Informatiktag 2022

Fortbildung für Lehrer*innen der Primarstufe und der Sekundarstufen I und II
Datum: 
Donnerstag, 29.09.2022, 09:00 bis 17:00
Ort: 
TU Wien
Fakultät f. Informatik
Hörsaal  FAV 1+2
1040 Favoritenstraße 9-11

Die Fortbildungsveranstaltung für Lehrpersonen zu informatischen Themen ist zurück! 

Gemeinsam mit unseren Partnern, der TU Wien, der Universität Wien, dem BMBWF und der PH Wien haben wir ein spannendes Programm geplant.

Termin

Donnerstag, 29. September 2022, 9:00 - 17:00 Uhr
im Anschluß an die ISSEP 2022 (15th International Conference on Informatics in Schools), die vom 26. bis 28. September 2022 an der TU Wien stattfindet.

Die Registrierung beginnt um 8:30 Uhr.

Bitte beachten Sie: Diese Veranstaltung gilt als Fortbildung für Lehrpersonen. Eine Anmeldung über die PH Online ist erforderlich.

Vorläufige Agenda

Moderation: Renate Motschnig, Universität Wien und Gerald Futschek, TU Wien

  • 9:00 - 9:15 Begrüßung und Einführung
    Gerti Kappel, Dekanin Fakultät für Informatik TU Wien
  • 9:15 - 12:15 Keynotes
    • Juraj Hromkovic, ETH Zürich: Drei Wurzeln der Informatik und die Lernziele des Informatikunterrichts
    • Tobias Kohn, Universität Utrecht: Das Beste beider Welten: Vom Zusammenspiel der Informatik und der Mathematik
    • Peter Reichl, Universität Wien: Diesseits von Gut und Böse - Gedanken zum "Digitalen Humanismus"
  • 12:15 - 12:30 Kurzvorstellung der Workshops
  • 12:30 - 13:00 Mittagssnack
  • 13:00 - 14:30 Workshop-Gruppe A
  • 14:35 - 16:05 Workshop-Gruppe B
  • 16:15 - 16:45 Mitteilungen des BMBWF
  • 17:00  Veranstaltungsende und Ausgabe der Teilnahmebestätigungen

Workshop-Gruppe A (13:00 bis 14:30)

  1. Data Science im Informatikunterricht (Sek II)
    Juraj Hromkovic, ETH Zürich
  2. Erste Schritte mit Python für den Unterricht (Sek II)
    Tobias Kohn, Universität Utrecht
  3. Denken lernen, Probleme lösen (DLPL) - Ein BMBWF-Projekt zur digitalen Grundbildung in der Volksschule (VS)
    Alois Bachinger, Private Pädagogische Hochschule der Diözese Linz
  4. 3D Druck (Sek I + II)
    Hermann Morgenbesser & Christian Pollek, EduMakerSpace Favoriten
  5. Quanten-Computing (Sek II)
    Beatrix Hiesmayr, Universität Wien
  6. Robotik mit Makeblock (Sek I)
    Adriana Paunovic, EIS PH Wien; Jasmin Hauser & Gudrun Neubacher, Augarten Gymnasium
  7. Künstliche Intelligenz unterrichten (Sek I)
    Michael Lenke, Universität Paderborn

Workshop-Gruppe B (14:35 bis 16:05)

  1. Computational Thinking im Unterricht (Sek I)
    Martina Landman, TU Wien
  2. Covid-19, Mathematische und statistische Analysen (Sek II)
    Erich Neuwirth, Universität Wien
  3. Informatisches Denken und KI Unplugged mit dem Projekt KIDZ (Sek I + II)
    Martin Kandlhofer, OCG
  4. Das neue ICDL Modul Robotik (Sek II)
    Wilfried Baumann, OCG
  5. Fakebusters Bootcamp (Sek II)
    Magdalena Steinrück, ISTA
  6. Das Unterrichtsfach Digitale Grundbildung (Sek I)
    Michael Steiner, PH Wien
  7. Zugänge zur KI und Data Literacy im Informatikunterricht (Sek II)
    Viktoriya Olari & Ralf Romeike, Freie Universität Berlin
  8. ZigBee und Home-Automation im Unterricht (Sek II)
    Martin Weissenböck, HTL Wien 3 Rennweg i.R, Lehrbeauftragter an der TU Wien


Details zu den Workshops

A1: Data Science im Informatikunterricht

Data Science ist eine der drei Säulen der Informatik in ihrer 5500-jährigen Geschichte. Die Haupthemen sind Informationsdarstellungen (darunter auch Komprimieren und selbstverifizierende Kodierungen), Datensicherheit, Datenmanagement und Lernen aus Daten (z.B. mittels Visualisierung oder mit maschinellem Lernen). In diesem Workshop zeigen wir konkrete Unterrichtsbeispiele, Aufgaben und Rätsel, mit denen man für die Auseinandersetzung mit den oben genannten Themen einerseits gut motivieren und anderseits ein tieferes Verständnis für informatische Konzepte erarbeiten kann.

Juraj Hromkovič ist seit Januar 2004 ordentlicher Professor für Informationstechnologie und Ausbildung an der ETH Zürich. Er stammt aus Bratislava und studierte dort an der Comenius-​Universität, wo er auch promovierte, sich habilitierte und von 1989 bis 1990 als Dozent arbeitete. Er war Gastprofessor an der Universität Paderborn, Professor für Informatik an der Christian-​Albrechts-Universität Kiel und an der RWTH Aachen. 
Seine Forschungsinteressen liegen in der Komplexitätstheorie, dem Entwurf von Algorithmen für schwere Optimierungsprobleme, der Randomisierung, der Kommunikation in Netzen und der Didaktik der Informatik. Juraj Hromkovic hat mehrere Lehrbücher geschrieben, um Studierenden komplexe Sachverhalte der Informatik näher zu bringen, aber auch, um den Transfer der neuesten Forschungsergebnisse in das allgemeine Basiswissen der Informatik und ihrer Anwendungsdisziplinen wesentlich zu beschleunigen. Um die Einführung der Informatik als Schulfach in der Schweiz zu fördern, gründete er 2005 das Ausbildungs-​ und Beratungszentrum für den Informatikunterricht und leitet die Lehrerausbildung für das Lehrdiplom Informatik an der ETH.

A3: Denken lernen, Probleme lösen (DLPL)

Ein BMBWF-Projekt zur digitalen Grundbildung in der Volksschule

Das Projekt "Denken lernen, Probleme lösen (DLPL)" unterstützt die didaktische Nutzung von digitalen Medien in der Schule und stärkt das informatische Denken von Schüler*innen und Lehrer*innen. Dazu wird im Herbst 2022 ein BMBWF-Pilotprojekt gestartet, das an 120 Volksschulen Österreichs ein neues Konzept des Problemlösedenkens erproben wird: die Integration von haptischen und analogen Ansätzen und Inhalten in die verschiedenen Unterrichtsgegenstände der Volksschule.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Alois Bachinger ist als ausgebildeter Hauptschullehrer, Medienpädagoge und Informatiker in vielen Anwendungsfeldern an der didaktischen Schnittstelle zwischen Schule und Informationstechnologie tätig. Viele didaktische Lernsoftwareprodukte wurden in seinen Teams an den Pädagogischen Hochschulen erstellt und stellen damit den Schulen einen Fundus von Gratis-Lernsoftware zur Verfügung. Seine derzeitigen Arbeitsgebiete sind Computational Thinking, Robotik und Virtual Reality.

A5: Quanten-Computing

In diesem Workshop erfahren Sie, wie anders ein Quanten-Computer im Vergleich zu einem klassischen Computer tickt und welche zukünftigen neuen Anwendungen dieser erlaubt. Die TEQUILA (TEaching QUantum Informatics LAb) Gruppe, eine interdisziplinäre Gruppe zwischen der Fakultät für Physik und Informatik der Universität Wien, hat hierzu neue Hands-On entwickelt, mit denen man einfache Algorithmen im Schulzimmer ausführen kann, wie einen perfekten Zufallszahlengenerator oder Teleportation oder der Deutsch Algorithmus.

Beatrix C. Hiesmayr forscht und lehrt seit 2013 an der Fakultät für Physik (Universität Wien). Sie ist Autorin von mehr als 140 wissenschaftlichen Publikationen, dabei deckt sie die Bandbreite von sehr experimentell orientierten bis zu mathematisch-theoretischen Forschungsarbeiten in Quantensystemen bei hohen und niedrigen Energien ab. Mehrere Preise wurden ihr verliehen, unter anderem für ihre künstlerische Umsetzung abstrakter wissenschaftlicher Inhalte. Sie arbeitet derzeit zusammen mit Kolleg*innen an einem Praktikum für Quantum-Computing (TEQUILA). Mehr Infos: www.quantumparticlegroup.at

A6: Robotik mit Makeblock

In diesem spannenden Hands-on-Workshop werden Ihnen einige Möglichkeiten aufgezeigt, wie Sie die Produkte der Firma Makeblock im Rahmen der digitalen Grundbildung an der Schule einsetzen können. Einige Unterrichtsbeispiele für die Sekundarstufe 1 und 2 können von Ihnen unter Anleitung vor Ort selbst ausprobiert werden. Es besteht zudem die Möglichkeit verschiedene Robotermodelle zu testen und eigene Einsatzmöglichkeiten zu entdecken.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: Smartphone oder Tablet mitbringen, idealerweise ist die App mBlock bereits installiert.

Jasmin Idis Hauser schloss 2016 ihr Lehramtsstudium an der TUn Wien ab und unterrichtet seit 2014 am Gymnasium am Augarten Mathematik, Physik, sowie seit 2021 das neu eingerichtete Unterrichtsfach Science mit dem Schwerpunkt Coding und Robotik. 2020 erlangte sie die Trainer Zertifikate für die EDLRIS-Module KI und Robotik.
Aktuell absolviert sie ein Informatik-Studium an der TU Wien sowie mehrere Hochschullehrgänge zu den Themen Robotik, Digitale Grundbildung und 3D Druck.

Gudrun Neubacher ist seit 2011 am Gymnasium am Augarten tätig. 2020 erwarb sie die Trainer Zertifikate der EDLRIS Module. Im Moment absolviert sie die Hochschullehrgänge Coding und Robotik, Digitale Grundbildung und für 3D Druck an der PH Burgenland.
Die dort erworbenen Skills finden in dem neu geschaffenen Fach Science mit dem Schwerpunkt Coding und Robotik Anwendung und in Österreichs bisher einzigem Makeblock Education Innovation Space.

A7: Künstliche Intelligenz unterrichten

In diesem Workshop werden verschiedene Unterrichtsreihen für die Thematisierung von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Sekundarstufe I vorgestellt und diskutiert. Der Aufbau der Reihen folgt einem forschend-entdeckenden Lernprinzip, soll für den Einsatz von KI sensibilisieren und zur Reflektion des eigenen Handelns anregen. Um dies zu erreichen wird die Architektur der Technologie mit ihrem Einsatzzweck, ihrer Relevanz für und ihre Auswirkungen auf die Gesellschaft miteinander verbunden.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Michael Lenke schloss 2020 sein Lehramtsstudium mit den Unterrichtsfächern Informatik und Mathematik für Gymnasien und Gesamtschulen an der Universität Paderborn ab. Seitdem ist er Promotionsstudent in der Didaktik der Informatik in Paderborn, seit Juli 2021 im Sonderforschungsbereich TRR318 Constructing Explainability beschäftigt. Er erforscht mit einem interdisziplinären Forschungsteam Erklärprozessen im Zusammenhang mit KI-Systemen mit dem Ziel, verstehbare Assistenzsysteme zu schaffen.

B1: Computational Thinking im Unterricht

Computational Thinking ist ein Begriff, welcher in den letzten Jahren vermehrt in der Literatur und auch in Lehrplänen, z. B. im Lehrplan der digitalen Grundbildung, auftaucht. Aufgrund der Aktualität beschäftigt sich der Workshop damit, wie Computational Thinking unterrichtet werden kann. Was ist Computational Thinking überhaupt? Anhand von praktischen Aufgaben werden Unterrichtsmaterialien und Ideen vorgestellt und ausprobiert.

Martina Landman ist seit 2021 Universitätsassistentin an der TU Wien und Mitglied des TU Wien Informatics eduLAB im Forschungsbereich für Information & Software Engineering. Dort organisiert sie  Schul-Outreach-Aktivitäten der Informatik-Fakultät, im Zuge dessen werden wöchentliche Workshops für Schulklassen entwickelt, organisiert und durchgeführt. Sie unterrichtet ebenfalls als Lehrerin Informatik und Mathematik in der Sek1 und Sek2. 

B3: Informatisches Denken und KI Unplugged mit dem Projekt KIDZ

Informatisches Denken und Künstliche Intelligenz sind Schlüsselthemen des 21. Jahrhunderts. Die Fähigkeit zum informatischen Denken und ein Bewusstsein für die Relevanz von KI muss bereits in jungen Jahren und mit einem möglichst niederschwelligen Zugang gefördert werden. In diesem Workshop werden ready-to-use Unterrichtsmaterialien zu diesen Themen vorgestellt und ausprobiert. Die Materialien basieren auf dem Unplugged-Ansatz und stehen den Teilnehmenden als OER kostenlos zur Verfügung.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Martin Kandlhofer arbeitet im Bereich Forschung, Innovation und Education an der OCG. Er schloss das Masterstudium Softwareentwicklung und das Doktoratsstudium Informatik an der TU Graz ab. Neben seiner Forschungs-, Management- und Publikationstätigkeit im Rahmen von verschiedenen internationalen und nationalen Projekten zum Thema Educational Robotics / Education in AI führte ihn seine Forschungstätigkeit auch an Universitäten in den USA und Irland.

B7: KI und Data Literacy im Informatikunterricht

Tagtäglich interagieren Schülerinnen und Schüler mit KI-gestützten Anwendungen und teilen, bewusst und unbewusst ihre Daten. Deshalb wird die Förderung von Daten- und KI-Kompetenzen in der Schule zunehmend diskutiert, bis hin zur Anpassung der Informatik-Lehrpläne. Doch wie lassen sich komplexe Themen wie KI oder Data Science für Schülerinnen und Schüler der Sekundarstufe I und II fundiert vermitteln?
In diesem Workshop lernen Sie erprobte Ansätze und Unterrichtsmaterialien zur KI und Data Literacy kennen. In praktischen Übungen erfahren Sie, wie Sie Ihre Schülerinnen und Schüler zunächst durch Unplugged-Aktivitäten in die grundlegenden Funktionsweisen verschiedener KI-Methoden einführen und sie dann reale Datensätze in Orange3, einem Datenanalysetool, modellieren lassen. Anschließend entdecken Sie Verfahren des maschinellen Lernens, um die Datensätze zu verarbeiten und neue Informationen zu gewinnen. Abgerundet wird der Workshop durch Einblicke in weitere Perspektiven zur fundierten Vermittlung der KI und Data Literacy im Informatikunterricht. Der Workshop ist im Sinne des “didaktischen Doppeldeckers” auch für Teilnehmerinnen und Teilnehmer geeignet, die zu diesen Themen noch kaum Vorerfahrungen besitzen.
Der Workshop wird im Rahmen des europäischen Projekts TrainDL (https://train-dl.eu/) angeboten. Dieses Projekt hat zum Ziel, Bildungskonzepte für Datenkompetenzen und Kompetenzen für Künstliche Intelligenz (KI) zu erarbeiten und in der Lehrkräfte- und Schulbildung zu erproben.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: Bitte bringen Sie Ihren Laptop (Windows/MacOS) zum Workshop mit und installieren Sie dort das Datenanalyse-Tool Orange3 (https://orangedatamining.com/). Da die Installation einige Zeit in Anspruch nehmen kann, bitten wir Sie, Orange3 bereits vor dem Workshop zu installieren.

Viktoriya Olari promoviert in der Informatikdidaktik zu den Themen Künstliche Intelligenz und Data Science. Ihre Leidenschaft gilt der Entwicklung neuer Technologien, um Menschen, insbesondere Kinder, in kreative Lernerfahrungen einzubinden. Als Didaktik-Expertin entwickelte sie in den letzen Jahren Technologien und Aktivitäten bei der Roberta-Initiative des Fraunhofer IAIS, um maschinelles Lernen für Neueinsteiger wie Grundschulkinder greifbar zu machen. Derzeit ist Viktoriya wissenschaftliche Mitarbeiterin in der AG Didaktik der Informatik an der Freien Universität Berlin und Dozentin für digitale Bildung an der Universität zu Köln.

Ralf Romeike leitet die AG Didaktik der Informatik an der Freien Universität Berlin, ist Sprecher der Fachgruppe Didaktik der Informatik der Gesellschaft für Informatik (GI) und Vorstandsmitglied der Gesellschaft für Fachdidaktik (GFD). Er erforscht fächerübergreifende Perspektiven, Grundlagen, Gestaltungsmöglichkeiten und Auswirkungen informatischer Bildung in allen Lebensphasen (u.a. zu Künstlicher Intelligenz, Data Literacy, agilen Methoden) in enger Zusammenarbeit mit Lehrkräften.

B8: ZigBee und Home-Automation im Unterricht

Für das Internet der Dinge (IoT) gibt es eine rasch wachsende Anzahl von IT-Anwendungen. Eine Anregung für den Unterricht aus dem Bereich Home-Automation: die gefahrlose Steuerung von Verbrauchern (Lampen, Ventilatoren, Heizkörpern) durch Funkschalter, Bewegungsmelder oder Türkontakte. Der Kostenaufwand für die vergezeigte Installation beträgt etwa 50 €.

Themen des Workshops:

  • Protokoll (MQTT)
  • funkgesteuerte Hardware (ZigBee)
  • grafischen Programmierwerkzeuge (NodeRed)
  • JavaScript (NodeJS, JSON)
  • ESP-Mikroprozessoren (ESP-8266, ESP-32) 

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen

Martin Weissenböck studierte Rechentechnik, Elektrotechnik, Mathematik, Physik, Pädagogik und war Universitätsassistent an der TU Wien. Er ist selbstständiger IT-Konsulent und Autor von Skripten und Büchern.
Er war Leiter der HTL Wien 3 Rennweg und ist Lehrbeauftragter an der TU Wien.