Detailansicht

Physical Computing im MINT-Unterricht – senseBox Grundlagenworkshop

Die Re:edu GmbH & Co. KG ist ein StartUp aus Münster, das Lösungen für Bildung, Forschung, Nachhaltigkeit und Beteiligung - digital und offen - für alle Menschen anbietet. Unter anderem ist es Entwickler und Hersteller der Open-Source-Wetterstation senseBox (https://sensebox.de/). Das an der Universität Münster entstandene Produkt gibt es als senseBox:home - eine stationäre DIY-Wetterstation, und als senseBox:edu - ein Hardware-Set, das in Universitäten und Schulen eingesetzt wird. Dabei steht vor allem das eigenständige Bauen einer Wetterstation, die Umsetzung vieler weiterer Projekte aus dem MINT-Bereich sowie die Programmierung über die grafische Programmieroberfläche 'Blockly für senseBox' im Vordergrund. Beide Sets bestehen aus einem Mikrocontroller, verschiedenen Sensoren (z.B. Temperatur, Luftdruck, Luftqualität etc.) und einem Gateway (z.B. WiFi, LoRaWan etc.). Letzteres dient dem Teilen der erhobenen Messwerte auf der openSenseMap, einer offenen Umweltdatenplattform für jedermann. Im Workshop werden die Teilnehmenden auf den Einsatz der senseBox im MINT-Unterricht vorbereitet, indem nach einem theoretischen Input zur Vorstellung des senseBox-Ökosystems das eigenständige projektbasierte Arbeiten mit der Hardware und Software fokussiert wird.

Detailansicht

Lehrer:innenfortbildung Quantum Computing @ School

Quantencomputer versprechen herausragende Leistung für bestimmte Probleme, die für heutige Computer als unlösbar gelten. Zwei Technologien, der gatterbasierte Quantencomputer und der Quantenannealer, haben sich in den letzten Jahrzehnten etabliert und erreichen ein immer größer werdendes, öffentliches Interesse. Wie funktioniert nun ein Quantencomputer? Welche Kenntnisse benötigt man, um selbst Programme für eine solche Maschine zu entwickeln und was kann der Quantencomputer eigentlich? In dem angebotenen Workshop werden die Teilnehmer zuerst mit der Technologie heutiger Quantencomputer vertraut gemacht. Dazu werden die wichtigsten Grundlagen der Quantenphysik, die das Verständnis der Funktionsweise eines Quantencomputer erleichtern, anschaulich und formelfrei erklärt. Es folgen Hands-On Beispiele, bei denen selbst auf real existierenden Quantencomputern gearbeitet werden kann. Dazu wird mit den Teilnehmern im Kurs der Zugang zu einem gatterbasierten Quantencomputer von IBM und einem Quantenannealer von D-Wave eingerichtet. Die Thematik Quantum Computing eignet sich auch für Schülerprojekte z.B. im Rahmen von Jugend forscht. Wir stellen das Projekt "Lösung des n-Damenproblems auf einem adiabatischen Quantencomputer" aus dem Schuljahr 2018/19, das erfolgreich bei Jugend forscht abgeschnitten hat.

Detailansicht

LERNEN.cloud-Forum 2023: Wie begeistere ich meine Schüler:innen für MINT? Digital – Interaktiv – Kreativ

Mit einem speziellen Fokus auf den MINT-Bereich möchten wir mit Ihnen auf dem diesjährigen LERNEN.cloud-Forum vom 11.07.-12.07.2023 als Präsenzveranstaltung am Hasso-Plattner-Institut (HPI) in Potsdam herausarbeiten, wie innovative Lehrkonzepte mit digitalen Medien für diese Fächer aussehen, damit nicht nur ein anregender Unterricht gewährleistet ist, sondern gleichzeitig auch Interaktivität, Kreativität und Diversität gefördert werden.

In den letzten Jahren ist der Einsatz digitaler Medien im Schulunterricht weitestgehend fester Bestandteil des Lehr- und Lernprozesses geworden. Damit geht eine Neugestaltung des Unterrichts einher, die gleichermaßen den veränderten Lerngewohnheiten der Schüler:innen Rechnung trägt. Der Fokus liegt dabei weniger auf der konzentrierten Lern-, sondern vor allem auf der Erprobungs- und Festigungsphase. Wie lassen sich unter diesen veränderten Rahmenbedingungen nun digitale Medien im Unterricht sinnvoll einsetzen? Wie erfolgt die zielgerichtete Verbindung von digitaler und analoger Lernumgebung? Wie sehen darauf aufbauend innovative Unterrichtskonzepte mit digitalen Medien aus, die gleichzeitig Kreativität und Diversität fördern

Detailansicht

Physical Computing im MINT-Unterricht – senseBox Grundlagenworkshop

Die Re:edu GmbH & Co. KG ist ein StartUp aus Münster, das Lösungen für Bildung, Forschung, Nachhaltigkeit und Beteiligung - digital und offen - für alle Menschen anbietet. Unter anderem ist es Entwickler und Hersteller der Open-Source-Wetterstation senseBox (https://sensebox.de/). Das an der Universität Münster entstandene Produkt gibt es als senseBox:home - eine stationäre DIY-Wetterstation, und als senseBox:edu - ein Hardware-Set, das in Universitäten und Schulen eingesetzt wird. Dabei steht vor allem das eigenständige Bauen einer Wetterstation, die Umsetzung vieler weiterer Projekte aus dem MINT-Bereich sowie die Programmierung über die grafische Programmieroberfläche 'Blockly für senseBox' im Vordergrund. Beide Sets bestehen aus einem Mikrocontroller, verschiedenen Sensoren (z.B. Temperatur, Luftdruck, Luftqualität etc.) und einem Gateway (z.B. WiFi, LoRaWan etc.). Letzteres dient dem Teilen der erhobenen Messwerte auf der openSenseMap, einer offenen Umweltdatenplattform für jedermann. Im Workshop werden die Teilnehmenden auf den Einsatz der senseBox im MINT-Unterricht vorbereitet, indem nach einem theoretischen Input zur Vorstellung des senseBox-Ökosystems das eigenständige projektbasierte Arbeiten mit der Hardware und Software fokussiert wird.

Detailansicht

"Künstliche Intelligenz in der digitalen Bildverarbeitung" Labor trifft Lehrer*in-digital!

Die Entwicklung künstlicher Intelligenz hat in vielen Bereichen rasant zugenommen.

Besonders in der digitalen Bildverarbeitung werden Methoden maschinellen Lernens erfolgreich eingesetzt, um gezielt Objekte zu erkennen, zu lokalisieren oder sogar realistisch anmutende Bilder zu erschaffen. Röntgen- oder Mikroskopieaufnahmen aus Medizin und Biologie können zum Beispiel automatisiert auf bestimmte Merkmale wie Tumorzellen untersucht werden.

In diesem Kurs erklären wir, wie ein Computer lernt, gewisse Objekte auf digitalen Bildern zu erkennen, was Neuronale Netze sind und gehen genauer auf die Mathematik hinter den gängigen Algorithmen ein. Abschließend stellen wir Anwendungen aus der aktuellen Forschung in der Molekularbiologie vor.

Labor trifft Lehrer*in ermöglicht es Lehrkräften, in die aktuelle Forschung am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) einzutauchen. Das Programm existiert seit 2011 und findet seit 2020 digital statt. Es umfasst Themen wie Stammzellen, die "Genschere" CRISPR/Cas, Künstliche Intelligenz in der Medizin oder Immunantworten auf Krebs und verbindet Kerninhalte der Lehrpläne mit dem neuesten Stand der Forschung. MDC-Wissenschaftler*innen präsentieren ihre Forschung und beantworten anschließend Fragen. In den Fortbildungen erwerben Lehrkräfte neues Fachwissen und frischen ihre Kenntnisse auf. Sie erhalten neue Anregungen für den Unterricht, knüpfen Kontakte und sind bestens über die derzeitige Forschung informiert. Zudem erhalten sie Einblicke in den Forschungsbetrieb und seine Berufsbilder, die sie mit in die Schule nehmen können. 
 

Die Veranstaltung findet in der Regel zweimal monatlich am Mittwochnachmittag von 16-17:30 Uhr statt und ist für Teilnehmende kostenlos. Nach Abschluss jedes Fortbildungstermins werden die Teilnehmenden per Umfrage um Feedback gebeten, um u.a. Verständlichkeit und didaktische Aufbereitung oder die inhaltliche Relevanz des Themas für den Schulunterricht zu bewerten. Die Rückmeldungen sind dabei ein unverzichtbares Element zur ständigen Evaluation der Inhalte und Methoden des Fortbildungsprogramms, damit diese sich an den Interessen und Bedürfnissen der Lehrkräfte ausrichtet.

Die Kurse sind von der Berliner Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Familie sowie dem Brandenburgischen Ministerium für Bildung, Jugend und Sport als Fortbildungen anerkannt.

Detailansicht

Science on Stage Festival 2018

Auf der größten deutschen Ideenbörse für MINT-Lehrkräfte von der Grundschule bis zur Oberstufe, treffen sich rund 100 Kolleginnen und Kollegen aus dem ganzen Land, um sich auf unserem Bildungsmarkt über Materialien und Konzepte auszutauschen und neuen Schwung für ihren Schulalltag mitzunehmen. Neben dem Bildungsmarkt, auf dem ausgewählte Lehrkräfte ihre Projekte an einem Stand vorstellen, gibt es spannende Kurzpräsentationen und praxisorientierte Workshops. Interessierte Lehrkräfte sind herzlich dazu eingeladen, das Festival am 17. November am Open Day zu besuchen.

Die vorgestellten Projekte sind eingeteilt in folgende Leitthemen und werden nach dem Motto "Von Lehrkräften für Lehrkräfte" präsentiert:

- Naturwissenschaften für die Jüngsten

- Naturwissenschaften und unsere Umwelt

- Digitale Bildung in den Naturwissenschaften

- Inklusion in den Naturwissenschaften

- Low-Cost-Projekte in den Naturwissenschaften

Detailansicht

Programmieren lernen mit BOB3 in der Sekundarstufe mit Laptops, iPads & Co.

Der Workshop zeigt die konkreten Möglichkeiten der Programmierung mit BOB3, die sich für den Unterricht in der Sekundarstufe ergeben.
Von blinkenden LEDs zur drahtlosen Kommunikation: BOB3 ist ein kleiner Roboter, der in Kombination mit digitalen Selbstlern-Einheiten und begleitenden OER-Lernmaterialien den Schülerinnen und Schülern einen Einstieg in die Programmierung bietet. Die zugehörigen Lehrmaterialien orientieren sich an den Eckpunkten des KMK-Strategiepapiers zur ‚Bildung in der digitalen Welt‘. Die digitalen Lerneinheiten können von den SuS interaktiv in individueller Geschwindigkeit bearbeitet werden und benötigen keine Vorkenntnisse. Für Lehrkräfte bietet ein Lernstandskontroll-Modul eine Übersicht über die Lernfortschritte der einzelnen Schüler. Mit dem Klausur-Modul können eigene Aufgaben erstellt, als Prüfung durchgeführt, digital korrigiert und als .pdf-Datei ausgedruckt werden.

Angefangen bei ersten Programmierschritten und dem Verstehen des Prinzips der Programmierung von Hardware (Compilieren, Übertragen) lernen die SuS zunächst einzelne Aktionen zu programmieren, erzeugen einfache Sequenzen, erlernen das Prinzip der Verzögerung mit der delay()-Funktion, programmieren diverse LED-Blinklicht-Varianten, experimentieren mit verschiedenen Farbkonstanten und lernen Funktionen mit Parametern kennen. Die folgenden Lernmodule vermitteln weitere Inhalte aus den Bereichen ‚Kontrollstrukturen‘, ‚Sensoren‘ und ‚Funktionen‘.
Im Workshop wird zunächst eine kurze Gesamtübersicht über das Lernkonzept, die vorhandenen Lehr- und Lernmaterialien und konkrete Unterrichtseinheiten an Aachener Schulen gegeben. Im Detail werden Lerninhalte, Lernziele und Kompetenzen, insbesondere auch die Verknüpfungen zu den Forderungen des Medienkompetenzrahmens NRW und des KMK-Strategiepapiers besprochen. 
Anschließend ► Experimental-Session mit BOB3: Jede Teilnehmerin und jeder Teilnehmer kann direkt die Selbstlern-Einheiten und alle Materialien mit einem BOB3 Roboter ausprobieren.

(!!! BYOD !!!) Bitte einen eigenen Laptop, ein eigenes iPads oder ein Tablet mitbringen!
Es werden keine Vorkenntnisse benötigt.

Detailansicht

Online-Kurs: LEGO Mindstorms

Die Teilnehmer*innen des Workshops werden mithilfe des LEGO Mindstorms EV3 an die Programmierung von Robotern herangeführt. Das didaktische Konzept zum Anwenden im Unterricht steht dabei im Vordergrund. Teilnehmer*innen bekommen ein Zertifikat. In der ersten Hälfte geht es um die klassischen Basisfunktionen, die zum Steuern des Roboters notwendig sind. Wir geben außerdem einen kleinen Einblick, wie ein Roboter auf seine Umgebung reagieren kann. Dabei wird z.B. Bezug genommen auf das in der Informatik geltenden Konzept der Schleifen. In der zweiten Hälfte geht es spezieller um den Umgang mit Sensoren. Wir gehen der Frage auf den Grund, wie sich ein Staubsaugroboter zurechtfindet und wollen den EV3 aus unserem Labyrinth entkommen lassen. Dabei wird Bezug auf das in der Informatik geltenden Konzept der „Wenn-Dann-Anweisungen“ genommen.

Detailansicht

Online-Kurs: drag&bot Roboterarm programmieren

Die Teilnehmer*innen des Workshops werden mithilfe des Online-Simulators an die Programmierung von Industrie Robotern herangeführt. Das didaktische Konzept zum Anwenden im Unterricht steht dabei im Vordergrund. Teilnehmer*innen bekommen ein Zertifikat. In der ersten Hälfte wird Programmierneulingen ein Grundwissen über die Basisfunktionen, der Programmierumgebung drag&bot und dem grafischen Programmieren vermittelt. Dazu zählt z.B. das Bewegen der Gelenke oder das Benutzen von Variablen und Schleifen. In der zweiten Hälfte werden dann auch schon anspruchsvolle Aufgaben programmiert, wie das präzise Greifen und haargenaue Ablasssen eines Gegenstandes.

Detailansicht

Online-Kurs: Mikrocontroller-Programmierung mit dem Arduino Uno

In der Fortbildung erläutern wir die Grundlagen in der Programmierung des Arduino Uno in der Open-Source-Entwicklungsumgebung Uno IDE. Wir geben einen Einblick in die vorhandene Peripherie wie Schalter, Lichtsensoren oder LEDs und setzen uns den mit elektronischen Komponenten auseinander. Weiter thematisieren wir die möglichen Anwendungsbereiche im schulischen Kontext.