till 2025 - "Informatik überall"

Computerspiele sind Teil der digitalen Gesellschaft. Sie haben sind heute ein wichtiger Faktor der Medienkultur. In der öffentlichen Diskussion werden oft negative Aspekte hervorgehoben und Jugendliche dafür kritisiert, dass sie zu viel Zeit mit fragwürdigen Inhalten verbringen. Der Vortrag zeichnet ein differenzierteres Bild und zeigt insbesondere die Potentiale von Computerspielen und Entertainment Computing auf. Dabei werden ernsthafte Anwendungen von Spielen vorgestellt und die Bedeutung der Spielentwicklung für die Informatikausbildung diskutiert. Bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass ein kompetenter Umgang mit Entertainment Computing enorme Potentiale für Lehre, Anwendung und Gesellschaft freisetzen kann.

Die Fortschritte auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) verändern zunehmend die Technologielandschaft. Maßgeblicher Treiber dafür ist die Verfügbarkeit von Daten. Überall dort, wo mit Daten gearbeitet wird, können KI-Technologien zur Gewinnung neuer Erkenntnisse, zur Prognose und Optimierung, zur Personalisierung und Generierung neuer Inhalte eingesetzt werden. Um dieser Entwicklung Rechnung zu tragen und die Gesellschaft darauf vorzubereiten, verantwortungsvoll mit KI-Systemen umzugehen und sie zu gestalten, hält KI als Thema Einzug in den Informatikunterricht. Schülerinnen und Schüler sollen befähigt werden, KI-Systeme zu verstehen, zu bewerten, und zu nutzen. 

Zentraler Bestandteil der KI-Bildung ist das Verständnis von Daten, denn die Art und Weise, wie Daten gesammelt, analysiert und modelliert werden, hat einen entscheidenden Einfluss auf die Funktionsweise und die Qualität der KI-Systeme. Doch welche Datenpraktiken und Datenkonzepte sind für das Verständnis von KI-Systemen grundlegend? Wie können diese im Informatikunterricht vermittelt werden? Im Vortrag wird der aktuelle Stand der fachdidaktischen Forschung zu diesen beiden Fragen erläutert und darauf basierend einen Überblick über zentrale Datenkonzepte und Datenpraktiken für den Informatikunterricht zum Thema KI gegeben. Anschließend werden Erfahrungen vorgestellt, wie die Vermittlung der Datenkonzepte und Datenpraktiken in der Schulpraxis realisiert werden kann.

Für informatische Bildung brauche ich doch einen Computerraum oder einen Tablet-Koffer, oder?" – Nicht unbedingt! Informatische Grundkonzepte lassen sich auch ohne Stecker handlungsorientiert in den Sachunterricht einbinden. In diesem praxisnahen Workshop haben teilnehmende Lehrkräfte die Möglichkeit, verschiedene Materialien auszuprobieren und gemeinsam zu überlegen, wie diese im eigenen Unterricht integriert werden können.

Der Calliope-Mini ist ein kleiner Computer, der speziell für Kinder ab der 3. Klasse und Jugendliche entwickelt wurde. Er ermöglicht es, spielerisch die Welt der Informatik zu entdecken und erste Programmiererfahrungen zu sammeln. Im Workshop erhalten Sie eine Einführung in den Calliope-Mini, lernen seine Funktionsweise kennen und erfahren, wie er im Unterricht genutzt werden kann. Dabei werden Sie Schritt für Schritt angeleitet, einfache Programme auf einem iPad zu schreiben und diese auf den Calliope-Mini zu übertragen. Die Programmierung erfolgt über den Editor „MakeCode“, der eine intuitive Blockprogrammierung ermöglicht und zeigt, wie unkompliziert das Erstellen eigener Programme sein kann.

Der Calliope-Mini bietet zahlreiche Möglichkeiten für den Unterricht. Im Mathematikunterricht können Schülerinnen und Schüler beispielsweise einfache Berechnungen wie Addition oder Multiplikation programmieren. Im Sachunterricht lassen sich Projekte wie eine Wetterstation oder ein Verkehrszähler umsetzen. Auch im Sportunterricht kommt der Calliope-Mini zum Einsatz, etwa durch die Programmierung eines Hüpfzählers. Während des Workshops lernen Sie nicht nur, wie Sie die Grundlagen des Programmierens vermitteln, sondern auch, wie Sie selbst kleine Programme erstellen können.

Für die Teilnahme am Workshop ist ein iPad oder Notebook erforderlich.

Die Zugangskontrolle beim Smartphone, die Sitzplatzortung im „Restaurant der Zukunft“ oder das helligkeitsgesteuerte Licht – Informatik begegnet uns überall. Indem Lernende diese und andere Informatiksysteme des Alltags didaktisch reduziert selbst modellieren und algorithmisch umsetzen, entwickeln sie ein Verständnis für die zugrunde liegenden Konzepte. Dabei entstehen vielfältige, ganz unterschiedliche Lösungen, auf die die Lernenden stolz sind. Neben den Selbstwirksamkeitserfahrungen erleben sie dadurch auch, dass es ganz unterschiedliche Möglichkeiten gibt, Informatiksysteme auszugestalten.

Die Erfahrung aus dem Unterricht zeigt, dass insbesondere Beispiele aus der Lebenswelt, die kreative Lösungen ermöglichen und zur Diskussion und Reflexion einladen, besonders motivierend für Lernende sind.

Im Workshop werden Projektideen und konkrete Unterrichtsbeispiele für die Sekundarstufe 1 vorgestellt, die direkt in die eigene Praxis übernommen werden können. Lehrkräfte sind herzlich eingeladen, die vorgestellten Konzepte exemplarisch zu erproben und deren Einsatzmöglichkeiten für den eigenen Unterricht zu entdecken.

Bitte für die Praxisphase Notebook oder Tablet mitbringen

Eine Vielzahl der Informatiksysteme, die uns umgeben, sind Sensor-Aktor-Systeme. Einige davon lassen sich bereits mit einfachen Algorithmen und einem überschaubaren Sensor-Aktor-System wie dem Calliope mini rekonstruieren. Dies ermöglicht unabhängig von der Schulform einen motivierenden, lebensweltnahen Einstieg in das Algorithmische Problemlösen im Pflichtfach Informatik, der zu einem schnellen Selbstwirksamkeitserleben bei den Lernenden führt.

In diesem Workshop sollen entsprechende Unterrichtsbeispiele mit dem Calliope mini und der Programmierumgebung MakeCode praktisch erprobt werden. Der Workshop richtet sich ausdrücklich auch an Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorerfahrung.

Bitte ein Notebook mitbringen. Ein Calliope mini wird für die Praxisphase zur Verfügung gestellt.

Dieser Workshop richtet sich an Lehrkräfte, die die Grundlagen des Maschinellen Lernens praxisnah und kreativ im Unterricht vermitteln möchten. Mithilfe der visuellen Programmiersprache Scratch erkunden wir anschauliche Beispiele des Maschinellen Lernens.

Voraussetzungen: Die Teilnehmenden sollten bereits Grundkenntnisse in der Programmierung mit Scratch mitbringen. Für die praktischen Übungen wird ein eigenes Endgerät (Laptop oder Tablet) benötigt.

Der Jugendwettbewerb Informatik, das jüngstes Angebot der Bundesweiten Informatikwettbewerbe (BWINF), bietet Schülerinnen und Schülern einen niedrigschwelligen Einstieg ins algorithmische Problemlösen - und damit auch ins Programmieren. Ab der 5. Klasse wird eine visuelle Programmiersprache, vergleichbar mit Scratch, verwendet. So wird der Einstieg in die Welt der Algorithmik besonders leicht gemacht. Der Wettbewerb beginnt jedes Jahr im Frühjahr und geht über drei Runden.

In diesem Workshop möchten wir unsere kostenfreie Trainingsplattform jwinf.de vorstellen und mit Ihnen ausprobieren. Die Plattform bietet nicht nur die Möglichkeit, sich gezielt auf den Wettbewerb vorzubereiten, auch die Inhalte der Kerncurricula für das Fach Informatik in der Sek I werden abgedeckt: Die Grundlagen wie Variablen, Kontrollstrukturen und Operatoren werden mit kurzen, abgeschlossenen Aufgaben vermittelt und automatisch ausgewertet.

Auch den Übergang von einer visuellen in eine textuelle Programmiersprache unterstützen wir. Auf jwinf.de gibt es einen Abschnitt in dem das Programmieren mit der Programmiersprache Python eingeführt wird. Für Fortgeschrittene bieten wir die Lernplattform algo.bwinf.de an. Auf dieser Plattform werden neben Einstiegsaufgaben auch oberstufenrelevante Themen wie Rekursion, Graphenalgorithmen und Sortieralgorithmen angeboten. Die Lösungen werden auch hier automatisch ausgewertet. Außerdem erleichtern die unterstützende Hinweis-Engine und eine Effizienzbetrachtung den Zugang zu anspruchsvollen Konzepten.

In diesem Workshop präsentieren wir Ihnen die Vielfalt unseres Trainingsmaterials auf beiden Plattformen und beleuchten Ansätze, wie Sie die Lehrmittel effektiv in den Unterricht integrieren können. Auf beiden Plattformen haben Sie als Lehrkraft jederzeit eine Übersicht über das Kursmaterial und den Fortschritt ihrer Lernenden – und das ohne komplizierte Anmeldeprozesse.

Eigenes Gerät erforderlich: Ja (Notebook oder Tablet)

Material: Unsere Trainingsplattformen unter jwinf.de (zusätzliche Informationen unter bwinf.de/jugendwettbewerb) und algo.bwinf.de.

In diesem Gesprächskreis möchten wir neue Ansätze für die Gestaltung eines inklusiven Informatikunterrichts vorstellen. Gemeinsam werden wir diese Ansätze erkunden, Perspektiven diskutieren, allgemeine Erfahrungswerte austauschen und über die praktische Umsetzung reflektieren. Unser Ziel ist es, über wissenschaftliche Erkenntnisse zu informieren und die Sicht aus der Praxis zu erfahren sowie gemeinsam Ideen für die Gestaltung inklusiven Informatikunterrichts zu entwickeln und auszutauschen.

Digitale Technologien prägen unseren Alltag – umso wichtiger ist es, IT-Risiken zu erkennen und gezielt Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Im CyberDefense Lab Workshop lernen die Teilnehmenden anhand praxisnaher Simulationen, wie Angriffe wie Phishing, Social Engineering und Brute-Force-Attacken funktionieren und abgewehrt werden können. Dabei erfahren sie, wie Wortlisten für Brute-Force-Angriffe genutzt werden, warum Hashing und Salting Passwörter schützen und wie Schwachstellen in IT-Systemen erkannt und durch regelmäßige Updates geschlossen werden können. Weitere Aufgaben wie Directory-Scans mit Gobuster und die Arbeit mit Tools wie CyberChef machen die technischen Grundlagen von IT-Sicherheit anschaulich und nachvollziehbar. Die Inhalte des Labs sind darauf ausgelegt, sowohl die Expertise der Lehrkräfte im Bereich IT-Sicherheit zu stärken als auch praxisnah im eigenen Unterricht eingesetzt und interaktiv mit Schülerinnen und Schülern erarbeitet zu werden.

Die Teilnehmenden sollten möglichst ein digitales Endgerät mitbringen.

Modellierungen und die Repräsentation von Informationen durch Daten sind zentrale Bestandteile des Informatikunterrichts. Auch alltägliche Handlungsabläufe wie Tänze, Musikstücke, Sportübungen, Handarbeiten oder Bauanleitungen lassen sich für verschiedene Zwecke abstrahieren und durch Symbole darstellen.  Ein generelles Modellierungsverfahren kann dabei den Modellierungsprozess mit einem Diagramm als schematische Darstellung unterstützen. Diese neue Modellierungstechnik ist unplugged und greift auf Methoden des Computational Thinking zurück.

Mehr Informationen zu diesem Verfahren finden Sie unter „Information Encoding Modeling (IEM)“: https://dl.acm.org/doi/10.1145/3677619.3678125

In dem Workshop lernen Sie zunächst die Grundlagen dieser Modellierungstechnik und ihre Anwendung in verschiedenen Kontexten kennen. Anschließend erarbeiten und bewerten Sie selbst Aufgaben zur Modellierung von Alltagsabläufen und erfahren, wie diese Technik im Unterricht eingesetzt werden kann.

Der Workshop bietet unabhängig von der Schulform einen Einblick in die Möglichkeiten des Calliope mini für einen motivierenden, lebensweltnahen Einstieg in das algorithmische Problemlösen im Fach Informatik mit Bezug zur Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE). 

Im Fokus des Workshops stehen das Kennenlernen des Calliope mini sowie die Umsetzung eigener Projekte. Anhand praxisnaher Beispiele werden Unterrichts- und Projektideen zum Thema BNE vorgestellt – von der ersten Ideenfindung bis hin zur Erstellung eines physischen Prototyps.

Des Weiteren haben alle Teilnehmenden die Möglichkeit, die Programmierung von Sensoren sowie Motoren sowohl in der blockbasierten Programmierumgebung MakeCode als auch in der textbasierten Programmierumgebung MicroPython zu erproben.

Der Workshop richtet sich ausdrücklich auch an Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorerfahrung.

Bitte einen Laptop oder iPad mitbringen. Auf dem iPad sollte die Calliope mini App (https://itunes.apple.com/de/app/calliope-mini/id1309545545?mt=8) installiert sein.

Zielgruppe: Sek I

Zeit- und Selbstmanagement gehören zu den Soft Skills, die Lehrkräfte wie Schüler:innen brauchen. Im Workshop stellen wir die Pomodoro-Technik als Zeitmanagementmethode vor. Wir entwickeln einen Pomodoro-Timer mit dem Calliope mini und der Arduino IDE. 

In der abschließenden Diskussion wollen wir auf die Umsetzung mit der Arduino IDE eingehen, sowie über den Pomodoro-Timer hinaus weitere Ideen für denkbare Artefakte entwickeln und deren Thematisierung im Informatikunterricht reflektieren.

In der Informatik-Didaktik wird seit einiger Zeit stärker betont, dass Code lesen und Code schreiben zusammengehören. Eine Unterrichtsmethode dafür ist PRIMM. PRIMM steht dabei für Predict-Run-Investigate-Modify-Make. Die ursprünglichen Aufgaben für PRIMM wurde für eine textbasierte Programmiersprache entwickelt, die auf einer Konsolenmaschine läuft. Im Workshop soll eine Unterrichtseinheit zum Einstieg in die Programmierung vorgestellt werden, die eine blockbasierte und ereignisorientierte Sprache zu Grunde legt (Snap!, die Programme sind auch in Scratch verfügbar).

Die Unterrichtseinheit ist geeignet für den Pflichtunterricht Informatik in der Sekundarstufe I oder die Eingangsstufe.

Für das komplette Material (incl. Videos) ist ein USB-Stick erforderlich.

Ein kompetenz- und handlungsorientierter Informatikunterricht legt die Basis, um Lernende in realitätsnahen Anwendungskontexten gezielt zu fördern. Doch wie lassen sich daran angelehnte Leistungsfeststellungen entwickeln, die der Vielfalt der Kompetenzförderung Rechnung tragen?

Dieser Beitrag zeigt praxisnah, wie sich lernstandsbezogene Leistungsfeststellungen erstellen lassen.
Der Schwerpunkt liegt auf der Erstellung eines aus den Lernsituationen abgeleiteten, diversifizierten Prüfspektrums.

Inhalte:

• Kurzes Plädoyer für kontextualisierte Prüfszenarien
• Von der Kompetenzförderung zu operationalisierten (Prüf-)Aufträgen
• Entwicklung eines diversifizierten, operationalisierten Prüfspektrums
• Best Practice:
  •   Prüfgerüste von "innen nach außen" gestalten
  •   Prüfszenarien von "außen nach innen" aufbauen
  •   Dreigliedriger Aufbau von (Teil-)Aufgaben

Der Beitrag lädt dazu ein, einen erweiterten Blick auf die Gestaltung von Leistungsnachweisen zu werfen.
Das Vorgehen ist im Bereich der Beruflichen Informatik in Niedersachsen etabliert, lässt sich aber auch auf andere Schulformen übertragen.

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie Künstliche Intelligenz eigentlich lernt? Begriffe wie überwachtes, unüberwachtes oder bestärkendes Lernen mögen bekannt sein, doch was steckt dahinter?

In diesem Workshop nähern wir uns diesen Fragen auf spielerische Weise mit dem analogen Material von "AI Unplugged". Hier wird es die Gelegenheit geben, die Prinzipien des maschinellen Lernens selbst auszuprobieren – ganz ohne Computer. Der Fokus liegt dabei auf einem interaktiven und greifbaren Lernerlebnis, das Spaß macht und neugierig auf die Welt der KI macht.

Im Kartenspiel „Mischwald“ (1. Platz Deutscher Spielepreis 2024) legen die Spieler Bäume aus, an die sie oben, unten und seitlich weitere Tier- und Pflanzenkarten anlegen können. Wenn man die umständliche Punktezählerei am Spielende automatisieren will, ergibt sich eine dreidimensionale Datenstruktur (Spieler – Wald – Bäume). Für die Punktewertung werden teils verschiedene Anzahlen berücksichtigt, teils bestimmte Zusamenhänge (Anzahl der Wölfe mal Anzahl des Rotwildes oder Anzahl der Eichhörnchen an einer Eiche oder der Wald mit den meisten Linden).

Zur Implementierung in Snap! werden teils Befehle für Matrizenoperationen, teils Funktionen höherer Ordnung eingesetzt. Der Schwerpunkt des Workshops liegt auf dem sicheren Umgang mit mehrdimensionalen Datenstrukturen, wie er für die Sekundarstufe II gefordert wird.

Mit diesem umfangreichen Material erforschen und entdecken die Schülerinnen und Schüler, wie sie Ausschnitte aus der Realität modellieren und schrittweise in ein textuelles Programm mit JAVA überführen können. Die besondere Herausforderung besteht darin, dass zu Beginn nur eine Idee da ist. Dabei wird das Konzept des Deeper Learning zugrunde gelegt. Dieses Konzept unterstützt kreative Projektarbeit im Team, wie es in der Informatik üblich ist, auf besonders passgenaue Weise. Da sich digitale Ergebnisse schnell vervielfältigen lassen, ist ein wesentlicher Aspekt auch der der authentischen Leistung. Im Workshop werden Grundlagen zu Deeper Learning vermittelt und ein Unterrichtsbeispiel mit kreativen Lösungen vorgestellt.

In diesem Workshop wird gezeigt, wie man unter ChatGPT4 (lizensierte Version) einen eigenen ChatBot erstellt und anlernt, damit dieser bei der Erstellung von Lernsituationen nach Vorgaben des Schulischen Curriculums BBS unterstützt. Ganz wichtig: unterstützt und nicht erstellt. Der Chatbot wird dabei nicht nur mit den Curricularen Vorgaben, sondern auch mit einer kompletten Bedingungsfeldanalyse und einem konkreten Handlungsrahmen angelernt. Das Ziel ist nicht ein Arbeitsblattgenerator, sondern die Lernsituationen werden mit Unterstützung komplett und in allen Aspekten geplant und dokumentiert.