Ziel der Explorationsstudie ist es, die Möglichkeiten, gegebenenfalls die Limitierungen und den notwendigen Modifikationsbedarf des Mikrocontrollers Calliope und der Programmierumgebung für den Grundschulunterricht, zu eruieren, vor allem aber auch zu explorieren, inwieweit die Förderung von Medienbildung und informatischer Bildung (insbesondere auch algorithmischem Denken) in der Grundschule mit dieser Technologie möglich ist. Im Einzelnen wurden folgende Ziele verfolgt:

• Die vorliegende Hardware und Programmierumgebung wird daraufhin geprüft, ob sie funktional für die Grundschule geeignet und einsatzfähig sein kann. Die Usability soll in einer ersten Einschätzung auf ihre Eignung für Grundschüler*innen geprüft werden.
• Fachdidaktiker*innen entwickeln pädagogisch-didaktische Unterrichtseinheiten, exemplarisch für die Fächer ‚Mathematik‘ und ‚Sachunterricht‘ sowie für die fächerübergreifende Medienbildung. Mit diesen soll exploriert werden, inwiefern auf der Basis existierender Lernsettings und Kompetenzbeschreibungen die Arbeit in der Grundschule projektiert werden kann.
• Die Erprobung von Lernumgebungen und Unterrichtseinheiten mit der Hardware Calliope und der entsprechenden Programmierumgebung in Grundschulklassen im Bundesland Bremen soll Aufschluss darüber geben, ob und wie mit solchen Mikrocontrollerboards und entsprechender Software in der Grundschule gearbeitet werden kann. Die Unterrichtsversuche sollen erste Erkenntnisse dazu liefern, welche Kompetenzen gefördert werden können. Ein besonderes Augenmerk liegt darauf, ob und wie algorithmisches Denken initiiert werden kann.

Der Calliope mini ist nicht der erste Mikrocontroller, der für Unterrichtszwecke entwickelt wurde. Aber er ist der erste Mikrocontroller, der in Deutschland gezielt für Grundschüler*innen entwickelt wurde und mit der Absicht verbunden ist, ihn flächendeckend einzusetzen. Nach der Vorstellung des Calliope mini in der Öffentlichkeit lösten diese Absichtserklärungen starke Reaktionen aus: zum einen eine Debatte über den Sinn des Programmierens in der Grundschule, zum anderen einerseits Begeisterung, andererseits Vorbehalte gegenüber der schnellen und breiten Distribution der Geräte. Denn welchen Bärendienst würde man einer Bildung für die digitale Welt erweisen, wenn zwar mit großem Einsatz Lernmaterialien an alle Grundschulen verteilt werden, diese dort aber – mangels erprobter Unterrichtskonzepte und mangels einer Bereitschaft der Lehrer*innen, mit ihnen zu arbeiten – ungenutzt liegen bleiben?
Der vorliegende Abschlussbericht zur Explorationsstudie Calliope mini stellt die Rahmenbedingungen und Zielsetzungen einer Unterrichtserprobung in drei Schulen sowie die Erkenntnisse und Schlussfolgerungen der begleitenden Untersuchung vor. Er macht die erprobten Unterrichtskonzepte zugänglich und spricht Handlungsempfehlungen aus. Diese basieren angesichts der nur einjährigen Dauer des Projektes und der damit verbundenen Beschränkung auf vier Lerngruppen auf begrenzten Erfahrungen. Zugleich beziehen sie sich allerdings auf eine gewisse Breite an unterschiedlichen Ausgangsbedingungen mit Blick auf die beteiligten Schulen, Lehrpersonen sowie Schüler*innen.
Da generalisierende Aussagen auf dieser Grundlage nur vorsichtig getroffen werden können, konzentriert sich die Darstellung nicht ausschließlich auf Vorgehensweisen und Ergebnisse, sondern gibt Einblick in konkrete Bedingungen und Situationen, wie sie sich im Verlauf des Projektes an den Schulen zeigten. Die Studie stellt im Kontext eines gesellschaftlichen Prozesses zunehmender Digitalisierung einen Versuch dar, Ziele, Grenzen und Potenziale einer frühen schulischen Begegnung mit grundlegenden Funktionsweisen und Gestaltungsmöglichkeiten digitaler Technik am konkreten Beispiel zu untersuchen und aufzuzeigen.
Die Fragestellungen und Erkenntnisse beziehen sich daher zwar auch auf technische und infrastrukturelle Bedingungen der Durchführung von Unterricht mit dem Calliope mini. Sie fokussieren aber insbesondere auf die Lehr-Lern-Herausforderungen im Schulkontext. Zentral dafür sind die Inhalte und Lernhandlungen im Unterricht und die Perspektiven der Lehrpersonen sowie der Schüler*innen, die sich auf das Lernabenteuer ‚Programmierung‘ eingelassen haben.