Lernkonzept und Kompetenzerwartungen

Automatisierung und der zunehmende Einsatz von Robotern im Arbeits- und Privatleben werden die nächsten Jahrzehnte prägen. Dies ist auch ein zentrales Thema im Wissenschaftsjahr 2018 – Arbeitswelten der Zukunft. Der Film liefert unterhaltsame und inspirierende Einblicke in eine Welt von morgen – die es in der Realität so sicher nie geben wird. Dennoch ist der Film ein idealer Ausgangspunkt, um mit Schülern/innen etwa ab der vierten Klasse über das Verhältnis zwischen Mensch und einer zunehmend intelligenten Technik nachzudenken. Die Handlung führt zu zentralen Fragen, die weniger die technischen Details der gezeigten Roboter betreffen als vor allem die Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Taugt Baymax als Vorbild für einen realen Roboter? Kann man eine Beziehung zu einem Roboter entwickeln, kann er zu einem Freund/ einer Freundin werden? Wie viel Komik steckt in dieser Beziehung? Und wenn man an das Ende des Films denkt, stellt sich auch die weitreichende Frage nach der Sterblichkeit von Robotern: Der Körper von Baymax geht zwar verloren, aber sein zentraler Chip dient als Kern für einen neuen Baymax. Mit diesen Reflexionen über Mensch-Maschine-Interaktionen bewegen sich die Kinder auf der Höhe aktueller wissenschaftlicher Forschung, ohne dass die entsprechenden Fachdiskurse unmittelbar Teil des Unterrichts werden müssen.

Roboterforschung ist sehr stark interdisziplinär angelegt und auch den Schulfächern nicht eindeutig zuzuordnen. Der Film passt in den Informatikunterricht, hat aber auch soziale und ethische Dimensionen. Zugleich tangiert er das Fach Deutsch, wenn das Gelingen und Misslingen von Kommunikation auf dem Lehrplan steht. Das Altersspektrum der Schüler/innen, die sich den Film gewinnbringend ansehen können, reicht von älteren Grundschulkindern bis zur Klassenstufe 7. Arbeitsblätter, die schwerpunktmäßig für den Einsatz in der Grundschule angelegt sind, sind in der Übersicht entsprechend markiert.

Besonders in der zweiten Hälfte des Films dominieren die Action-Elemente. Möglicherweise werden jüngere Zuschauer/innen über diese Wahrnehmung hinaus nicht bemerken, wie subtil der Film, vor allem zu Beginn, erzählt: Von den beiden gegensätzlichen Brüdern, von Hiros Trauer über den Verlust Tadashis und sein kumpelhaftes, aber auch spannungsvolles Verhältnis zu Baymax, der nicht nur zu Hiros Beschützer wird, sondern auch das Vermächtnis Tadashis verkörpert.

Die Materialien zielen darauf ab, dass die Schüler/innen vor allem die letztgenannten Aspekte wahrnehmen und problematisieren. Sie werden so in die Lage versetzt, die Beziehung zwischen den Figuren zu beschreiben und Verknüpfungen zwischen dem fiktiven Handlungselementen und der realen Welt herzustellen. Sie setzen sich punktuell mit dem tatsächlichen Stand der Robotertechnik auseinander und lernen Fragestellungen kennen, an denen die Wissenschaft derzeit arbeitet. Dies geschieht durch Sachtexte und ein Interview mit der Roboterforscherin Eliasabeth André, die sich unter anderem mit den Kommunikationsbeziehungen zwischen Menschen und Robotern beschäftigt.

„Kompetenzen in der digitalen Welt“

Ein Schwerpunkt liegt im Bereich „Analysieren und Reflektieren“ (Kompetenzbereich 6 im Kompetenzraster der Kultusministerkonferenz, Quelle s.u.). Im Einzelnen werden folgende Kompetenzen einbezogen:

1.2.1 Informationen und Daten analysieren, interpretieren und kritisch bewerten

6.1.1 Gestaltungsmittel von digitalen Medienangeboten kennen und bewerten

6.1.3 Wirkungen von Medien in der digitalen Welt analysieren und konstruktiv damit umgehen

Quelle: „Bildung in der digitalen Welt“. Strategie der Kultusministerkonferenz, Beschluss vom 08.12.2016, www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2016/Bildung_digitale_Welt_Webversion.pdf.

Übersicht Unterrichtsmaterialien

Übersicht Unterrichtsmaterialien.

Mögliche Unterrichtsszenarien

Der Film bietet vielfältige Anknüpfungspunkte für den Unterricht – vor allem in den gesellschaftswissenschaftlichen Fächern. Um den unterschiedlichen inhaltlichen Bedürfnissen gerecht zu werden, werden im Folgenden mehrere Unterrichtsszenarien vorgeschlagen.

Mögliche Unterrichtsszenarien.

Medientipp

DIE ROBOTER KOMMEN

Dokumentation über Forschungsprojekte und verschiedene Einsatzbeispiele

Länge: 30 Minuten

Empfohlen ab Klasse 7

Download und Stream auf www.planet-schule.de (Suchwort Roboter) bis zum 18. August 2019 Produktion: WDR, Reihe „Quarks bei Planet Schule“ Direkter Link: www.planet-schule.de/sf/php/sendungen.php?sendung=9382.

Arbeitsmaterial A 1

Erfinde einen Roboter!

(Schwerpunkt Grundschule) Das Arbeitsblatt soll die Schüler/innen motivieren, ihr eigenes Vorwissen in kreativen Roboterprojekten umzusetzen. Dabei sollen sie sich sowohl schreibend wie auch zeichnend betätigen. Die Ergebnisse können z. B. in einer kleinen Galerie präsentiert und für eine erste Ideensammlung verwendet werden. Wozu setzen die Schüler/innen Roboter ein und welche Fähigkeiten sollen sie haben?

Für eine weitere Annäherung an den Film ist es denkbar, aus der PowerPoint-Datei das Filmplakat zu zeigen. Die Schüler/innen werden möglicherweise überrascht sein und können mögliche Eigenschaften von Baymax nennen.

Arbeitsmaterial A 2

Ein Film über Roboter – oder ein Film über Menschen?

(Schwerpunkt Sek. I) Älteren Schülern/innen wird der Text zum Filminhalt als zusätzlicher Impuls zur Verfügung gestellt. Der Text konzentriert sich auf die Grundzüge der Handlung, während das Plakat die Gegensätze zwischen Hiro und Baymax visualisiert und andeutet, dass es zwischen den beiden zu komischen Missverständnissen kommt. Vor dieser Folie können die Schüler/innen ihre unterschiedlichen Erwartungen entwickeln und vergleichen. Die weiteren Aufgaben ermöglichen eine Vertiefung durch das Nennen von Eigenschaften und das Entwerfen einer Szene. Eine Bilddatei zu dem Filmplakat wird in der PowerPoint-Datei zum Film zur Verfügung gestellt.

Arbeitsmaterial A 3

Wie war der Film?

(Grundschule / Sek. I) Das Arbeitsblatt dient dazu, die eigenen Eindrücke noch einmal zu bündeln und so eine Basis für die weitere Beschäftigung mit dem Film zu schaffen.

Handlung in einem Satz:

Hier sind verschiedene Schwerpunktsetzungen möglich: Vermutlich werden Hiro und Baymax als Protagonisten genannt und ihr Sieg über Callaghan als Kern der Handlung. Es ist aber z. B. auch denkbar, die Freundschaft von Baymax und Hiro in den Mittelpunkt zu stellen oder den Verlust des Bruders.

Textbausteine ordnen:

Hier müssen sich die Schüler/innen noch einmal intensiv mit dem Verlauf der Handlung beschäftigen. Reihenfolge der Handlungsbausteine: f) – d) – a) – e) – g) – c) – b)

Arbeitsmaterial A 4

„Hallo, ich bin Baymax“ – was muss ein Medizinroboter können? (Grundschule / Sek. I)

Das Arbeitsblatt soll die Schüler/innen dabei unterstützen, den Titelhelden des Films zu beschreiben. Dazu wird die Szene verwendet, in der Hiro Baymax kennenlernt. Beim lauten Lesen des Dialogs haben die Schüler/innen Gelegenheit, die Stimme eines Roboters auf ihre eigene Weise zu interpretieren. Wie sollte ein Medizinroboter klingen? Eher menschlich oder darf er auch wie ein technisches Gerät klingen? Darf er Emotionen zeigen? Im Film liegt eine komische Wirkung darin, dass Baymax (Sprecher: Bastian Pastewka) sowohl in emotionalen wie auch in gefährlichen Situationen eine gleichmütige Freundlichkeit beibehält. Die Komik, die sich aus einer unpassenden Stimmlage ergibt, können die Schüler/innen hier selbst gestalten.

Untersuchung des Dialoges zwischen Hiro und Baymax

Die Schüler/innen sollten herausfinden, dass Hiro durch seine Nachfragen versucht, Baymax an seine Grenzen zu bringen. Das gelingt ihm nicht und zwingt ihn zu einer anerkennenden Bemerkung gegenüber Tadashi.

Der kurze Dialog zeigt zudem auf, dass ein Roboter wie Baymax über enorm viele Fähigkeiten verfügen muss: Ohne Berührung kann er Verletzungen, aber auch äußerlich unsichtbare Krankheiten wie Allergien feststellen. Er versteht Nachfragen und verfügt offenbar über umfangreiche Kenntnisse über Medikamente und deren Zusammensetzung. Der Fakten-Check (Arbeitsmaterial A 8) knüpft hier an und zeigt, dass heutige Roboter davon weit entfernt sind.

Arbeitsmaterial A 5

Hiro und Tadashi – ungleiche Brüder? (Grundschule / Sek. I)

Hiros Bruder Tadashi scheidet zwar früh aus der Filmhandlung aus, dennoch ist es für ein tieferes Verständnis des Films wichtig nachzuvollziehen, dass er für Hiro enorm wichtig ist und gewissermaßen in Baymax weiterlebt. Das Arbeitsblatt soll die Schüler/innen anregen, ihre eigenen Eindrücke aus dem Film zusammenzuführen. Um die Beziehung besser zu verstehen, können sie auch Erfahrungen aus ihrer eigenen Familie oder von Freunden/innen einbeziehen.

Wechselseitige Wahrnehmung

Tadashi – Hiro (Beispiellösung) Hiro denkt über Tadashi: Tadashi ist ein Langweiler. Er ist schlimmer als echte Eltern – immer muss er sich einmischen. Ich mache das, was mir Spaß macht – basta. An so einer öden Uni ist es mir zu langweilig.

Tadashi denkt über Hiro: Warum nutzt er seine Fähigkeiten nicht für was Sinnvolles? Der Junge wird bei irgendeinem "Bot-Fight" so verprügelt, dass er nicht mehr aufsteht. Wie kann ich ihn bloß dazu bringen, etwas Vernünftiges zu tun?! Manchmal mache ich mir echt Sorgen um ihn.

Auswertung der Dialoge

Tadashis Zwiespalt zwischen Ärger und Sorge wird in dem ersten Dialog erkennbar. Im zweiten Dialog unternimmt Tadashi den Versuch, Hiro für die Universität zu interessieren, indem er ihn, ohne ihn zu fragen, dorthin mitnimmt.

Hiros coole Sprüche zeigen seine Unsicherheit. Zunächst lehnt er die „Nerd-Uni“ ab, später tut er alles, um dort aufgenommen zu werden. Im Grunde genommen ist sein Bruder der wichtigste Mensch in seinem Leben. Der Tonfall in den Dialogen ist direkt und teilweise kumpelhaft.

Tadashis Tod

Hiro zieht sich zurück, sein ganzes Leben steht in Frage. Er ist sogar kurz davor, den mühsam erarbeiteten Platz an der Universität zurückzuweisen. Tadashi wirkt durch Baymax auf die gesamte Filmhandlung ein – vor allem in der Szene, als Baymax Hiro ein Video mit Tadashis Programmierversuchen zeigt. Hiro begreift in diesem Augenblick, dass er die guten Absichten seines Bruders nicht zerstören darf.

Arbeitsmaterial A 6

Hiro und Baymax – der Beginn einer Freundschaft? (Sek. I)

Das Arbeitsblatt thematisiert Hiros Situation nach dem Tod Tadashis und den holprigen Beginn der Freundschaft zwischen Hiro und Baymax. Beides ist untrennbar miteinander verbunden. (Die zur Aufgabe gehörenden Filmausschnitte werden über die PowerPoint-Datei zu dem Film zur Verfügung gestellt.)

Eine Überschrift auswählen

Beide Überschriften sind denkbar, aber sie fokussieren jeweils unterschiedliche Aspekte.

Überschrift a) stellt das anrührend ungeschickte Auftreten Baymax‘ in den Vordergrund. Wenn Hiro verschiedene Dinge auf den Kopf fallen, wirken Baymax‘ wiederholte Fragen nach der Schmerzstärke komisch; insgesamt geht Baymax‘ Behandlungsprogramm an Hiros eigentlichem Problem, seiner Trauer über Tadashis Tod, entschieden vorbei.

Überschrift b) geht auf die Beziehung zwischen beiden und die dramaturgische Bedeutung der Szene ein. Es ist die erste Begegnung nach Tadashis Tod. Zwar wehrt sich Hiro gegen Baymax‘ Behandlung, aber gerade am Anfang wird sein Erstaunen deutlich spürbar. Während er sich von seiner Tante und den Freunden/innen abschottet, lässt er sich mit Baymax immerhin auf kontroverse Gespräche ein.

Baymax verbessern

Baymax Problem ist vor allem, dass er sein Behandlungsprogramm durchführt, ohne sich in sein Gegenüber einzufühlen. Er nimmt keine Rücksicht darauf, dass Hiro sich nicht behandeln lassen möchte. Ein verbesserter Roboter könnte sensibler auf die Verfassung des Patienten/der Patientin reagieren und z. B. nachfragen, warum er sich so ablehnend verhält. Er würde die Behandlung der Schmerzen wohl als zweitrangig erkennen und sich um die eigentlichen Probleme kümmern.

Clip 2: Komik

Die Komik hat vor allem zwei Auslöser: Baymax‘ niedriger Akkustand äußert sich so, als wäre er betrunken. Das verleiht dem Roboter überraschend menschliche Züge. Zudem werden viele Zuschauer/ innen auch Hiros (erfolgreiche) Bemühungen komisch finden, Baymax unbemerkt an seiner Tante vorbeizuschleusen.

Baymax als Freund

Interessant an der Figur Baymax ist, dass er sich in allem, was er tut, auf seine Aufgabe berufen kann, für Hiros Wohlergehen zu sorgen. Diese Aufgabe erlaubt es ihm auch, mit Hiro Kunstflüge zu machen, zu kämpfen oder am Ende seinen eigenen Roboterkörper zu opfern. Hiro kann diese Verhaltensweisen als die eines Freundes deuten und gegen Ende des Films wird deutlich, dass er für Baymax tatsächlich viel empfindet. Allerdings steht hier auch noch immer Tadashi als Baymax‘ Erfinder im Hintergrund. So spielt der Film auf raffinierte Weise mit einer emotionalen Beziehung, die sich allerdings nicht einfach zwischen einem Menschen und einem Roboter entwickelt. Gerade jüngere Schüler/innen werden sich möglicherweise eher unbefangen zum Thema Mensch und Roboter positionieren. Hier können kritische Nachfragen angebracht sein, z. B. die Frage, ob ein Roboter tatsächlich Gefühle erleben kann und ob Freundschaft nicht voraussetzt, dass auf beiden Seiten ähnliche Empfindungen vorhanden sind.

Das Filmende

Hiro kann einen neuen Baymax konstruieren, weil er den zentralen Chip wiederfindet. Dass Baymax wieder „aufersteht“, wird sicher von einem Großteil des Publikums als positiv empfunden. Diese Wendung unterstreicht aber auch den Unterschied zwischen Menschen und Robotern. Sie führt zu der Frage, was das Wissen über die eigene Endlichkeit für Menschen bedeutet und was die Möglichkeit, die Existenz bis auf Weiteres zu verlängern, für Roboter bedeutet.

Arbeitsmaterial A 7

Das können Roboter heute (Grundschule / Sek. I)

Die Materialien A 7 bis A 9 thematisieren die technischen Entwicklungen in der realen Welt, immer mit Blick auf das, was im Film zu sehen ist.

Eigene Erfahrungen

A 7 greift zunächst mögliches Vorwissen der Schüler/innen auf. Einige kennen wahrscheinlich die Kommunikation mit einem Navigationsgerät und können auch beschreiben, dass es dabei zu Problemen kommen kann, wie z. B. Verwechslungen, falsches Kartenmaterial, unklare Kriterien für die Streckenauswahl, Nichtberücksichtigung der aktuellen Verkehrslage, usw. Vielleicht kennen einige Schüler/innen auch die dramatischen Fälle, in denen Navigationsgeräte Autofahrer/innen in Flüsse oder Gräben lenken. Hieraus lässt sich ableiten, dass es wichtig ist, das Verhalten gegenüber intelligenten technischen Geräten zu überprüfen.

Vorteile von Robotern

Der Text informiert über verschiedene Einsatzgebiete von Robotern. Zudem lassen sich einige Vorteile ableiten, die der Einsatz von Robotern bietet:

• Sie arbeiten schnell und werden nicht müde.

• Sie sind Menschen in bestimmten Dingen überlegen, z. B. in der Feinheit der Bewegungen.

• Sie müssen nicht im gleichen Maße wie Menschen vor giftigen Substanzen oder anderen Risiken geschützt werden.

• Sie können Menschen allgemein das Leben erleichtern. Bei der Frage nach möglichen Nachteilen können die Schüler/innen möglicherweise auf hohe Kosten oder das Verschwinden von Arbeitsplätzen verweisen. Dieses Thema wird in A 8 vertieft.

Was Roboter nie lernen

Die Frage knüpft wieder an den Film an und wird vermutlich zu Themen wie Kreativität und Einfühlungsvermögen führen.

Arbeitsmaterial A 8

Fakten-Check: Welche Roboter gibt es wirklich? (Sek. I)

Das Arbeitsmaterial ermöglicht anhand von drei Beispielen einen Vergleich zwischen Film und Wirklichkeit. Die Informationen nachzuvollziehen und einzuordnen ist vergleichsweise anspruchsvoll.

Vergleich der Fähigkeiten

Die Einsatzgebiete von Filmrobotern und realen Robotern überschneiden sich. Aber es zeigt sich auch, dass die technische Wirklichkeit doch noch weit hinter den filmischen Erfindungen zurückbleibt. Medizinroboter sind vor allem als Gedächtnisstütze und Materiallager für Ärzte im Einsatz – die Fähigkeiten von Baymax sind sehr viel umfassender. Das sekundenschnelle und berührungslose „Scannen“ von Patienten/innen dürfte in der Form vorläufig Fiktion bleiben.

Auch in der Gedankensteuerung muten die tatsächlichen Ansätze wie erste Gehversuche an. Beunruhigend hingegen sind die Fähigkeiten von unbemannten Kampfmaschinen.

Welche Roboter sind wichtig?

Als gesellschaftlich sinnvoll dürften Roboter eingeschätzt werden, die Menschen gefährliche, ungesunde oder lästige Arbeiten abnehmen. Die Frage, ob es ein Problem ist, wenn durch Robotereinsatz Arbeitsplätze verloren gehen, kann als zusätzlicher Impuls eingebracht werden. Problematisch kann es werden, wenn autonome Systeme ein Gefahrenpotenzial entwickeln, z. B. schwere Fahrzeuge, wenn sie autonom gesteuert werden und einer fehlerhafte oder manipulierte Steuerung zu Unfällen führt. Insbesondere autonome Kampfroboter dürften auch von vielen Schülern/innen als kritisch eingeschätzt werden.

Arbeitsmaterial A 9

Von Machinen und Menschen – Interview mit der Roboterforscherin Elisabeth André (Sek. I)

Das Interview vermittelt einen Einblick in die aktuelle Forschung zur Mensch-Maschine-Kommunikation. Elisabeth André gehört zu den führenden Wissenschaftlern/innen in diesem Bereich und arbeitet u. a. an intelligenten Systemen, die in medizinischen und therapeutischen Kontexten getestet werden.

Orte und Situationen

Montageroboter, Schachcomputer, Butler (3. Antwort), Roboter, die Spiele lernen und spielen (4. und 7. Antwort), Krankenpflege, Seniorenbetreuung (5. und 6. Antwort)

Herausforderung

Anpassung an menschliche Gesprächsformen, Verknüpfen verschiedener Fähigkeiten, Lernfähigkeit von Robotern, Überlegungen zum Datenschutz

Roboter als Putzhilfe

Der Roboter muss sehr beweglich sein und die notwendigen Handgriffe zum Reinigen verschiedener Flächen kennen (z. B. Staubsaugen, mit einem Lappen putzen). Aufräumen ist eine sehr komplexe Tätigkeit: Hier müsste der Roboter wissen, welcher Gegenstand wohin gehört. Das erfordert umfangreiches Wissen, das auch ständig aktualisiert werden muss. Das Gleiche gilt für das Einsammeln von Müll, da zum Müll ganz vielfältige Gegenstände gehören können, die aber keine einheitlichen Merkmale haben (ein leerer Briefumschlag kann zum Müll zählen, kann aber auch weiterverwendet werden). Hier wäre das einfachste, wenn der Müll immer an einem Ort abgelegt wird. Der Roboter holt ihn dann ab und sortiert ihn.

Roboterin Xenia

Interessante Situationen können bspw. dadurch entstehen, dass Xenia sehr viel Allgemeinwissen besitzen könnte, aber kaum oder nur in einer abstrakten Form über spezifisch menschliche Erfahrungen wie Freundschaft, Streit, Ärger, Trauer oder Humor verfügt. Auch körperliche Erfahrungen, z. B. im Sportunterricht, werden von der Roboterin sicher ganz anders verarbeitet als von Kindern.