Kinderen temmen robots op LEGO World

Kinderen bouwen in de herfstvakantie robots tijdens LEGO World. beeld Pieter Beens
3

Robots nemen ons steeds meer werk uit handen. Maar die robots moeten wel gebouwd worden. Kinderen kunnen vast oefenen. Met een speelgoedrobot van LEGO bijvoorbeeld.

Licht zoemend rijdt een robot over een witte ondergrond. Programmeurs achter laptops volgen de bewegingen nauwgezet en analyseren elke verrichting. Als de robots een verkeerde draai maken, worden ze teruggeroepen en passen de programmeurs de code vliegensvlug aan. Elke kleine fout kan immers desastreus zijn voor het eindresultaat.

Soms is de spanning aan tafel te snijden. Af en toe gaat er van opluchting een gebalde vuist de lucht in. Wie niet beter weet, zou kunnen denken dat er in deze ruimte wordt gewerkt aan de allernieuwste techrobot. Niets is minder waar: hier zijn kinderen vanaf een jaar of acht –opvallend weinig meisjes– bezig om robots een parcours te laten afleggen. Hun uitvalsbasis: LEGO World in de Jaarbeurs in Utrecht.

Vaardigheden 21e eeuw

De jonge kinderen die tijdens de beurs in de herfstvakantie robots probeerden te ‘temmen’, staan niet op zichzelf. Op steeds meer basisscholen kunnen leerlingen spelenderwijs leren hoe ze een robot kunnen programmeren of een spel kunnen maken. De lesmethode Roboschool laat zelfs kinderen in groep 1 al spelenderwijs kennismaken met een programmeertaal.

Roboschool is overigens niet de enige methode om te leren programmeren; op internet staan tal van leerlijnen om kinderen wegwijs te maken in de wereld van robots en codes. LEGO komt zelfs de basisschool binnen via Heutink, leverancier van schoolmaterialen uit Rijssen.

Hoe verschillend deze methoden ook zijn, ze hebben een paar treffende overeenkomsten: ze zijn laagdrempelig, zetten in op jonge leerlingen en gebruiken eenvoudige middelen om grootse resultaten te boeken. Alles met maar één doel: leerlingen enthousiast maken voor een baan als programmeur. Daarbij leren ze belangrijke vaardigheden die nodig zijn in de 21e eeuw, zoals logisch nadenken, problemen oplossen met behulp van ICT en mediawijsheid – stuk voor stuk vaardigheden die onmisbaar worden geacht om over een aantal jaren een plek in de maatschappij te veroveren.

Universele taal

„Iedereen […] zou moeten leren hoe je een computer moet programmeren, want dat leert je hoe je moet denken”, zei Applebaas Steve Jobs al. En Neelie Kroes, oud-politica en ambassadeur voor StartUpDelta, sprak: „Programmeren is de vaardigheid van de toekomst: het bevordert creativiteit, leert je samenwerken met mensen over de hele wereld en laat je communiceren in een universele taal.”

Het programmeren gaat vaak verder dan het maken van een zielloos stukje speelgoed. Zo zijn er kinderen die zich laten inspireren door de succesverhalen van appontwikkelaars die klinkende munt verdienen. Deze jongeren lijken programmeren ook buiten schooltijd leuk te vinden. Sommigen brengen uren door achter hun computer om apps en websites in elkaar te zetten.

Schattige zelfbouwrobots

Leerlingen die thuis aan de slag willen met een eigen robot, hebben keus genoeg. Veel speelgoedproducenten introduceren bouwpakketten voor robots die via een app kunnen worden geprogrammeerd en bestuurd. De producenten lijken stuk voor stuk op hetzelfde aambeeld te slaan. Een schattig ogende robot met twee ogen, al dan niet met sensoren, omhoog gekrulde mondhoeken en een aantal aansprekende functies.

Een van de toegankelijkste producten is afkomstig van LEGO. Het Deense bedrijf heeft jarenlange ervaring met robotbouwpakketten en bracht al ruim vijftien jaar geleden LEGO Mindstorms uit, waarmee kinderen hun eigen robot konden bouwen en programmeren. Inmiddels is er ook de Boost van LEGO, waarmee vijf robotmodellen kunnen worden gemaakt. Goedkoop is de doos niet: de „creatieve gereedschapskist” kost 140 euro. Het Italiaanse speelgoedmerk Clementoni biedt een vergelijkbaar bouwproduct met bijbehorende app voor circa 90 euro.

Ruimtelijk inzicht

In die prijscategorie valt ook de mBot. Deze zelfbouwrobot gaat voor iets meer dan 80 euro over de toonbank. De mBot is bedoeld om „kinderen praktijkervaring te laten opdoen met visueel programmeren, elektronica en robotica”, schrijft de fabrikant. Vanuit China wordt een bouwpakket toegestuurd met daarin alles wat nodig is om de robot te bouwen. Alleen de app moet even worden gedownload.

Een rijk geïllustreerde handleiding laat stap voor stap zien hoe de robot door kinderen in elkaar moet worden gezet. Het lezen van de stappen vereist echter wat ruimtelijk inzicht dat de programmeurs in spe niet bezitten. Enige hulp is dan ook onmisbaar voor kinderen.

Toch laat het bouwpakket iets belangrijks zien: tijdens het bouwproces maken de ‘ontwikkelaars’ kennis met onderdelen zoals sensoren, chips en de processor. Elektronicaliefhebbers en techniekenthousiastelingen veren verrukt op bij het zien van deze componenten, maar toeschouwers die het allemaal wel best vinden haken vrij snel af. Zij komen pas weer kijken als de robot wordt getest. Er klinkt een vrolijk geluidje, een paar kleine ledlampjes spelen een kleurrijk patroon af – de mBot ‘leeft’! Zelfs de bouwers van het robotbouwpakket konden niet bedenken dat hun inspanningen dit resultaat zouden hebben. Het levert enthousiasme en interesse voor de robot op: die missie van mBot is dus geslaagd.

Visuele programmeertaal

Het programmeren van robots –of ze nu van mBot, LEGO of andere merken zijn– brengt wel zo zijn uitdagingen met zich mee. Hoe leer je jonge programmeurs om de robot te vertellen wat deze moet doen, zonder dat ze een hele reeks commando’s uit hun hoofd moeten leren? Daarvoor ontwikkelden de makers een visuele programmeertaal, die feitelijk uit niets meer bestaat dan uit blokjes met een specifieke instructie die je als bouwstenen achter elkaar kunt zetten. Moet de robot twee stappen vooruit en één naar links? Dat programmeer je in de app als volgt: >>^. Even op ”Afspelen” (>) tikken is voldoende om de robot in beweging te zetten. Een hele reeks codes op de achtergrond vertaalt de plaatjes vervolgens in acties en zorgt dat de robot precies doet wat je zegt.

Dankzij de grafische schil begrijpen kinderen bijna intuïtief wat ze moeten doen om de robot hun wil op te leggen. Bijkomend voordeel is dat de meeste speelgoedrobots, ondanks de verschillende merken en programmeertalen, eigenlijk hetzelfde werken. Kinderen die via het ene bouwpakket leren programmeren, kunnen die vaardigheden dus moeiteloos verder uitbouwen met een ander bouwpakket. Kom daar maar eens om in de echte wereld met C#, Java, Visual Basic en nog tientallen andere talen.

Het is overigens de vraag hoelang die verscheidenheid aan programmeertalen nog zal bestaan: inmiddels maken ook bedrijven gebruik van visuele programmeertalen, waardoor programmeurs snel machines kunnen ontwerpen zonder nieuwe talen te hoeven leren. De vaardigheden die kinderen nu opdoen, kunnen in de toekomst dus heel gemakkelijk op hoger niveau worden toegepast.

Verplicht programmeren

Rest de vraag hoe belangrijk het is om kinderen te leren programmeren. Dat kinderen er onmisbare vaardigheden mee opdoen, zoals logisch denken en sociale vaardigheden, staat buiten kijf. Toch oefenen organisaties, zoals het door Neelie Kroes opgerichte CodePact, een grote druk uit om programmeren in het onderwijs verplicht te stellen.

Programmeren is zeker belangrijk en verrijkend, maar de vaardigheden die kinderen opdoen kunnen ze ook op andere manieren aanleren. Dankzij de aangeboden pakketten kunnen kinderen zelf wel thuis leren programmeren. Juist als leren programmeren in de hobbysfeer blijft hangen, wordt vanzelf duidelijk wie wel en geen belangstelling heeft. Aan producten is er in elk geval geen gebrek.