Informatisches Grundwissen

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Um problemlos an einer von digitalen Medien geprägten Welt teilhaben zu können, braucht es ein minimales Verständnis für die Funktion der Geräte und des Zusammenspiels der digitalen Medien untereinander. Was für uns im Alltag selbstverständlich und einfach zu bedienen ist, basiert auf enorm komplizierten Technologien. Natürlich können wir diese nicht im Detail begreifen, dennoch sollten wir die wichtigsten Grundprinzipien, Begriffe und Grössen verstehen: Was heisst Megabyte? Welche Audioformate gibt es? Und welches Format verwende ich für welchen Zweck? Was bedeutet eigentlich «Cloud»?

Diese informatischen Konzepte werden idealerweise an einem konkreten Beispiel erklärt und erfahrbar gemacht. Deshalb kann es Sinn machen, die einen oder anderen Technologien fachintegriert zu thematisieren.
Beispiel: Thema “Wie funktionieren Suchmaschinen?” mit Recherche-Projekt in NMG verbinden.

Hier ist die Absprache zwischen den MI-Fachlehrpersonen und dem restlichen Team gefragt: Welche Inhalte werden im Fach thematisiert? Was wird integrativ vermittelt?
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Hello Ruby

Linda Liukas ist Autorin und Illustratorin von Hello Ruby, diverse Bilderbücher für Kinder über die skurrile Welt der Computer und die Informatik. Darüber hinaus glaubt Linda, dass Code die Alphabetisierung des 21. Jahrhunderts ist und dass die Notwendigkeit, das ABC der Programmierung zu sprechen, unmittelbar bevorsteht. Sie glaubt, dass unsere Welt zunehmend von Software bestimmt wird und wir mehr Vielfalt bei den Menschen brauchen, die programmieren.

Aus dieser Motivation heraus hat sie bis jetzt vier Bücher und sehr viele Umsetzungsideen zu diesen Themen entwickelt. Ihre Bücher eigenen sich hervorragend zum Vorlesen im Unterricht und ihre Übungen erlauben das spielerische Entdecken informatischer Grundkonzepte, des Aufbaus des Computers oder des Internets. Ihr neustes Buch befasst sich mit künstlicher Intelligenz und dem maschinellen Lernen.

Auf dieser Seite findet man verschiedene aufbereitete Umsetzungsideen, Lektionspläne und Links zu Materialien, um mit einer ganzen Schulklasse oder einer Halbklasse mit den Büchern von Linda Liukas zu arbeiten.

Weitere Informationen findet man auch auf der offiziellen Webseite von Hello Ruby.

Die Reise ins Innere des Computers

Unsere Welt wird zunehmend von Computern bestimmt. Aber wie ein Computer eigentlich funktioniert, das ist für viele einfach ein grosses Rätsel. Was sind denn eigentlich diese «Bits» und «Bytes» und wie kommen sie im Innern des Computers zusammen? Wie wird aus Strom Logik und aus Logik Einsen und Nullen? Und wie hängt all dies mit der physischen Welt der Prozessoren und Speicherchips zusammen?

Ruby, ein kleines Mädchen mit grosser Fantasie, nimmt die Kinder mit auf eine Reise ins Innere eines Computers. Das Abenteuer beginnt, als sich Ruby eines Tages an den Computer setzt, die Maus aber nicht funktioniert. Gemeinsam machen sich Ruby und die Maus daran, dem Problem auf den Grund zu gehen. Ruby lernt dabei Bits, Logikgatter, verschiedene Bestandteile der Computerhardware (CPU, GPU, RAM und Massenspeicher) sowie das Betriebssystem und verschiedene Programme kennen. Schliesslich finden Ruby und die Maus auf clevere Weise den Fehler und beheben ihn. Funktioniert nun der Computer wieder?

Das Buch kann in verschiedenen Abschnitten oder am Stück vorgelesen werden. Im hinteren Teil des Buches hat es Übungen, die nach der Lektüre mit der Klasse durchgeführt werden können. Das Gehörte wird dabei vertieft und verarbeitet. Man kann das Vorlesen der Abschnitte über mehrere Wochen verteilen oder beispielsweise während zwei Wochen jeweils morgens zum Einstieg einen Abschnitt vorlesen. Zum Abschluss können die Kinder einen eigenen Computer aus Papier basteln.

Unter diesem Link findet man alle Materialien zu dieser Unterrichtseinheit.

Programmier dir deine Welt

Ein geeignetes Buch zum Einstieg in den Themenbereich Informatik und Programmierung ist das Buch «Hello Ruby: Programmier dir deine Welt». Ruby ist ein kleines Mädchen mit grosser Fantasie. In Rubys Welt ist alles möglich, was sie sich in den Kopf setzt. Mit Ruby und ihrem Abenteuer erleben die Kinder eine spannende Geschichte, welche sie an die Grundkonzepte des Programmierens herangeführt. Die Konzepte werden eher abstrakt und verspielt vermittelt – liebevoll erzählt und schön illustriert von der Finnin Linda Liukas. In jedem Kapitel gibt es für die Leserinnen und Leser Übungen, um das Gelernte auch gleich auszuprobieren. Die Kinder setzen diese Übungen nach ihren eigenen Ideen in die Tat um.

Das Buch kann Kapitel für Kapitel vorgelesen werden. Am Ende jedes Kapitels können die Übungen mit der Klasse durchgeführt und die gehörten Inhalte dadurch vertieft und verarbeitet werden. Da die Kapitel abgeschlossene Einheiten darstellen, kann man sie über mehrere Wochen verteilen. Möglich ist es aber auch, zum Beispiel während zwei Wochen jeweils morgens zum Einstieg ein Kapitel vorzulesen.

Unter diesem Link findet man alle Materialien zu dieser Unterrichtseinheit.

Expedition ins Internet

Was ist das Internet? Ist es eine Wolke oder ein Haufen Kabel? Wie werden die Informationen online übermittelt? Und warum braucht man Menschen im Internet?

Diesen Fragen gehen die sympathischen Figuren in Linda Liukas’ drittem Hello Ruby-Buch auf die Spur. Anschaulich und unterhaltsam für Kinder und Lehrpersonen werden Begriffe und Beziehungen des World Wide Web in die Geschichte eingeflochten. Im zweiten Teil des Buches werden tiefer gehende Informationen vermittelt und es wird, wie immer bei Ruby, kreativ getüftelt und gebastelt.

Als erstes liest man den Kindern am besten die ganze Geschichte vor. Anschliessend machen sich die Kinder Gedanken, wofür sie eigentlich das Internet nutzen. In einer weiteren Einheit geht man im Schulhaus oder zu Hause auf die Suche, wo man überall Bestandteile des Internets (Router, Server, Kabel…) sehen kann. Ziel der Einheit ist es, dass die Kinder eine rudimentäre Vorstellung des Internets haben. In weiteren Unterrichtssequenzen kann man den Versand einer Nachricht über das Internet durchspielen und Kindersuchmaschinen kennen lernen. Zum Abschluss baut man mit der gesamten Schulklasse das Internet mit Schachteln und Schnüren nach.

Unter diesem Link findet man die Materialien zu dieser Unterrichtseinheit.
Ergänzend kann man mit Arbeitsmaterialien aus “Basiswissen Internet” der Westermann Gruppe arbeiten.

Wenn Roboter zur Schule gehen

Das vierte Buch von Linda Liukas geht der Frage nach, was künstliche Intelligenz ist. Dieses Mal spielt eine gute Freundin von Ruby eine wichtige Roll im Buch. Denn Julia hat das beste Spielzeug der Welt: einen intelligenten und niedlichen kleinen Roboter. Ruby und Julia meinen, dass der Roboter mehr lernen sollte. Aber gehen Roboter zur Schule? Gemeinsam finden die Mädchen und der Roboter heraus, an welchen Stellen Menschen und Computer gleich lernen und wie sie sich unterscheiden. Und am Ende des Tages überrascht der Roboter sowohl die Kinder als auch die Lehrerin!
Im hinteren Teil des Buches erfährt man, wie maschinelles Lernen funktioniert und wie Computer unterrichtet werden.

Zu diesem Buch gibt es zur Zeit noch keine weiteren aufbereiteten Unterrichtsmaterialien.

1to1

Immer mehr Schulen setzen auf eine 1to1-Lösung (auch 1zu1 oder 1:1), d.h. alle Schüler/innen werden von der Schule mit einem persönlichen Gerät ausgerüstet.

Das kostet sehr viel Geld und ist entsprechend mit einer grossen Verantwortung verbunden, diese Geräte zielführend einzusetzen. Ein reibungsloser Start will gut geplant sein! Auf dieser Seite findest du verschiedene Tipps und Anregungen zur Einführung.

Vorbereitung

Schulentwicklung verlangt nach Ressourcen!

Vielen Schulen ist nicht bewusst, dass eine 1zu1-Ausstattung zwingend mit einem Schulentwicklungsprozess verbunden ist. Ein 1:1 stemmt eine Schule nicht einfach so nebenbei. Wenn die Ausweitung der technischen Infrastruktur einen Wandel bewirken soll (nur so lässt sich die Investition rechtfertigen), so braucht die Schule eine Vision und muss für den Prozess entsprechende zeitliche und finanzielle Ressourcen bereitstellen. Die Schulleitung ist gefordert, auf den verschiedenen Ebenen der Schulentwicklung optimale Rahmenbedingungen zu schaffen.

Haltung entwickeln

Wenn jedes Kind jederzeit Zugriff auf digitale Ressourcen im Netz hat, so hat das unweigerlich Auswirkungen auf den Unterricht und die Rolle der Lehrperson. Welche Chancen eröffnen sich dadurch? Wie schöpfen wir das Potential der Geräte optimal aus? Was befürchten wir? Wie begegnen wir allfälligen Stolpersteinen? Wie verändert sich meine Rolle als Lehrperson? Wie nutze ich das Expertenwissen in der Klasse? Wie kann ich in der Klasse Schabernack und Ablenkung minimieren? Solche Fragen sollten im Team unbedingt diskutiert werden! Ein Team muss unbedingt eine Haltung zur neuen Situation entwicklen. Hier ein paar fiktive (nicht ganz ernst gemeinte) Statements, die in eine solche Diskussion einleiten könnten:

Zur Entwicklung einer Haltung gehört natürlich auch die Formulierung eines Nutzungsreglements, das von den Schüler/innen und den Eltern akzeptiert wird.

Nutzungsreglement der Stadt Zürich:

Fokus auf Pädagogik

Wenn die Geräte einfach als Ersatz für bisherige analoge Prozesse genutzt werden, kann man sich die Investition sparen. Die Frage muss viel mehr sein Wie können wir die Geräte nutzen, damit Lernaktivitäten möglich werden, die bislang undenkbar waren? Ein hilfreiches Modell für diese Frage ist das S.A.M.R.-Modell:


Weiterbildung

Die Lehrpersonen haben idealerweise deutlich vor den Schüler/innen ein persönliches Gerät, mit dem sie erste Erfahrungen sammeln können. Bei einer 1:1-Einführung ist eine verbindliche Weiterbildung zwingend. Neben dem technischen Handling (das für viele LP nicht wirklich neu sein dürfte) stehen dabei v.a. didaktische und methodische Aspekte im Zentrum.

Die PHZH bietet massgeschneiderte Weiterbildungen für Windows-Tablets an: https://phzh.ch/de/Weiterbildung/Schwerpunkte/Medienbildung-und-Informatik/Lernen-mit-Tablets/
Für Lehrpersonen der Stadt Zürich sind sie kostenlos.

Einmalige Weiterbildungen sind meist nicht besonders nachhaltig. Zumindest müssen verbindlich und zeitnah Erfahrungen im Unterricht gesammelt werden, die zu einem späteren Zeitpunkt im Team, beispielsweise in Form eines Basars, ausgewertet werden.


Rollout vorbereiten

Die Schule ist auf einen Dienstleister angewiesen, der mit den pädagogischen Anforderungen an die Infrastruktur vertraut ist. Der Rollout muss sorgfältig geplant werden. Es braucht eine umfassende Bedarfsanalyse, die insbesondere die Integration in die bestehende Infrastruktur berücksichtigt. Ebenso muss genau geklärt werden, was auf den Geräten möglich sein soll und was nicht. Die Bandbreite und Stabilität des Internetzugangs gewinnen mit einem 1to1 massiv an Bedeutung! Gerade in der Anfangsphase ist essentiell, dass auftretende Probleme rasch behoben werden können, andernfalls drohen Frustrationen und Motivationsverluste.


Pädagogischer Support

Eine weitere Gelingensbedingung ist ein pädagogischer Support, der das Team niederschwellig bei der Integration der Geräte im Unterricht unterstützen kann. Dabei sind verschiedene Unterstützungsformen denkbar: Gemeinsame Projekte, Teamteaching, Inputs oder Workshops im Team oder Aufbereitung von Unterrichtsmaterialien. Beim Rollout und der nachfolgenden Einführungsphase kann der pädagogische Support die Lehrperson sehr mit Einsätzen in der Klasse entlasten (aufgetretene Probleme und Fragen klären).


Eltern informieren

Gerade wenn die Geräte auch nach Hause gehen ist eine sorgfältige Information der Eltern absolut entscheidend. Bei den meisten Schulen wird das Vorhaben bereits ein halbes Jahr im Voraus angekündigt. Spätestens ein Monat vor dem Rollout erhalten die Eltern die Nutzungsbestimmungen mit einem Begleitbrief. Die Nutzungsbestimmungen müssen meist von den Eltern und den Schüler/innen unterschreiben werden. Im Elternbrief werden die Eltern auch über den Informationsanlass informiert, der zeitnah auf den Rollout angesetzt wird (siehe weiter unten). Für den Goodwill der Eltern ist entscheidend, dass das Schulteam eine gemeinsame Haltung hat (siehe oben) und überzeugend erklären kann, was die Geräte im Lernprozess bewirken können. Beispiel eines Elternbriefs der Sek Andelfingen:


Einführung in der Klasse

1. Woche

Erfahrungsgemäss braucht es nach dem Rollout etwa 4–5 Lektionen, bis das Gerät richtig konfiguriert ist und die wichtigsten Grundtechniken sitzen. Idealerweise werden diese Lektionen möglichst kompakt, d.h. innerhalb einer Woche, eingesetzt.

Damit sich die Schüler/innen die Grundtechniken weitgehend selbständig beibringen können, haben wir eine Checkliste mit Anleitungen (meist in Form von Videotutorials, siehe hier) zusammengestellt.

Einige Anleitungen sind schulspezifisch und müssen an die lokalen Verhältnisse angepasst werden. Hier kannst du die Word-Datei herunterladen:

Checkliste Grundlagen

Diese Checkliste bezieht sich auf das Gerät Acer Switch 5, das in Zürcher Schulen verwendet wird. Wir haben auch vergleichbare Checklisten für andere Geräte erstellt. Bei Interesse kannst du dich über das Kontaktformular melden.

Falls die Geräte nicht bereits im Vorfeld vollständig konfiguriert und getestet sind, ist die Anwesenheit des technischen Dienstleisters in der ersten Lektion ratsam.

Es hat sich bewährt, dass die Schüler/innen in Vierergruppen zusammenarbeiten und sich gegenseitig bei der Erarbeitung der Checkliste unterstützen. Die Lehrperson ist dadurch entlastet und kann sich um individuelle Probleme kümmern.


Elternabend

Bei bisherigen 1to1-Einführungen hat es sich bewährt, zeitnah zum Rollout die Eltern für einen Informationsanlass einzuladen. Im Zentrum steht dabei das Lernen mit digitalen Medien. Dabei leiten die Schüler/innen Workshops bei denen die Eltern mit den Geräten ihrer Kinder eigene Lernerfahrungen sammeln können. Hier ein paar Beispiele für Posten

  • Über QR-Codes auf Online-Ressourcen zugreifen
  • Eine Versuchsanordnung fotografieren und auf dem Foto Annotationen anbringen
  • Wörtchen lernen (z.B. mit Quizlet)
  • Eine einfache Präsentation gestalten und auf den Beamer übertragen
  • eine Sprachaufnahme machen (z.B. Interview zum 1to1)

Natürlich sollen die Eltern auch Gelegenheit haben, sich über (medien-)erzieherische Fragen auszutauschen und Fragen oder Bedenken zu äussern. Entscheidend ist die Botschaft, dass die Zusammenarbeit mit den Eltern gefragt ist und dass ihre Bedenken ernst genommen werden. Gerade wenn die Geräte auch nach Hause genommen werden braucht es Hinweise zu Rechten und Pflichten und die Diskussion über Regeln.

Die folgende Präsentation kann dich bei der Planung des Abends unterstützen (Infos in den Präsentationsnotizen):

Präsentation als Datei: Input_EA.pptx

Ablauf des Abends:

19.30Begrüssung, Programm
19.35Referat «Mobiles Lernen»
19.50Workshops, Diskussion
20.45Schluss im Plenum

Storytelling

Erzählstruktur «Bergbesteigung»

Geschichten erzählen – das klingt für viele zunächst vielleicht sehr einfach. Doch eine Geschichte in einer sehr kurzen Zeitspanne so zu erzählen, dass die Botschaft auf jeden Fall bei der Zielgruppe ankommt, ist gar nicht so einfach. Gute Planung und eine durchdachte Zielsetzung sind daher essentiell. Ist das Ziel definiert, geht es darum, eine möglichst originelle Geschichte zu kreieren, mit der dem Zuschauer das Thema möglichst emotional mit einer klaren Botschaft vermittelt werden kann.

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Film

Während auf der Seite Videohauptsächlich der Werkzeug-Charakter des Mediums «Film» thematisiert wird, geht es hier um das Medium selber, d.h. um die Genres, Gestaltungsmittel und die Funktion.

Film ist ein sehr dankbares Medium für die Schule, nicht zuletzt weil die Lebenswelt der Schüler/innen in Form von YouTube-Clips stark davon prägt ist. Videos können in verschiedenster Form als Informationsquelle genutzt werden, aber natürlich sollten die Schüler/innen auch lernen, sich mit Videos auszudrücken. Neben der technischen Handhabung gehört hier auch das filmbildnerische Knowhow dazu.

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