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Neueste Veröffentlichungen
- ZeitschriftenartikelUnterstützende Werkzeuge zum Einstieg in die Algorithmik (Ozobots, Calliope Mini, Arduino)(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Kiesmüller, UlrichIn diesem Artikel werden Einsatzmöglichkeiten verschiedener Werkzeuge im Informatikunterricht der Sekundarstufe für den Themenbereich Algorithmik bzw. Einstieg ins Programmieren vorgestellt. Der Fokus wird hierbei auf die Mikrocontroller-Boards bzw. Roboter Calliope Mini, Ozobot und Arduino gelegt. Den Ausführungen liegen jahrelange Erfahrungen zugrunde, die beim Einsatz dieser Werkzeuge im Informatik-Unterricht der 7. Jahrgangsstufe (in Bayern) gesammelt wurden. Da der Ozobot ab Beginn des Schuljahres 2023/2024 auch in der neu strukturierten 11. Jahrgangsstufe des neuen bayerischen Gymnasiums im Bereich Algorithmik eingesetzt werden wird, ist dessen Betrachtung besonders ausführlich gestaltet.
- ZeitschriftenartikelFilterblasen verstehen(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Pöhner, Nicolai„Vorschläge für dich“ ist ein beliebtes Feature des sozialen Netzwerkes Instagram. Dieses Feature schlägt Usern ähnlich Inhalte vor, die gut zu ihren bisherigen Interessen passen. Dadurch entstehen sogenannte „Filterblasen“, in denen User personalisierte Feeds erhalten. Soziale Netzwerke nutzen dieses und andere Features, um die User noch länger auf ihrer Plattform zu halten. Aber wie entstehen die personalisierten Vorschläge? Sie sind das Ergebnis von Data-Mining in sozialen Netzwerken. Dieser Artikel erklärt, wie Data-Mining in sozialen Netzwerken funktioniert, welche Vor- und Nachteile Filterblasen haben und wie diese Inhalte Schülerinnen und Schüler einfach und anschaulich im Informatikunterricht der Sekundarstufe 1 vermittelt werden können.
- ZeitschriftenartikelDas Prinzip des verstärkenden Lernens im Rollenspiel erkunden(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Strecker, KerstinIn diesem Beitrag beschreiben wir ein Rollenspiel, das im Unterricht bereits ab der Sekundarstufe 1 mit der gesamten Klasse durchgeführt werden kann und das Prinzip des verstärkenden Lernens im Themenbereich „maschinelles Lernen“ erfahrbar macht.
- ZeitschriftenartikelMit LoRa-Technologie und Scratch eigene Netzwerke programmieren(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Temperli, BeatSchülerinnen und Schüler nutzen täglich ihre Smartphones und versenden häufig Nachrichten an Freundinnen und Freunde. Snapchat, Tiktok, Instagram und bei vielen weiteren Apps – der «Senden»-Knopf wird viel genutzt. Doch wie kommt die Nachricht beim Gegenüber an? Wie weiss das eigene Mobiltelefon, an wen die Emojis gesendet werden sollen? Im Rahmen der Unterrichtseinheit "Mit LoRa-Technologie das Netzwerk kennenlernen" erstellen die Lernenden der siebten bis neunten Klasse mithilfe von "Scratch" und "Physical Computing" ein eigenes Netzwerk und senden Nachrichten an andere Teams in ihrer Klasse. Dabei lernen sie, wie in einem unkonfigurierten Netzwerk rohe und verarbeitete Daten übertragen werden können. Das zugrundeliegende "leere" Netzwerk basiert auf der modernen LoRa-Technologie. Die kostengünstigen Geräte können von Schülerinnen und Schülern mit Scratch programmiert werden, um so eigene Nachrichten über das LoRa-Netzwerk zu senden und fremde Nachrichten zu empfangen. Die Lernenden können einfache Chats bis hin zu komplexen Kommunikationssystemen erstellen, bei denen neben den eigentlichen Nachrichtentexten auch Metadaten wie Empfänger- und Absenderadressen übertragen und ausgelesen werden können. So werden parallele Chats zwischen mehreren Geräten ermöglicht. Die Unterrichtseinheit zeigt didaktisch reduziert auf, wie Chat-Apps kommunizieren beziehungsweise wie Netzwerkprotokolle funktionieren und verdeutlicht den Lernenden, dass oft nicht nur eine Nachricht selbst versendet wird, sondern dass zusätzliche Informationen erforderlich sind, um eine Nachricht an ihr Ziel zu bringen. Die sogenannten Metadaten, die mit den Nachrichten verknüpft werden, beinhalten in diesem Fall mindestens Informationen zu Absender und Empfänger. In dieser enaktiven Lernumgebung arbeiten die Schülerinnen und Schüler in ihrem eigenen Lerntempo und können dank dem ausgeklügelten Aufbau direkt die gesamte Kommunikation im Netzwerk beobachten. So erlernen sie die Grundlagen im Informatikkonzept der Netzwerkkommunikation.
- ZeitschriftenartikelUnravel – Bilderkennung mit neuronalen Netzen(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Gräßl, ChristophDie zunehmende Bedeutung von Künstlicher Intelligenz im Alltag hat dazu geführt, dass die Kultusministerien verschiedener Bundesländer dieses Thema in Lehrplänen allgemeinbildender Schulen verankert haben. Da dieser Lernbereich neu ist, müssen auch innovative didaktische Ansätze entwickelt werden. Dies stellt aufgrund weniger Erfahrungswerte eine besondere Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird ein praxisorientiertes Konzept vorgestellt, in dem Schülerinnen und Schüler ab der oberen Mittelstufe selbstständig alle Komponenten eines Bilderkennungssystems, angefangen von der Bildaufnahme bis hin zur Klassifizierung, explorativ erleben. Ziel ist es zum einen, einen grundlegenden Einblick in Klassifikation mit neuronalen Netzen zu vermitteln. Zum anderen sollen die Schülerinnen und Schüler verstehen, wie Systeme des überwachten Lernens allgemein aufgebaut sind, wie man sie bewertet und wo deren Grenzen liegen.
- ZeitschriftenartikelPerzeptron Unplugged: Enaktive Ansätze zur Vermittlung künstlicher neuronaler Netze im Unterricht(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Zurfluh, ThomasIn diesem Praxisbeitrag werden erprobte Unterrichtskonzepte und -ansätze zur Vermittlung von Kompetenzen im Bereich künstlicher Intelligenz (KI) und künstlicher neuronaler Netze (KNN) vorgestellt. Die Materialien stammen von der Webseite Machine Learning for Teachers (ml4t.ch) und werden erfolgreich im Lehramtsstudium der Pädagogischen Hochschule Zürich für Lehrkräfte der Sekundarstufe I im Fach Medien und Informatik eingesetzt. Ziel ist es, Lehrkräften konkrete und direkt anwendbare Ansätze inklusive des verwendeten Materials bereitzustellen und enaktive Erfahrungen zu ermöglichen, um die Konzepte begreifbar zu machen. Die Webseite ist nach dem Prinzip des didaktischen Doppeldeckers aufgebaut und kann sowohl mit Lehrkräften als auch mit Schülerinnen und Schülern ab dem 7. Schuljahr eingesetzt werden.
- ZeitschriftenartikelEditorial(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Grillenberger, Andreas; Stechert, Peer; Schulz, Sandra; Michaeli, Tilman
- ZeitschriftenartikelKI in der Kiste: Unterrichtsaktivitäten aus einem Lernlabor zum Thema Künstliche Intelligenz(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Lindner, Annabel; Müller-Unterweger, Michaela; Berges, Marc; Rösch, MathiasDer Beitrag präsentiert eine Sammlung von Unterrichtsaktivitäten, die im Rahmen der Entwicklung eines Lernlabors zum Thema Künstliche Intelligenz (KI) entstanden sind. Die Aktivitäten können in verschiedenen Jahrgangsstufen, Schulformen und Unterrichtsfächern als Impulse und thematische Aufhänger zur Vermittlung verschiedener Konzepte aus dem Bereich der KI eingesetzt werden. Es werden exemplarisch fünf Aktivitäten aus der Sammlung vorgestellt. In der Aktivität Gesucht: KI können Schüler:innen den Einsatz von KI-Algorithmen in Alltagsgegenständen unterstützt durch Bildkarten diskutieren. Es war einmal ... bietet einen Überblick über die historische Entwicklung von KI-Systemen, während Realitäts-Tabu sich mit der Komplexität der Realität und ihrer Verarbeitung durch KI-Systeme befasst. Die Orakel-Cops stellen Szenarien des Predictive Policing nach und in der Aktivität Künstler:in unbekannt versuchen die Schüler:innen, KI-Artefakte von menschlichen Kunstwerken zu unterscheiden.
- ZeitschriftenartikelSoekiaGPT - ein didaktisches Sprachmodell(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Hielscher, MichaelStatistische Sprachmodelle, insbesondere Textgeneratoren wie ChatGPT, haben in letzter Zeit grosse Aufmerksamkeit erregt. Künstliche Intelligenz ist auch ein Thema im Unterricht und die kritische Auseinandersetzung sollte ein Verständnis der grundlegenden Funktionsweisen umfassen. Sprachmodelle wie ChatGPT oder Bard sind jedoch komplexe Informatiksysteme und basieren auf riesigen Dokumentensammlungen und massiver Rechenleistung. Die Lernumgebung SoekiaGPT nimmt eine Reihe didaktischer Vereinfachungen vor und ermöglicht Schülerinnen und Schülern so einen Blick unter die Motorhaube von statistischen Sprachmodellen zu werfen und mit einem selbst gebauten Modell zu experimentieren.
- ZeitschriftenartikelCoraline als begehbarer Roman: Ein Englisch- Informatik-Projekt aus dem Distanzunterricht(Informatische Bildung in Schulen (IBiS): Vol. 1, No. 1, 2023) Rau, ThomasIn der besonderen Situation des Distanzunterrichts im Frühling 2020 entstand mit einer 9. Klasse auf der Grundlage der aktuellen Lektüre des Englischunterrichts ein Computerspiel aus dem Genre Interactive Fiction (auch: Textadventures). Die Implementierung übernahm dabei die Lehrkraft, Text und Ideen des Spiels stammen weitgehend von den Schülern und Schülerinnen; auch informatische Inhalte ließen sich dabei veranschaulichen, insbesondere Modellierung und Relationen.