bereich Informatik und Informatikdidaktik. Diese zwei Tage stehen jeweils ganz im Zeichen der Robotik. Die Weiterbildung beinhaltet die Auseinandersetzung mit dem Lego Spike Essential bzw. dem Lego Spike Prime System. Je nach Unterrichtsstufe werden diese Systeme blockbasiert (Lego Blöcke / Scratch) oder mit Python programmiert. Es werden konkrete Lernmaterialien gezeigt, welche den Aufbau von Kompetenzen in Informatik, aber auch Kompetenzen weiterer Unterrichtsfächer gleichermassen ermöglichen. Wenn die erfahrenen Lehrpersonen ihre erworbenen Kenntnisse anschliessend vertiefen möchten, haben Sie die Möglichkeit, gegen Ende der Woche zusammen mit den Expertinnen und Experten der PH Graubünden an den i-CAMPs GR Kids mitzuwirken (freiwilliges Angebot).

„Das zweitägige i-CAMPs Teacher ist so aufgebaut, dass konkrete Lernmaterialien gezeigt werden, welche den Aufbau von Kompetenzen in Informatik und denjenigen in den Unterrichtsfächern gleichermassen ermöglicht. Kinder und Erwachsene tauschen sich während den beiden Tagen regelmässig aus und lernen mit- und voneinander. Dabei steht die problemorientierte Aufgabenstellung aus der Lebenswelt der Kinder im Zentrum. Uns ist wichtig unseren angehenden wie auch erfahrenen Lehrpersonen aufzuzeigen, dass Informatik mit den Fächern Natur, Mensch&Gesellschaft oder mit Mathematik fächerverbindend unterrichtet werden kann und damit in die bestehenden Strukturen des Schulalltags integriert werden kann», so die Projektleiterin, Lilian Ladner.

«Kniffs und Tricks» für den fächerverbindenden MINT-Unterricht. Mit dem MINTmobil besuchen wir Lehrpersonen und ihre Klassen vor Ort. Wir nehmen die Inhalte in die Hand und begeistern Lehrpersonen für fächerverbindenden MINT-Unterricht. Während die Lehrperson von einer Dozentin/einem Dozenten unterrichtet wird, arbeitet eine zweite Person der Fachstelle MINT der PH Graubünden mit der Klasse an konkreten Projekten. Die Lehrperson agiert im Anschluss an diese Schulung als Multiplikatorin/Multiplikator im Schulhausteam.