OAKLAND / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein Startup von der Northeastern University baut mit NextTile einen modularen STEM-Baukasten, der Kinder über magnetische Bausteine mit Stromkreisen und LED-Effekten spielerisch vertraut macht. Die Entwickler verknüpfen 3D-gedruckte und per Laser geschnittene Module mit kleinen Magneten, integrierter Verdrahtung und einer dedizierten Batterie-Kachel. Ziel ist der Einsatz bereits in Kindergarten- und Erstklassen, nachdem das Konzept in Makerspaces auf den Campus in Oakland und Boston entstanden ist. Im Hintergrund steht auch die Frage, wie frühe Lernzugänge den späteren Zulauf zu MINT-Studien beeinflussen.
Bei NextTile geht es nicht um eine weitere Lern-App, sondern um ein physisches Lernsystem, das elektrische Grundlagen sichtbar und anfassbar macht. Auslöser war laut den Gründern die Erfahrung, dass viele Schülerinnen und Schüler in der Mittelstufe nicht wirklich an Schaltkreise herangeführt werden, wenn sie nicht in einen Technik-Club wechseln oder Spezialkurse belegen. Genau diese Lücke wollten Nicolas Bejar und Mason Kim adressieren – mit einem modularen STEM-Spielzeug, das auf dem Prinzip „Bauen statt nur Erklären“ basiert und gleichzeitig unterschiedliche Visualisierungen für grundlegende Konzepte erzeugt.
Technisch startet das Konzept mit einer modularen Kachelgrafik aus magnetischen Quadraten, die sich in dutzenden Orientierungen koppeln lassen. Die Module sind etwa drei Zoll groß und werden in den Makerspaces der Northeastern-Standorte in Oakland und Boston hergestellt, unter anderem mit 3D-Druckern und Laser-Cuttern. Anschließend setzen die Studierenden die Magnete, kleine Schaltungskomponenten und LED-Lichter per Hand ein. Der praktische Effekt entsteht erst, wenn die Bausteine mit einer dedizierten Batterie-Kachel verbunden werden: Dann lassen sich über die Geometrie und die Polarität der Magnete die nächsten Schritte im Strompfad „erzwingen“ und als Muster auf der Oberfläche erkennen.
Ein Beispiel verdeutlicht, wie NextTile aus dem Layout eine didaktische Aufgabe macht. Ein Tile enthält laut Kim gekreuzt verlaufende rote und schwarze Drähte, die im Inneren auf entgegengesetzten Ecken beginnen. Wenn Nutzer die Kachel so ausrichten, dass die Magnetpolung zueinander passt, bildet sich in der gesamten Anordnung eine durchgängige, gleichfarbige Leitung – inklusive Stromübergabe über mehrere Kacheln hinweg. Ein weiteres Modul wechselt die LED-Farbe abhängig davon, welche Seite mit Spannung versorgt wird. Zusätzlich erlauben Magnete an allen vier Seiten Verbindungen auch in vertikalen Aufbauten; damit lässt sich statt nur „flach“ auch räumlich experimentieren, ohne dass Schülerinnen und Schüler die Konstruktion ständig wieder demontieren müssen.
Den Produkt- und Lernansatz begründen die Beteiligten nicht nur mit „Motivation“, sondern mit dem Mechanismus des aktiven Konstruierens. Tomás Galguera, Professor für Education an der Northeastern University, argumentiert in diesem Kontext, dass Kinder Wissen im Spiel selbst aufbauen: Sie prüfen dabei Annahmen, entwickeln kognitive Fähigkeiten und gewinnen damit auch Sicherheit im Umgang mit technischen Themen. Besonders wichtig sei, dass Lernsettings ausreichend Zeit und Raum fürs Tüfteln lassen. Genau diese Logik spiegelt sich auch in den frühen Tests wider: In einem Besuch der Entwickler in einem Klassenzimmer sollten die Kinder nicht nur nachbauen, sondern eigene Varianten vorschlagen. Innerhalb der ersten zwanzig Minuten entwarfen sie laut Kim sogar eine Methode, die Tiles an einer Magnetfläche wie einer Whiteboard-Oberfläche auszurichten – also eine vertikale Orientierung, die die Studierenden selbst zunächst nicht auf dem Schirm hatten.
NextTile entstand als Teil eines praxisnahen Studienkonzepts: Die Idee wurde den Angaben zufolge bereits im ersten Jahr innerhalb eines „Cornerstone Engineering“-Kurses in Oakland 2025 entwickelt und später in Boston weiter verfeinert. Der Fokus liegt dabei auf der Zielgruppe der sehr frühen Schuljahre, konkret auf dem Einsatz in Kindergarten- und Erstklassen an einer Children’s School auf dem Campus. Das Startup befindet sich inzwischen im Status „patent pending“ und wird von der IDEA Venture Accelerator unterstützt, die Studierenden Finanzierung für Prototypen gibt und beim Erstellen des Businessplans hilft. Damit geht das Projekt in eine Phase über, in der nicht mehr nur die Ingenieursleistung zählt, sondern auch Verpackung, Robustheit, Sicherheit im Klassenzimmer sowie die Frage, wie schnell neue Varianten verständlich werden.
Marktseitig ist der Wettbewerb im Spielwarenbereich zwar hart, aber die Kategorie STEM-Bausteine wächst schneller als der Gesamtmarkt. Laut Angaben aus dem Umfeld der Projektbetreuung liegt der Anteil von STEM Toys am globalen Spielwarenmarkt bei rund 6 % gemessen am Retail-Umsatz, gleichzeitig soll die Kategorie etwa doppelt so schnell wachsen wie der Gesamtmarkt. Stephen Golden, Professor für Entrepreneurship und Innovation, ordnet NextTile als ernstzunehmenden Kandidaten ein, weil sowohl Lehrkräfte als auch Eltern STEM-Produkte als Lern- und Unterhaltungsformat akzeptieren. In der nächsten Entwicklungsphase arbeiten Bejar und Kim an Iterationen der Kacheln, inklusive möglicher Erweiterungen wie Microcontrollern, Displays, Motoren und Tastern – also einer Brücke von reinem Baukastenlernen hin zu stärker „programmierbaren“ oder zumindest interaktiven Lernpfaden.
Gerade für die langfristige MINT-Pipeline spielt das Thema frühe Zugänglichkeit eine Rolle. Die Studierenden verweisen auf Zahlen der US National Science Foundation: Im Jahr 2020 lagen die absoluten US-Raten bei Bachelorabschlüssen in Science and Engineering deutlich unter denen Indiens und Chinas – bei Indien mit 2,4 Millionen und China mit 2 Millionen gegenüber weniger als 890.000 in den USA. Auch bei Promotionsabschlüssen bleibt die Dynamik in den USA laut NSF-Angaben hinter der Entwicklung in China zurück. NextTile versucht, ein praktisches Gegenmittel gegen fehlende handfeste Lernmöglichkeiten zu schaffen, indem es technische Konzepte in Spielmechaniken übersetzt und damit Hemmschwellen reduziert – nicht als „Wunderlösung“, aber als frühes Trainingsgelände für räumliches Denken, Designverständnis und grundlegende Rechen- bzw. Logikmuster.
Der nächste Schritt Richtung Konsumentenmarkt ist deshalb auch weniger eine Frage der Materialkosten als der Nutzererfahrung: Wie schnell verstehen Kinder die Idee hinter Polarität und Strompfaden, wie stabil bleibt der Aufbau im Schulalltag, und welche Lernfortschritte lassen sich wiederholen, ohne dass der Unterricht jedes Mal neu erfunden werden muss? Kim spricht hier von dem Ziel, das Produkt nachhaltig nach dem Abschluss weiterzuentwickeln – und genau daran entscheidet sich, ob NextTile vom Prototyp zum Serienprodukt wird. Wenn das gelingt, könnte aus einer einzelnen Kachelidee ein skalierbares Lehrmittel werden, das die Lücke zwischen „ich habe eine Theorie gehört“ und „ich habe sie selbst ausprobiert“ spürbar verkleinert.
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