Informatiktag 2022 - Details

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.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

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.
 
Giovanni Serafini ist seit 17 Jahren Dozent für Didaktik der Informatik in der Gruppe von Prof. Dr. Juraj Hromkovič an der ETH Zürich. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich des allgemeinbildenden Informatikunterrichts mit besonderem Fokus auf der Schnittstelle zwischen Informatik, Mathematik und Learning Sciences. Giovanni Serafini ist Vorstand des Schweizerischen Vereins für Informatik in der Ausbildung (SVIA) und ist Mitglied des Steering Committees des Informatik-Biber-Wettbewerbs (Schweiz).
 

A2: Erste Schritte mit Python für den Unterricht

Diese Einführung richtet sich in erste Linie an Lehrpersonen, die noch keine oder wenig Erfahrung mit Python mitbringen. Ausgehend von einfachen Beispielen werden wir kleine Animationen und Simulationen programmieren und die Grundkonzepte der Programmierung mit Python diskutieren. Dabei geht es immer auch um die Didaktik: Welche Konzepte bereiten SchülerInnen besondere Schwierigkeiten und wo liegen Stolpersteine.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Tobias Kohn hat rund 15 Jahre an Schweizer Gymnasien unterrichtet. Nach einer Doktoratsarbeit über Schwierigkeiten beim Programmieren lernen, forschte er an den Universitäten Oxford, Cambridge und Edinburgh, wo er neue Ideen für maschinelles Lernen umsetzte, Python weiterentwickelte und an der Software für zukünftige Prozessoren arbeitete. Als Assistentprofessor für Informatikdidaktik zuerst in Utrecht und nun an der TU Wien arbeitet er an besseren Fehlermeldungen für Lernplatformen.

 

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.

 

A4: EduMakerspace Favoriten

Das Projekt „EduMakerspace Favoriten im Future Learning Lab der PH Wien geht nach erfolgreichem Abschluss des Pilotprojekts in die zweite Runde. Die teilnehmenden 40 Schulen werden über den gesamten Projektverlauf hinweg bei der Implementierung neuer Technologien in den Unterricht betreut und organisieren sich in einer Community of Practice. Unterrichtsbeispiele und Lernszenarien gehören ebenso zum Makerspace Unterricht, wie die ökonomische und ökologische Auswahl von Material oder der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Christian Pollek ist im Rahmen des Open Fridays, einem Angebot des EduMakerSpace im Future Learning Lab Wien in der Daumegasse 5 anzutreffen, wo er den Lehrenden der PH Wien gerne die technischen Geräte zeigt und erklärt sowie Hilfestellungen bei Problemen gibt. Er hat nach seiner Reifeprüfung das Studium der Technischen Physik begonnen, sich aber dann der Elektrotechnik zugewandt. 2016 hat er für das Happylab Wien eine Trainerschulung gemacht und war damit auch im Thema Makereducation. Seit 2017 ist er am Future Learning Lab und betreibt den und wartet den EDU Makerspace im FLL Wien. In Workshps zeigt er Lehrenden und Lernenden regelmäßig den Umgang mit Makerspace Geräten, vom 3D Drucker bis zur programmierbaren Stickmaschine!

Seit 2007 leitet Hermann Morgenbesser die Cisco Local Academy Klosterneuburg und ist im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung als Koordinator an der pädagogischen Umsetzung verschiedener europäischer Projekte beteiligt.Er hat Fachbücher im Bereich der Wirtschafts- und Medieninformatik veröffentlicht. Seit Februar 2017 arbeitet Hermann an der Pädagogischen Hochschule in Wien, wo er am Institut für übergreifende Bildungsschwerpunkte tätig ist, das Future Learning Lab Wien mitbegründet hat, und es seither koordiniert. Hermann Morgenbesser arbeitet im EDU Makerspace Projekt an den Lernszenarien zur Umsetzung der Lerninhalte und arbeitet seit 2010 in verschiedenen Projekten des EUN Schoolnet in Brüssel.

 

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.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

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: https://quantumparticle.univie.ac.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.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

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. 

 

B2: Covid-19, Mathematische und statistische Analysen

In einem Teil des Workshops werden wir mit Tabellenkalkulation einfache mathematische Modelle für den Verlauf von Epidemien entwickeln und deren Einsatz und deren Grenzen diskutieren. Im anderen Teil werden wir uns damit beschäftigen, welche Daten (für Österreich und international) zur Verfügung stehen, welche Auswertungen damit möglich sind und wie man durch passende Aufbereitung aus diesen Daten wichtige Erkenntnisse gewinnen kann. Das Workshop soll auch vermitteln, dass die Kombination „datenfreier“ Modelle und die Analyse realer Daten zusammen ein besseres Verständnis einen Problems vermitteln kann als jeweils isolierte Betrachtungsweisen.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Erich Neuwirth war bis zu seinem Ruhestand Leiter des Fachdidaktischen Zentrums für Informatik der Universität Wien. Einer seiner Didaktik-Schwerpunkte war der Einzatz von Tabellenkalkulation als Hilfsmittel bei Modellentwicklung und als statistisches Auswertungsinstrument. Während der COVID-Pandemie wurde er durch seine täglichen Auswertungen (auf Twitter und auf einer eigenen Website) über akademische Kreise hinaus bekannt.

 

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.

 

B4: Das neue ICDL Modul Robotik

Mit "Educational Robotics" kann man auf anschauliche und spielerische Art eine Einführung in die Welt des Programmierens vornehmen, andererseits auch bereits anspruchsvolle technische Fragestellungen erkunden. Das neue ICDL-Robotics-Modul der OCG bietet sowohl eine Einführung in die Programmierung als auch in die Besonderheiten und Anwendungen in der Robotik. Das ICDL-Robotics-Modul steht sowohl in der Variante als grafische, blockorientierte Programmiersprache (drag & drop), als auch mit Python als textorientierte Programmiersprache zur Verfügung. Im Workshop kommt der kostenlose Open-Source Simulator GearsBot in der blockbasierten Variante zum Einsatz.

Workshopinhalt: 

  • Programme zur Durchführung einfacher Bewegungsfolgen 
  • Hindernisvermeidung mithilfe des Entfernungsmessers 
  • Erstellung und Optimierung eines Linienfolgers 
  • Korrektur von Pfadungenauigkeiten mit dem Gyrosensor 

Je nach Zeit und Wunsch können fortgeschirttene Themen wie offener und geschlossener Regelkreis, P-Kontroller und P-Tuning behandelt werden.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Wilfried Baumann ist Absolvent der TU-Wien (Informatik). Seine Interessensgebiete sind Informatik-Didaktik, 3D-Druck, Coding, Robotik und Vermittlung von KI. Er ist Teil des "Biber der Informatik"-Teams der OCG.

 

B5: Fakebusters Bootcamp

Im 3-tägigen Fakebusters Bootcamp am ISTA erlernen Schüler:innen zwischen verlässlicher Information und Fake News zu unterscheiden. Aufbauend auf wissenschaftlichen Erkenntnismethoden fördert es die Bewusstseinsbildung, wie Wissenschaft funktioniert. Das Bootcamp arbeitet mit Rollen- und Computerspielen, Experimenten, wissenschaftlichen Publikationen und Datenvisualisierungssoftware. Im Workshop probieren Sie einzelne Programmelemente aus und reflektieren über Einsatzmöglichkeiten im Unterricht.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Magdalena Steinrück, PhD, entwickelt Wissenschaftsvermittlungsformate für junge Menschen am Institute of Science and Technology Austria (ISTA). Die promovierte Bakteriengenetikerin ist seit 2019 im Science Education Team des ISTA und zeichnet dort verantwortlich für unterschiedliche Projekte wie das Brettspiel „Virusalarm in Bleibhausen“ oder das „Fakebusters Bootcamp“. Im Zentrum ihrer Arbeit steht die Förderung von Wissenschaftsverständnis und Entwicklung von Freude an kritischem Denken.

 

B6: Das Unterrichtsfach Digitale Grundbildung

Der Lehrplan zur Digitalen Grundbildung wurde im Rahmen der Lehrplanreform für die Sekundarstufe 1 entwickelt. Das Unterrichtsfach wird ab September 2022 in den ersten drei Schulstufen der Sekundarstufe 1 mit einer Wochenstunde gehalten und ersetzt die Verbindliche Übung Digitale Grundbildung an den Schulen. “Ziele der Digitalen Grundbildung sind die Förderung von Medienkompetenz, Anwendungskompetenzen und informatischen Kompetenzen, um Orientierung und mündiges Handeln im 21. Jahrhundert zu ermöglichen.” (BGBl. II - Ausgegeben am 6. Juli 2022 - Nr. 267, S 3) 
In diesem Track werden die Bildungsziele und didaktischen Grundsätze des Lehrplans vorgestellt. Die einzelnen Kompetenzbereiche: Orientierung, Information, Kommunikation, Produktion und Handeln werden erörtert sowie exemplarische Beispiele, Materialien und Initiativen für die Umsetzung des Lehrplanes im Unterrichtsfach und die Fortbildungsmöglichkeiten von Lehrpersonen aufgezeigt und besprochen.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Michael Steiner arbeitet seit 2010 an der Pädagogischen Hochschule Wien und seit 2013 am Institut für übergreifende Bildungsschwerpunkte im Zentrum für Lerntechnologie und Innovation (ZLI). Er befasst sich mit den Themenfeldern informatische Bildung, E-Learning, Medienbildung, Digitale Grundbildung und Schulentwicklung. Er arbeitet im Lehrplanteam zum Unterrichtsfach Digitale Grundbildung. 

 

B7: KI und Data Literacy im Informatikunterricht

Tagtäglich nutzen Schülerinnen und Schüler KI-gestützten Anwendungen; automatisch generierte Bilder und Texte fluten das Internet. Ensprechend relevant wird die Vermittlung von KI-Kompetenzen im Schulunterricht und findet zunehmend auch Eingang in die Curricula.

In diesem Workshop haben Sie Gelegenheit, das KI-Modul "Schlag den Roboter" der AG Didaktik der Informatik der FU Berlin kennenzulernen, das im Rahmen des Projekts IT2School der Wissensfabrik entwickelt wurde. Sie spielen Bauernschach, eine didaktisch reduzierte Variante des königlichen Spiels, und definieren sowohl eine klassische als auch eine selbstlernende KI. Die Druckvorlagen dieser Unplugged-Aktivität sind frei verfügbar und werden durch interaktive Online-Inhalte ergänzt.

Der Workshop wird im Rahmen des europäischen Projekts TrainDL angeboten. Dieses Projekt hat zum Ziel, Bildungskonzepte für Datenkompetenzen und Kompetenzen für Künstliche Intelligenz zu erarbeiten und in der Lehrkräfte- und Schulbildung zu erproben. Die ursprünglich ebenfalls vorgesehene Einführung in die Datenanalyse mit Orange3 muss aus Zeitgründen leider entfallen. Selbsterklärende Materialien hierzu finden Sie online unter Computingeducation.de.

Vorbereitung für die Teilnehmer*innen: keine

Till Zoppke arbeitet seit 2021 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Freien Universität Berlin in der Informatiklehrerbildung. Seine Forschungsinteressen sind KI und Spiele. Zuvor unterrichtete er als Lehrer für Informatik und Mathematik am Gymnasium Tiergarten, Berlin. Weitere berufliche Stationen waren Tätigkeiten als Ingenieur in der Automobilindustrie und eine Mitarbeit im Projekt AutoNOMOS in der Entwicklung selbstfahrender Fahrzeuge.

 

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.