Digitalisierung Seminare
Diese SkillUp Module sind so gestaltet, dass ein niedrigschwelliger Einstieg gelingt, sowohl für die Schülerinnen und Schüler als auch für die Lehrkräfte.
Ziel der Seminare ist nicht ein vollständiges Erlernen der Technologien (dazu reicht die Zeit nicht aus), sondern die Einstiegsschwelle zu überwinden und
die Methodik des Non-Expert-Coachings zu erlernen.
Am effizientesten werden Digitalisierung-Projekte in Peer-Gruppen von 2-3 Schülerinnen und Schüler durchgeführt.
Internet-der-Dinge mit Arduino
Arduino wurde 2005 in Italien entwickelt, ursprünglich, um Künstlern das Erstellen elektronischer Kunst zu ermöglichen. Es fand aber auch schnell Einzug in Schulen und die weltweite Maker-Szene bis hin zu industriellen Anwendungen.
Es besteht einer Platine mit Mikrocontroller und der Software-Entwicklungsumgebung. Hardware und Software sind quelloffen (Open Source). Eine Arduino-Platine kostet ca. 5 Euro, die Entwicklungsumgebung ist kostenlos.
Arduino eignet sich zum Messen, Anzeigen, Steuern, Regeln, Schalten, Bedienen, etc. Dazu gibt es Sensoren, Motoren, Servos, etc., die meist auch nur wenige Euro kosten und einfach anzuschließen sind.
Die Programmierung erfolgt in der Sprache C, die leicht zu erlernen ist.
Die Lehrkräfte-Ausbildung erfolgt in einem 2-Tages-Seminar. Dabei werden in kleinen Teams jeweils ein Internet-der-Dinge-Projekt durchgeführt. Die Schüler- und Lehrerrollen werden dabei immer wieder gewechselt, so dass sowohl das Coaching geübt als auch die Schülerinnen und Schüler-Sicht erlebt wird.
In dem Seminar wird mit Arduino, verschiedenen Sensoren, wie z.B. Ultraschall-Sensoren, und Aktoren wie z.B. Servos und LED-Lämpchen gearbeitet.
Internet-der-Dinge mit Raspberry Pi
Raspberry Pi wurde 2012 in Großbritannien für Schulen entwickelt. Es ist ein Einplatinencomputer und entspricht einem einfachen PC mit Linux als Betriebssystem. Raspberry Pi ist ebenfalls Open Source.
Raspberry Pi ist leistungsfähiger als Arduino aber auch komplizierter, weil es ein Betriebssystem enthält. Für die ersten Schulprojekte sind Projekte geeignet, die aus bestehenden Modulen aufgebaut werden. Der Schwerpunkt liegt dabei eher auf Konfigurieren und weniger auf Programmieren.
Ein Raspberry Pi kostet ca. 30 Euro. Es eignet sich z.B. zum Aufbau eines Internet- oder Medien-Servers, Smart Home, Überwachungskamera-Steuerung, etc.
Die Lehrkräfte-Ausbildung erfolgt in einem 2-Tages-Seminar. Dabei werden in kleinen Teams jeweils ein Internet-der-Dinge-Projekt durchgeführt. Die Schüler- und Lehrerrollen werden dabei immer wieder gewechselt, so dass sowohl das Coaching geübt als auch die Schülerinnen und Schüler-Sicht erlebt wird.
Robotik
Mit den 3 Robotertypen
- Humanoid
- Fahren (autonom)
- Greifen
werden Beispielprojekte durchgeführt.
Robotik ist eine Erweiterung der Internet-der-Dinge-Seminare.
Die Lehrkräfte-Ausbildung erfolgt in einem 2-Tages-Seminar. Dabei werden in kleinen Teams jeweils ein Robotik-Projekt durchgeführt. Die Schüler- und Lehrerrollen werden dabei immer wieder gewechselt, so dass sowohl das Coaching geübt als auch die Schülerinnen und Schüler-Sicht erlebt wird.
App-Entwicklung
Smartphones und Tablets sind allgegenwärtig geworden. Mit Apps kann deren Funktionsumfang beliebig erweitert werden. Durch den täglichen Umgang mit Smartphones vertraut, entwickeln Schülerinnen und Schüler häufig Ideen für eigene Projekte mit selbst entwickelten Apps.
In diesem Seminar werden einfache Apps erstellt, anhand deren gezeigt wird:
- Grundlagen
- Bildschirmgestaltung
- Dialoge
- Berechnungen
- Zugriff auf das Internet
Die Lehrkräfte-Ausbildung erfolgt in einem 2-Tages-Seminar. Dabei werden in kleinen Teams jeweils ein App-Projekt durchgeführt. Die Schüler- und Lehrerrollen werden dabei immer wieder gewechselt, so dass sowohl das Coaching geübt als auch die Schülerinnen und Schüler-Sicht erlebt wird.
Künstliche Intelligenz (KI)
Bei künstlicher Intelligenz reden wir heute überwiegend von Neuronalen Netzen. Diese sind der Funktionsweise des menschlichen Gehirns nachempfunden. Sie werden für komplexe Aufgaben wie Autonomes Fahren, Bilderkennung, Spracherkennung, Analyse großer Datenmengen, uvm. eingesetzt.
Neuronale Netze werden mit großen Datenmengen trainiert (Lernmodus) und arbeiten anschließend sehr schnell und mit erstaunlicher Präzision.
Schülerinnen und Schüler können eigene KI-Projekte auf Basis vortrainierter Daten durchführen. Hierfür bieten sich an:
- Bilderkennung
- Spracherkennung
Dazu werden KI-Funktionen in eine App oder ein Raspberry Pi eingebunden. Mehrere Hersteller bieten dazu kostenlose Plattformen an.
Die Lehrkräfte-Ausbildung erfolgt in einem 2-Tages-Seminar. Dabei werden in kleinen Teams jeweils ein KI-Projekt durchgeführt. Die Schüler- und Lehrerrollen werden dabei immer wieder gewechselt, so dass sowohl das Coaching geübt als auch die Schülerinnen und Schüler-Sicht erlebt wird.