Informatik@KI

Allgemein, Lehr- und Lernkonzepte

Während meiner Tätigkeit bei Schulen ans Netz (1996 – 2001) hatte ich das große Vergnügen, mit der Computerzeitschrift c’t zusammenzuarbeiten. Damals ging es vor allem um die Implementierung von Netzwerklösungen, hier mit dem Betriebssystem Linux. Immer wieder haben uns Redakteure zur Seite gestanden, um auch diese Variante zu berücksichtigen.

Blick in die Blackbox

Seit dem Start des Digitalpakts berichtet die c’t in regelmäßigen Abständen über Erfahrungen im Umgang mit digitalen Medien und stellt Tipps und Tricks vor. In der heute erscheinenden Ausgabe 24 findet sich nun ein Artikel, der sich mit der Einführung von KI in den ersten beiden Schuljahren der Sekundarstufe I beschäftigt. Hintergrund ist der vor zwei Jahren in NRW in Kraft getretene Kernlehrplan (KLP) für das Pflichtfach Informatik in den Klassen 5 und 6, der das Themenfeld „Künstliche Intelligenz“ vorschreibt. Die Schüler:innen sollen Kompetenzen im Bereich des maschinellen Lernens mit Entscheidungsbäumen und – am Gymnasium – auch mit neuronalen Netzen erwerben.

Eine speziell für jüngere Schüler entwickelte Unterrichtsreihe vermittelt im Rahmen eines Modellversuchs Grundlagenwissen über künstliche Intelligenz und neuronale Netze. Die c’t fasst die Unterrichtsreihe wie folgt zusammen

  • Weil KI in immer mehr Bereichen des Alltags eine Rolle spielt, sind grundlegende Kenntnisse und eine Entmystifizierung der Technik wichtig.
  • In einer altersgerechten Programmier- und Experimentierumgebung können Schüler der Klasse 6 erste Erfahrungen mit neuronalen Netzen sammeln.
  • Wir stellen ein Projekt vor, das Schülern in acht Schulstunden ein grundlegendes Verständnis für KI-Systeme vermittelt.

Dafür ist lediglich eine frei zugängliche Webanwendung nötig, die sich auch daheim im Browser nutzen lässt:

Programmierung von Künstlichen Neuronalen Netzen mit Open Roberta xNN. Diese Folien bieten einen ersten Einstieg in die Programmierung eigener Künstlicher Neuronaler Netze mit dem Open Roberta Lab.

Für einen tieferen Einblick in die Unterrichtsansätze, empfehle ich den redaktionellen Beitrag (€):

 

1, 2, 3, Erfolgserlebnis

Und wenn ich schon dabei bin. In der Ausgabe 22 stellt die Redaktion eine weitere Anwendung vor: Den Calliope mini. Ursprünglich war der kleine Mikrocontroller für die Grundschule gedacht. Er eignet sich aber auch sehr gut für den Unterricht ab Klasse 5, wie die Beispiele in den skizzierten Unterrichtseinheiten zeigen. Auch hier die Zusammenfassung in der c’t:

  • Mit dem Calliope mini und Block-Coding haben die meisten Schüler Spaß am Programmieren. Anspruchsvolle Aufgaben fördern und fordern auch begabte Schüler.
  • Bewährt hat sich eine Kombination aus Open Roberta Lab als Programmierumgebung und vorgegebenen Programmablaufplänen, deren Farben sich am Farbschema der Blockbefehle im Lab orientieren.
  • Am besten beginnt man mit einer überschaubaren Aufgabe und variiert diese immer wieder mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad, wie im Artikel dargestellt.

Eine umfangreiche Linkliste ergänzt den Beitrag, etwa:

Für einen tieferen Einblick in die Unterrichtsansätze, empfehle ich auch hier den redaktionellen Beitrag (€):

Wer mehr Ideen sucht …

Ich habe beim Aufbau dieser Plattform eine Themenseite erstellt und immer wieder ergänzt. Ist dadurch ein wenig unübersichtlich geworden und doch wird man schnell fündig, denke ich …

coding

Und schließlich diese in unserem Bildungsbereich kaum vorstellbare Umsetzung eines Lehr- und Lernkonzeptes der öffentlichen (!!) Agora-Schule aus den NL:

… Stay tuned …

 

 

Bildnachweis: Alexandra Koch @pixabay

@Digitalisierung in Schule

Allgemein, Lehr- und Lernkonzepte, Politik, Professionalisierung, Schulleitung

Kürzlich, ein Lehrkräfte(LiV)-Ausbilder in einem Webinar: „Es ist wichtig, dass die Bildungsforschung nicht nur Ergebnisse präsentiert, sondern sich auch um Praxisbeispiele kümmert.“ Ich habe kürzlich Deeper Learning von Prof.’in Sliwka und Jun.-Prof.’in Britta Klopsch mit genau dieser Intention vorgestellt. Heute geht es um ein Buch, das ebenfalls Theorie und Praxis miteinander verbindet. Letzteres hinterlegt als Online-Anhang. Dazu später mehr … 

Und das sagen die Herausgeber*innen …[1]https://www.waxmann.com/?eID=texte&pdf=4469Einleitung.pdf&typ=zusatztext

Spätestens mit dem gesellschaftlichen Wandel zur postmodernen arbeitsteiligen Wissensgesellschaft und mit der Entwicklung bzw. Weiterentwicklung digitaler Formate ist Digitalisierung aus dem individuellen, organisationalen und gesellschaftlichen Alltag nicht mehr wegzudenken. (…) Dies führt aus Perspektive des Systems Schule u. a. zu den folgenden Fragen: Wie lässt sich das Phänomen Digitalisierung (begrifflich) fassen und weiter ausdifferenzieren? Wie bedingen sich schulische und (gesamt-)gesellschaftliche Digitalisierungsprozesse? Und wie reagiert erziehungswissenschaftliche Forschung auf Chancen und Herausforderungen schulischer Digitalisierung?

(…)

(Die Beiträge sollen) exemplarische Aspekte der wesentlichen Dimensionen digitalisierungsbezogener Schulentwicklung thematisieren (Organisations-, Unterrichts-, Kooperations-, Technologie- und Personalentwicklung), punktuell einen Einblick in die Vielzahl der Digitalisierungen (Prozesse, Effekte) auf verschiedenen schulgestalterischen Ebenen bieten und das Zusammenspiel der verschiedenen Digitalisierungen zwischen Generalisierung und Präzisierung einerseits sowie in ihrem gesellschaftlichen Kontext andererseits zeigen.

(…)

Neben wissenschaftlichen Beiträgen zu den theoretischen und empirischen Grundlagen von Digitalisierungen kommentieren daher Fokusbeiträge (verfasst von Expert*innen anderer Fachdisziplinen sowie von aktiven Lehrkräften) Digitalisierungen in Schulen auch aus praxisnaher Perspektive. Ergänzt wird der Band um einen Online-Anhang mit digitalem Praxismaterial, auf das in einzelnen Beiträgen verwiesen wird. Ein entsprechender Hinweis auf den Link zum Anhang (https://www.waxmann.com/buch4469) findet sich jeweils oberhalb der betreffenden Beiträge. Darüber hinaus bieten Hinweise auf weiterführende Beiträge im Band am Ende jedes Artikels Orientierung

(…)

Versteht man Digitalisierung im Sinne einer vierten gesamtgesellschaftlichen Revolution, so liegen nachhaltige schulische Digitalisierungsprozesse nicht nur in der Verantwortung singulärer Akteur*innen. Wir hoffen, dass die Beiträge dieses Bandes in ihrer Verortung zwischen Systematisierung und Partikularisierung einerseits und zwischen schulbezogenen Digitalisierungen und gesellschaftsbezogenen Digitalisierungen andererseits exemplarische Einblicke in diesbezüglich genutzte wie ungenutzte Potenziale geben können. Zugleich zeigt sich mit Blick auf aktuelle technologische (Weiter-)Entwicklungen, wie schwierig es für schulische Digitalisierungen ist, mit der Akzeleration gesellschaftlicher Digitalisierungen Schritt zu halten, etwa hinsichtlich der Folgen und Implikationen des Einsatzes von künstlicher Intelligenz (KI). Somit gilt es nicht nur, den erziehungswissenschaftlichen Fachdiskurs diesbezüglich voranzutreiben und die Innovationspotenziale, die den einzelnen Digitalisierungsphänomenen inhärent sind, produktiv zu nutzen, sondern auch Bildungsinstitutionen auf zukünftige, noch nicht vorhersehbare technologische Entwicklungen vorzubereiten.

… verbunden mit der folgenden Übersicht über die verlinkten digitalen Angebote:

 

  • R. Fehrmann: Digitale Kompetenz für das Leben in einer digitalisierten Welt – Eine begriffstheoretische Fundierung und multidimensionale Konzeptualisierung, konkretisiert an der unterrichtspraktischen Produktion von Erklärvideos.
    • – Leitfaden für die Erstellung von Erklärvideos
    • – Handreichungen und Checklisten verschiedener Anbieter für die Videoproduktion
  • L. Furmanek: Schulisches Lernen mit digitalen Pinnwänden Zeitgemäße Bildung zur Förderung digitaler Kompetenz.
    • – Digitale Pinnwände: Padlet, Taskcards, Trello
  • D. May, S. Grosser & R. Fehrmann: Coding und Robotik als Elemente einer zukunftsorientierten digitalen Bildung – Wie der Einsatz von Lernrobotern im Unterricht dazu beitragen kann, ein Verständnis für die Funktionsweise und ein Bewusstsein für die Wirkung von Algorithmen anzuregen.
    • – Einführungsvideo zur Nutzung des Lernroboters Ozobot
    • – Einführungs-E-Book zur Ozobot-Nutzung
    • – Unterrichtsmaterial der Universität Münster
    • – Beispiel-Video zum Thema „Märchen”
    • – Handreichungen zum Themengebiet „Making / Maker Education”
  • T. Lindström & U. Schweckendiek: Schulentwicklung und Unterrichtspraxis unter Bedingungen des digitalen Wandels.
    • – Handreichung „Medienkonzeptionelle Arbeit an Schulen
  • F. Seever & P. Schacher: Potenziale zum Erwerb von digitalisierungsbezogenen Kompetenzen durch den Einsatz digitaler Medien im Geschichtsunterricht.
    • – Digitale Sammlung der Sächsischen Landes- und Universitätsbibliothek
    • – Digitale Sammlung des Münchener Digitalisierungszentrums
    • – Segu Geschichte – Lernplattform für offenen Geschichtsunterricht
    • – Etherpad / ZumPad
    • – WDR History App
    • – @eva.stories Instagram-Kanal
  • Janßen: Digitalisierung nutzen – Grundlagen zur schulischen Förderung des Gründergeists.
    • – Konzeptpapier „Anregungen zur unterrichtlichen Nutzung des Business Models Canvas unter Einbezug digitaler Tools”.

So viel aus Sicht der Herausgeber*innen. Eigentlich verbietet sich ein Hervorheben der Beiträge. Gleichwohl lässt sich anhand der eigenen Perspektive überprüfen, ob tatsächlich Theorie und Praxis in geeignetem Maße abgebildet wurde. Was also hat mich selbst interessiert und angesprochen?

  • Die Theorie „Computional Thinking als Methodik des Problemlösens“ mit der Praxis „…konkreter Lernsetting mithilfe von Lernrobortern“
  • Die Theorie „Schulentwicklung und Unterrichtspraxis unter Bedingungen des digitalen Wandels“ mit den Praxisschwerpunkten „Kerngeschäft: Unterrichtsentwicklung“ und „Eine gemeinsame Aufgabe! Kooperationsentwicklung”
  • Die Theorie „Die Rolle der Schule für medienbezogene Sozialisations- und Bildungsprozesse der heranwachsenden Generation in Zeiten des digitalen Wandels“ mit den Ausführungen zur „Schule als Sozialinstanz im digitalen Wandel“ und „Medienbildung und Medienerziehung aus medienpädagogischer Perspektive“
  • Die Theorie „Schulisches Lernen mit digitalen Pinnwänden“ mit den Zielperspektiven
    • – Vermittlung von Fertigkeiten im Umgang mit digitalen Medien
    • – Nutzung digitaler Medien zur Verbesserung des fachlichen Lernens
    • – Entwicklung und Umsetzung neuer Formen des Unterrichtens mit digitalen Medien sowie
    • – Förderung des Medienkompetenzerwerbs und des Erwerbs ,digitaler’ Kompetenz als fächerübergreifende Querschnittsaufgabe.
  • Die Theorie „Schulleitungsfortbildung in einer digital durchdrungenen Gesellschaft“ mit dem „explorativen Blick auf Angebote und Inhalte“

dargestellt und verbunden zu sehen.

    Zum letzten Spiegelpunkt habe ich übrigens kürzlich einen Tweet ergänzt:

    Wer sich für Schul- und Unterrichtsentwicklung interessiert, wird in diesem Buch eine Vielzahl von Anregungen finden, nicht zuletzt auch durch den oben vorgestellten Online-Anhang. Darüber hinaus gefällt mir, dass die Autor*innen neben einer umfangreichen Literaturliste auf vertiefende Beiträge innerhalb dieser Publikation verwiesen haben. Auch, weil es für noch mehr Unterfütterung der Theorieansätze mit Praxisbeispielen und hier und da für einen Perspektivwechsel sorgt …

    … Stay tuned …

    References

    Deeper Learning – Eine Buchvorstellung

    Lehr- und Lernkonzepte

    Ich habe Deeper Learning auf der #KonfBD19 kennengelernt und auf schule digital vorgestellt. Nun hat die seinerzeitige Referentin Prof.’in Anne Sliwka mit ihrer Koautorin Jun.-Prof.’in Britta Klopsch nachgelegt und ein Buch veröffentlicht.

    Zunächst eine kurze Einordnung: Deeper Learning beschreibt eine Pädagogik, in der Lernende sich tief greifend mit Wissen auseinandersetzen und selbst Wissen generieren, indem sie es sowohl über instruktiv gesteuerte Prozesse der Aneignung als auch über selbstregulierte Prozesse der Ko-Konstruktion und Ko-Kreation verarbeiten. Nach einer Definition der Hewlett Foundation (2013) ist ein Deeper Learning immer dann gegeben, wenn die folgenden sechs Kriterien erfüllt sind[1]https://hewlett.org/wp-content/uploads/2016/08/Deeper_Learning_Defined__April_2013.pdf:

    1. Aneignung anspruchsvoller fachlicher Inhalte
    2. Entwicklung von Fähigkeiten zum kritischen Denken und Problemlösen
    3. Entwicklung der Fähigkeit zum kooperativen Arbeiten
    4. Einübung wirksamer Formen der mündlichen und schriftlichen Kommunikation
    5. Aneignung von Lernstrategien
    6. Entwicklung einer wissenschaftsorientierten Haltung

    Deeper Learning kann als eine „4K Skill-Implementierung” aufgefasst werden, einer Aneignung von Wissen einerseits und der vier Kompetenzen Kommunikation, Kollaboration, kritisches Denken und Kreativität andererseits. Das vielversprechende Unterrichtsmodell versteht sich als Prozess von Instruktion, Ko- Konstruktion und Präsentation.

    Buchvorstellung

    Der Beltz-Verlag stellt das Buch so vor:

    Deeper Learning beschreibt eine innovative Pädagogik, durch die Schülerinnen und Schüler im Kontext der Digitalisierung von passiven Wissensempfängern zu aktiven Gestaltern ihres Lernens werden. Das Buch erklärt die lerntheoretischen Hintergründe des Deeper Learning durch anschauliche Texte, Grafiken und Beispiele. Ein für den deutschen Kulturraum entwickeltes Modell von Deeper Learning knüpft an die bestehende Schulpraxis an und denkt diese konsequent mit den Möglichkeiten und Chancen des 21. Jahrhunderts weiter: Nach einer ersten Phase der Wissensaneignung auf unterschiedlichen Kanälen arbeiten Schülerinnen und Schüler in einer zweiten Phase ko-konstruktiv und ko-kreativ, um dann in der dritten Phase authentische Leistungen zu zeigen, die nicht nur im Klassenzimmer sichtbar werden, sondern darüber hinaus die Lebenswelt mitgestalten. So entwickeln die Lernenden nicht nur Agency, sondern auch die 21st Century Skills Kommunikation, Kollaboration, kritisches Denken und Kreativität.

    Die beiden Autorinnen führen theoretisch, praktisch und vor allem evidenzbasiert in das im nordamerikanischen Sprachraum etablierte Lehr- Lernkonzept ein. So berichten sie über erste empirische Befunde zu Deeper Learning, die auf positive Effekte bezüglich folgender Kompetenzen hinweisen:

    • kognitive Kompetenzen, wie das Beherrschen von akademischem Wissen und komplexen Problemlosestrategien
    • interpersonelle Kompetenzen, wie die Fähigkeit zu kooperieren und zu kommunizieren
    • intrapersonelle Kompetenzen in den Bereichen akademisches Selbstkonzept, Lernmotivation, Durchhaltevermögen und Lernstrategien

    Was das Buch darüber hinaus auszeichnet, ist die Einordnung von Deeper Learning als Blaupause von gutem Unterricht. Vor allem die Hinweise und Tipps zur kognitiven Aktivierung bereiten den Boden für eine ins Auge gefasste Implementierung des Modells. Die beiden Autorinnen empfehlen u. a.:

    Lehrkräfte sollten dazu bereit sein zusammenzuarbeiten, um sich gemeinsam der Aufgabe zu stellen, anspruchsvolle Lernprozesse, deren Ausgang nicht bis ins letzte Detail geplant werden kann, zu ermöglichen. Die gemeinsame Arbeit kann dazu führen, schon in der Vorbereitung kreativ Ideen zu entwickeln, auf die einzelne Lehrkräfte allein gar nicht gekommen wären. Dieser Prozess lässt zu, dass unterschiedliche Lehrkräfte ihre persönlichen Stärken und Interessen in einen gemeinsamen Gestaltungsprozess einbringen. Es gilt dabei, die Schülerinnen und Schüler und ihre Interessen, Bedürfnisse und Potenziale in den Blick zu nehmen. Wie kann ein Lernen gelingen, bei dem sie engagiert sind, eigene Zugänge zum Wissen der Welt entdecken und das Potenzial, das in ihnen steckt, ausschöpfen?

    Wie jede Veränderung braucht auch die Einführung von Deeper Learning Zeit, um Dinge auszuprobieren und sich als Lehrkraft allein und im Team mit den unterschiedlichen Phasen und ihren Herausforderungen vertraut zu machen. Deshalb empfiehlt es sich, gemäß eines Bottom-up-Ansatzes nicht die gesamte Schule auf einmal auf Deeper Learning umzustellen, sondern im Kleinen damit zu beginnen und diese Art des Lernens nach und nach in unterschiedliche Klassenstufen, Fächer und auch interdisziplinäre Lernvorhaben auszuweiten.

    Die Publikation wartet mit umfangreichen Tipps und Praxisbeispielen auf:

    • Mathematik Klasse 10: »Exponentialfunktionen«
    • Englisch Klasse 8: »Australien«
    • MINT-Fächer Klasse 9: »Klimawandel«
    • Gesellschaftswissenschaften, Sprachen, Mathematik Klasse 11: »Soziale Ungleichheit – sozialer Zusammenhalt«

    Die Roadmap im Abschlusskapitel sorgt für Orientierung und eine gelungene Übersicht für interessierte Schul- und Unterrichtsentwickler*innen einer Schule. Fortbilder*innen erhalten eine sehr gute Unterstützung, ihre Veranstaltungen um vielfältige Einblicke in das Modell zu bereichern.

    Eine klare Leseempfehlung für diejenigen Pädagog*innen, die einen innovativen Unterrichtsansatz näher kennenlernen wollen und darüber hinaus eine Anleitung für erste Schritte einer konkreten Umsetzung erhalten.

    Update (6.7.22): Und hier ein Interview mit FrauProf.’in Sliwka über das Lehr-Lernkonzept.

    Stay tuned

    References

    4. Medientag: Agile Didaktik – Förderung der Selbstständigkeit im Lernen

    Allgemein, Fortbildung, Lehr- und Lernkonzepte

    „Agile Didaktik – Förderung der Selbstständigkeit im Lernen“ lautet das Thema des diesjährigen vierten Krefelder Medienfachtages. In der Ankündigung heißt es weiter:

    (Es) werden Fragestellungen rund um das Thema Agilität in der Bildung und was das für die Unterrichtspraxis bedeutet, diskutiert: Was sind agile Prozesse und welche Bedeutung hat Agilität für Schul- und Unterrichtsentwicklung? Inwieweit fördert agile Didaktik die Selbstständigkeit und das eigenverantwortliche Lernen meiner Schülerinnen und Schüler?

    Über 28 Workshop-Angebote stehen den Teilnehmenden aus allen Schulformen und -stufen zur Verfügung und bieten vielfältige Möglichkeiten, die individuelle Expertise rund um digitale Transformationsprozesse zu erweitern bzw. zu vertiefen. Es finden sich iPad-Workshops, Workshops zur Arbeit im inklusiven Unterricht, Logineo LMS und Moodle-Workshops, Workshops zu webbasierten Tools, sowie Workshops zum Thema Medienerziehung. Und auch für den Austausch der Teilnehmenden miteinander ist gesorgt: Es stehen virtuelle Caféräume und Chaträume ein.

    Darüber hinaus kommen drei Edutwitterer in einer Keynote zu Wort:

    • Tom Mittelbach mit seiner These: „Die Antwort auf die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest ist nicht 42. Die Antwort ist Agilität!“
    • Dr. Patrick Bronner mit Impulsen zum Umgang und Einsatz der Endgeräte in einer sich wandelnden Unterrichtspraxis und sich einer daraus ergebenden veränderten Prüfungskultur und
    • ich selbst mit meinem Vortrag zu „Schule 5.0“, in dem ich das Constructive Alignment- Modell vorstelle und unterrichtsnah konkretisiere, fächerübergreifende und jahrgangsübergreifende Modelle vorstelle und dabei auf die Frage eingehe, wie die Lehrkräfte sicherstellen können, dass die Schüler*innen Kompetenzen des 21. Jahrhunderts erwerben.

    In einem sich anschließenden Workshop stelle ich dann ein Fortbildungskonzept vor, das den Herausforderungen gerecht werden soll.

    Bin schon sehr auf die Veranstaltung gespannt…

    … Stay tuned …

    Bildnachweis: @https://www.zfdl-krefeld.de/4-medienfachtag-am-04-04-2022/