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Auflistung nach Schlagwort "K-12 education"

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  • Eingeladene Vorträge
    Bringing research to practice: opportunities in computing education
    (INFOS 2023 - Informatikunterricht zwischen Aktualität und Zeitlosigkeit, 2023) Sentance, Sue
    A significant curriculum shift has taken place over the last decade, with computer science increasingly becoming included as a subject in countries around the world. Without an established literature relating to how and what to teach within K-12 computing education, there is a need for academic research that investigates how we can best support all learners of computing and facilitate positive learning outcomes. In response to this, the number of research papers and projects focusing on K-12 computing education has grown substantially in recent years. But does that research involve practitioners and is it actually impacting on classroom practice? If not, what are the mechanisms that we can use to ensure that it does? In this short discussion paper accompanying my keynote, I discuss some of the debates around the area of ‘research-to-practice’ and how the framework of knowledge mobilisation can provide insights into approaches that we might consider when working with practitioners in our research.
  • Konferenzbeitrag
    Understanding how Computers Learn: AI Literacy for Elementary School Learners
    (Proceedings of Mensch und Computer 2024, 2024) Simbeck, Katharina; Kalff, Yannick
    Elementary school learners regularly use artificial intelligence (AI) technologies like smart assistants. We discuss how young learners can acquire AI literacy skills related to the practical application, technical understanding, and critical appraisal of AI. We conceptualise a hands-on workshop on understanding how computers can be taught through programming and machine learning for learners without prior knowledge. We evaluate participants’ AI literacy quantitatively and qualitatively and find a large variance in interest, understanding, and knowledge in the relatively homogeneous groups. Our findings suggest that elementary school learners can understand basic machine learning concepts and gain ethical considerations, including data quality and bias. Given the importance of early AI education, the workshop concept can be implemented by teachers without formal computer science training, addressing the current limitation in AI education in elementary schools.
  • Textdokument
    Workshop: Internet of Things zum Nachbauen
    (Informatik für alle, 2019) Hembrock, Laura; Tschorn, Patrick; Brinkmeier, Michael
    Das Lebensumfeld von Schülerinnen und Schülern wird heutzutage immer mehr vernetzt. Wo früher noch Einkaufslisten per Hand geschrieben werden mussten, kann diese Aufgabe nun Assistenten wie Alexa, Cortana und Siri überlassen werden, oder aber der Kühlschrank sendet einfach selbst ein Bild seines Inhaltes in den Supermarkt. Der Workshop „IoT zum Nachbauen“ 4 bietet eine gute Gelegenheit ein Projekt durchzuführen, bei dem die Schülerinnen und Schüler ein Beispiel für die Vernetzung von Informatiksystemen selber erfahren können. Im Laufe des Workshops soll von den Teilnehmenden Stadiontechnik für einen Tischkicker implementiert werden. Dazu gehören z.B. Toranzeigen für die beiden gegnerischen Teams und eine Anzeige für die verbleibende Spielzeit. Gesteuert wird die Stadiontechnik von einem Schiedsrichter mithilfe eines Tablets. Von diesem wird ein Calliope Mini mit HTTP-Requests angesteuert, der wiederum ein entsprechendes Signal per Funk an die Mikrocontroller mit den einzelnen Funktionen der Stadiontechnik sendet. Der Workshop beginnt mit einer kurzen Einführung zu abbozza! und dem Calliope Mini. Während der gesamten Zeit wird die Methode des Pair Programming verwendet. Nach der Einführung treffen sich alle Teilnehmenden, um gemeinsam die gewünschten Funktionen zu besprechen. Hier ist eine Variation von Gruppe zu Gruppe möglich, da die Teilnehmenden sehr frei entscheiden können, was implementiert werden soll. Stehen die umzusetzenden Funktionen fest, wird mit den Teilnehmenden über die Notwendigkeit eines Kommunikationsprotokolls diskutiert. Im Anschluss an die Diskussion wird mit den Teilnehmenden ein Kommunikationsprotokoll entwickelt und die einzelnen Funktionen der Stadiontechnik auf die Programmier-Teams aufgeteilt. Ein Team bekommt dabei die Aufgabe den Master-Calliope, welcher die HTTP-Requests empfängt, zu programmieren und ein weiteres soll die App für das Tablet des Schiedsrichters mit dem MIT App-Inventor erstellen. Während die Programmier-Teams nach der Besprechung in die Implementierung ihrer Funktionen starten, bekommt das App-Team zuerst eine Einweisung in die Arbeit mit dem App-Inventor. Sind alle Teams mit ihren Aufgaben fertig, wird die Stadiontechnik mit einem Spiel am Tischkicker getestet.
  • Textdokument
    Workshop: Maschinelles Lernen Unplugged
    (Informatik für alle, 2019) Ossovski, Elisaweta; Brinkmeier, Michael
    Künstliche Intelligenz, bei der Maschinelles Lernen als Grundtechnik eine wichtige Rolle spielt, wird immer häufiger in den Medien thematisiert und bewertet, ohne auf die konkrete Funktionsweise einzugehen. Dadurch kann gerade bei Schülerinnen und Schülern ein falsches Bild davon entstehen. Der bereits mit einigen Gruppen erprobte Workshop3 „Maschinelles Lernen Unplugged“ stellt dabei einen ersten Versuch dar, wie Schülerinnen und Schülern das Teilgebiet Maschinelles Lernen mit einem Unplugged-Konzept näher gebracht werden kann. Im Anschluss an einen kurzen theoretischen Impuls, der eine Motivation für die handlungsorientierte Phase gibt, sollen die Teilnehmenden mithilfe einer Pinnwand, Pinnnadeln sowie einer Holzleiste eine lernende Maschine entwickeln, die zwei Arten von Schrauben klassifizieren kann. Dabei fällt zur Datengenerierung eine zu klassifizierende Schraube zufällig auf eine bewegliche Platte und wird von oben fotografiert. Auf diesem Bild wird eine Bounding Box bestimmt und die Maße dieses Rechtecks stellen mit dem jeweils größeren Wert als erste Vektorkomponente und dem jeweils kleineren Wert als zweite Vektorkomponente die Daten dar. Beim Lernprozess werden 20 zufällige Datenkarten aus dem Datensatz einzeln auf der Pinnwand markiert und die Holzleiste entsprechend in Richtung des eingefügten Punktes bewegt, wobei die Holzleiste, die zu Beginn an einem Punkt an der x-Achse fixiert wurde, um eine immer geringere Distanz gedreht wird. Dies entspricht der graphischen Repräsentation eines Perzeptrons, wobei das Lernverfahren zugunsten der Handhabbarkeit vereinfacht wurde. Danach präsentieren die Teilnehmenden jeweils den anderen Gruppen kurz ihr Ergebnis. Bei der Vorstellung sollen diese auch ihre Gedanken während des Durchführens erläutern und die Fragen beantworten, welche Überlegungen zur Wahl der initialen Gerade geführt haben und ob sie eine Fortsetzung des Verfahrens für sinnvoll halten. Die Intention dabei ist die Erkenntnis der Vorteile eines Rechners, um Präzision gewährleisten und auch kleine Veränderungen sinnvoll durchführen zu können. Diese Eigenschaften kann die handlungsorientierte Darstellung nicht erfüllen, da eine Bewegung der Holzleiste um wenige Millimeter keine bedeutenden Ergebnisse hervorrufen würde. Die unterschiedlichen Ergebnisse der Gruppen können gegebenenfalls durch weitere auf Bildern dokumentierte Ergebnisse ergänzt und zum Anlass genommen werden, um die Auswirkungen verschiedener Parameter wie die Wahl der initialen Gerade sowie die Auswahl und Anzahl der Datenkarten zu diskutieren. Den Abschluss des Workshops bildet eine Diskussion über weitere Fälle wie andere Größenverhältnisse der Schraubenarten, nicht linear separable Daten sowie die Möglichkeiten mehr als nur zwei Arten zu klassifizieren.