18. Fachtagung 2023

Programm

Workshopbeschreibungen

01: Sichtbarmachen vom digitalen Datenabfluss

- vormittags und nachmittags -

Referent: Henning Buse

Im Workshop „Sichtbarmachen vom digitalen Datenabfluss“ werden die im Hintergrund abfließenden Daten dargestellt, die beim Nutzen vom Computer anfallen und für BenutzerInnen erst einmal unsichtbar sind. Das geschieht u.a. mit der Anwendung pi-hole, welche auf Basis von DNS Adressen von Werbefirmen blockiert und grafisch anzeigen kann. Mit weiteren Werkzeugen im Browser Firefox und auch mit speziellen Addons für Firefox wird der unerwünschte Datenabfluss dargestellt, weiter reduziert bzw. gesteuert. Die verschiedenen dargestellten Techniken ermöglichen im Unterricht die Sensibilisierung der SchülerInnen, den Abfluss der eigenen Daten zu begreifen und befähigen sie, Datenschutz zu praktizieren.

02: Story Cards: Programmieren lernen und Kreativität fördern

- nur nachmittags -

Referent: Thomas Schmalfeldt

Wie können die Schülerinnen und Schüler im Informatikunterricht eigene Ideen verfolgen, kreativ und erfinderisch sein und zugleich Programmieren lernen, ohne sich dabei zu überfordern? Mit dem Einsatz der Story Cards und Skill Cards werden genau diese Ziele, bezogen auf den Calliope mini, verfolgt. Die Skill Cards zeigen auf, wie gewisse Konzepte funktionieren (z.B. wie man einen Motor an den Calliope mini anschließt und mittels der Software ansteuert). Die Story Cards sind dann ein Hilfsmittel, um mit den anhand der Skill Cards erlernten Fertigkeiten eine Geschichte oder ein Produkt zu erfinden. So bauen zum Beispiel die Schülerinnen und Schüler nicht einfach nur einen autonomen Radroboter, sondern einen Tiger, welcher durch den Wald streunt und Menschen erschreckt. Im Workshop lernen Sie praxisnah die Ideen, welche hinter den Story Cards und Skill Cards stecken, kennen. Sie erfinden unter anderem in einer Gruppe eine Geschichte und lassen sie durch das Anschließen von verschiedenen Sensoren und Aktoren an den Calliope mini (falls Sie noch nicht wissen wie dies geht, lernen Sie es mit den Skill Cards) zum Leben erwecken. Der Aufbau des Workshops orientiert sich, wie auch die Story Cards und Skill Cards, an den „Four Cs” der “21st century skills”: Collaboration, Communication, Critical thinking und Creativity. Die Story Cards und Skill Cards eignen sich für den Einsatz in der Grundschule und der Unterstufe der Sekundarstufe I und werden als „Open Educational Resources“ veröffentlicht.

03: Klemmchat: Wie man mit Lego Duplo Steinen Demokratie in Messengern entdeckt

- nur nachmittags -

Referentin: Luisa Gebhardt

In diesem Workshop schauen wir uns eine Möglichkeit an, wie man Schüler*innen an demokratische Konzepte in Messenger Diensten heranführen kann. Dazu werden wir selbst mit Lego Duplo Steinen ein Messenger-System mit verschiedenen zentralen und dezentralen Architekturen simulieren um die verschiedenen Machtverteilungen herauszuarbeiten und über die Anwendungen der Methode im Unterricht diskutieren. Klemmchat nutzt Elemente von Computer Science Unplugged, um Schülern ab der 10. Klasse Aspekte von Machtstrukturen und Zuverlässigkeitsmaßnahmen in verteilten und dezentralen Architekturen am Beispiel einer Instant-Messaging-Anwendung zu vermitteln. 

Referenz: https://www.dsn.kastel.kit.edu/software.php 

04: Agile Schule

- nur vormittags  -

Referentin: Petra Kastl

In Start-Ups geht heute fast nichts mehr ohne Agile Softwareentwicklung. Auch in der Schule wird Projektunterricht dank agiler Methoden gewinnbringender und kann Schüler*innen zur Selbstorganisation anleiten. Der Workshop Agile Schule beschreibt aus der schulpraktischen Perspektive Hintergründe und Philosophie agiler Methoden, illustriert diese an konkreten Praxisbeispielen und stellt Umsetzungshinweise in Form eines praxiserprobten "Methodenkoffers" zur Verfügung. Erfahrungen zeigen, dass Schüler*innen in agilen Projekten erworbene Selbstorganisationskompetenzen auch in anderen Fächern erfolgreich einsetzen.

05: Blender: Einblick in das 3D-Allzwecktool

- nur nachmittags -

Referentin: Katharina Weiß & Leonie Lindemann

Bringen Sie bitte einen Laptop mit der vorinstallierten Software Blender 3.4.1 mit.

Die kostenlose Open-Source-Software Blender ist eine wahre Wunderkiste für 3D-Animation, 3D-Modelle, Videoschnitt und vieles mehr. In diesem Workshop reißen wir die Grundlagen der einfachen 3D-Modellierung und einige prozedurale Vorgehensweisen an. Hierbei gibt es einen Einblick in Blenders Modifier und Geometry Node Systeme. Neben der Modellierung werden auch Materials vorgestellt, welche die Oberflächenbeschaffenheit der 3D-Modelle, wie z.B. die Farbe, beeinflussen. Abschließend berichten wir unsere Praxis-Erfahrung aus Workshops mit Schüler:innen und geben Ressourcen für die weitere Auseinandersetzung mit Blender mit.

06: SCRATCH-Coding am Beispiel von LEGO® Education SPIKE™ Prime

- entfällt -

Referent: Marius Galuschka (Christiani)

LEGO® Education SPIKE™ Prime ist ein digitales Lernkonzept für den Einsatz in den MINT-Fächern und der digitalen Medienbildung in der weiterführenden Schule.
In der Fortbildung lernen die Teilnehmer/-innen Möglichkeiten kennen, wie mit Hilfe der LEGO® Education Unterrichtsmedien und Lernkonzepten die haptische und die digitale Welt auf einfache Weise kombiniert werden können. Zu Beginn erhalten die Teilnehmer/-innen einen ausführlichen Überblick über das Lernkonzept und die Lernphilosophie von LEGO® Education.
Im Hauptteil der Veranstaltung zeigen wir die verschiedenen Hardwarekomponenten und lassen die Teilnehmer/-innen ausgewählte Modelle konstruieren, anhand derer Sie spannende Problemstellungen aus den originalen Schülermaterialien bearbeiten lassen. Diese kommen aus den fünf Lernbereichen: Erfinderteam, Unternehmensgründung, Alltagshelfer, Wettbewerbsvorbereitung und Training Tracker. Die Projekte konzentrieren sich auf die Themen Maschinenbau, Informatik, Technik und Messwerterfassung.
Mit der SPIKE™ App für Tablets oder Computer lassen sich die selbst gebauten Modelle programmieren und auf diese Weise zum Leben erwecken. Die App basiert auf der beliebten und in der allgemeinbildenden Schule häufig genutzten Programmiersprache Scratch und begeistert mit einer intuitiv bedienbaren Programmieroberfläche mit Drag-and-Drop-Funktion.

07: Algorithmik-Einstieg mit dem Jugendwettbewerb Informatik

- entfällt -

Referent: Wolfgang Pohl 

Der Jugendwettbewerb Informatik ist das jüngste Angebot der Bundesweiten  Informatikwettbewerbe (BWINF). Er richtet sich an Schülerinnen und  Schüler ab der 5. Klasse und bietet einen Einstieg ins algorithmische  Problemlösen - und damit auch ins Programmieren. Programmiert wird in  einer visuellen Programmiersprache, ähnlich zu Scratch. Der Wettbewerb  findet jedes Jahr hauptsächlich im Frühjahr statt und geht über 3 Runden. Das Trainingsmaterial, das kostenfrei auf der Wettbewerbsplattform  jwinf.de zur Verfügung steht, kann sehr gut zum Einstieg in Algorithmen  und Programmieren für die Sekundarstufe 1 im Unterricht genutzt werden.  Inhaltlich gibt es große Überschneidungen mit Lehrplänen für die  Sekundarstufe 1 im Bereich Algorithmen. In diesem Workshop lernen Sie das Trainingsmaterial und andere  Angebote rund um den Jugendwettbewerb Informatik kennen. Wir geben  Anregungen und überlegen gemeinsam mit den Teilnehmenden, wie diese im  Unterricht genutzt werden können. 

Referenz: https://bwinf.de/jugendwettbewerb/ 

08: InstaHub

- nur vormittags  -

Referent: Hauke Morisse

InstaHub ist ein soziales Netzwerk erstellt vom Kollegen Julian Dorn, welches im Unterricht eingesetzt wird, um die Themen Datenbanken, Umgang mit sozialen Netzen und Datenschutz zu lehren. Es gibt keine Zugangsbeschränkungen, nach einer Registrierung als Lehrkraft ist der volle Funktionsumfang kostenlos und der Kursbereich flexibel verwendbar. 
Die Schüler*innen schlüpfen in die Rolle eines Administrators ihres sozialen Netzwerkes, indem sie eine persönliche Instanz zugewiesen bekommen, die auch von außen über das Internet abrufbar ist und von Mitschüler*innen verwendet werden kann. In dieser Rolle können sie SQL Abfragen durchführen und Datenflüsse nachzuvollziehen. Es gibt bereits vorgefertigte Aufgaben und einen fertigen Datensatz, der verwendet werden kann. Besonders interessant für den Informatikunterricht ist die Plattform, da sie für Schule entwickelt wurde, eine einfache Administration durch die Lehrkraft ermöglicht und gleichzeitig eine starke Binnendifferenzierung ermöglicht. Besonders interessierte Schüler*innen können ihre Kopie des Systems beliebig tiefgehend weiterntwickeln und mithilfe von php- und SQL- Kenntnissen ausbauen, während andere auch nur analysieren und nachvollziehen können, wie das Backend eines sozialen Netzwerkes funktioniert oder einfache SQL Abfragen durchzuführen sind. Dieser „Blick hinter die Kulissen“ bringt eine motivierende Beschäftigung mit zentralen Konzepten aktueller webbasierter Datenbanksysteme mit sich.

Referenz: https://instahub.org/ 

09: Wie funktioniert ChatGPT?

- vormittags und nachmittags -

Referent: Marc Siemering

Aktuell ist ChatGPT in vieler Munde. Dabei geht es vor allem darum, wie ich ChatGPT nutzen kann oder welche Auswirkungen ChatGPT auf die Gesellschaft und das Lernen haben wird. Im Sinne des Dagstuhl Dreieckes sollten wir als Informatiklehrer:innen jedoch auch die Frage „Wie funktioniert eigentlich ChatGPT?“ beantworten können. In diesem Workshop werden wir die Frage „Wie funktioniert ChatGPT?“ praktisch beantworten. Ziel des Workshops ist es, ein Python-Programm zu schreiben, das mithilfe von Markov Ketten „intelligent“ Wörter würfelt. Dieses Prinzip steckt auch hinter ChatGPT. Durch die praktische Umsetzung an einem kleinen Beispiel bekommen man eine intuitive Vorstellung davon, wie ChatGPT ungefähr funktioniert. Der Workshop geht nicht in die Tiefe, sondern liefert lediglich eine sehr hilfreiche Intuition zur Funktionsweise. Dadurch lässt sich der Workshop auch mit Schüler:innen durchführen, denn es sind nur Vorkenntnisse im Programmieren, aber keine speziellen Vorkenntnisse zu den Themen künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen notwendig. 

10: Algorithmik mit Jupyter Notebooks und abbozza! 

- entfällt -

Referent: Michael Brinkmeier & Team

In den letzten Jahren hat musste sich die universitäre Lehre deutlich  verändern. Durch asynchrone Formate wurde der Einsatz und die  Entwicklung von Werkzeugen beschleunigt, die in der Einstiegslehre zur  Programmierung und Algorithmik genutzt werden. An der Universität  Osnabrück setzen wir im Rahmen der Vorlesung "Einführung in die  Algorithmen und Datenstrukturen" bereits zum dritten Mal die Plattform  Jupyter Notebooks ein. Diese wird durch ein Module ergänzt mit dem wir  Visualisierungen ermöglichen. Noch konsequenter erfolgt die Visualisierung von Algorithmen und  Datenstrukturen in der grafischen Programmiersprache abbozza!, die wir  ebenfalls seit mehreren Jahren entwickeln und in der universitären Lehre  und im außerschulischen Bereich einsetzen. Im Workshop sollen beide Plattformen vorgestellt, Möglichkeiten zum  gemeinsamen Experimentieren und Aspekte der Algorithmik thematisiert werden. Die Jupyter Notebook Plattform und die Materialien, die wir dafür  entwickelt haben, werden demnächst in Niedersachsen für eine Fortbildung  für die beruflichen Gymnasien genutzt. 

11: Machine Learning Unplugged

- vormittags und nachmittags -

Referent: Michael Brinkmeier & Andreas Hüwel

Lineare Klassifizierer sind eine der grundlegenden Methoden der KI und  des maschinellen Lernens. Sie bilden die Grundlage für neuronale Netze  und geben einen guten Einblick in die Prozesse, die beim Training von  Systemen ablaufen. In dem Workshop wird ein einfaches, von Hand  ausführbares Modell für einen linearen Klassifizierer vorgestellt,  dass von Schülerinnen ohne tiefergehende Kenntnisse der Mathematik  durchgeführt und reflektiert werden kann. Dabei werden wesentliche  Prozessschritte sowie das prinzipielle Vorgehen deutlich. Gleichzeitig  werden aber auch Grenzen von trainierten Systemen erfahrbar und  grundsätzliche Probleme können durchdacht werden.