Kreativität trifft KI – mit fischertechnik lernen, wie Computer „denken“

Die Anwendung „Reise in die Arktis“ von Heartucate bringt Schüler:innen ab der Sekundarstufe I die faszinierende Welt der Klimaforschung näher. Mit Augmented Reality tauchen sie in die raue, eisige Landschaft der Arktis ein, unterstützen Professor Aureus bei wissenschaftlichen Aufgaben und erstellen mit den von ihnen ermittelten Daten gemeinsam einen Klimabericht. Durch praxisnahe Aufgaben und interaktives Lernen fördert das Projekt das Bewusstsein für den Klimawandel und gibt Anregungen, wie jeder einen Beitrag zum Schutz unserer Erde leisten kann.

Stellen Sie sich vor, ein Nashorn rollt durch Ihr Klassenzimmer – nicht aus Fleisch und Blut, sondern aus LEGO®-Steinen gebaut und programmiert von Ihren Schüler:innen. Sie blicken in konzentrierte, faszinierte Gesichter und sehen, wie sich Knoten lösen, die sich im rein theoretischen Unterricht oft nur enger ziehen. Was zunächst vielleicht lediglich spielerisch-niedlich wirkt, wird im MINT-Unterricht zum Aha-Erlebnis, denn wenn Technik begreifbar wird, beginnt echtes Verstehen. Und plötzlich macht Lernen für die Schüler:innen wieder Sinn.

„Alles hängt mit allem zusammen“, erkannte bereits Alexander von Humboldt. In Zeiten der Klimakrise wird deutlich, wie lebenswichtig natürliche Partnerschaften sind, denn: keine Blütenpflanzen ohne Bestäuber, keine Hülsenfrüchte ohne Bakterien. Und damit weniger Stabilität für unsere Ökosysteme und Ernährung. Könnte Gentechnik die Lösung sein? Und falls ja, welches Ausmaß an gentechnischen Eingriffen können wir komplexen Lebensgemeinschaften im Ökosystem zumuten, ohne unsere Lebensgrundlagen zu gefährden?

Erinnern Sie sich? In einem früheren Onlinebeitrag haben wir auf dem MINT-Zirkel-Blog einen Roboterarm vorgestellt, der ganz einfach aus Pappe, Spritzen, Schläuchen und Büroklammern gebaut werden kann. Der elektronische Robotergreifarm 2.0 stellt eine Weiterentwicklung des damaligen Robotergreifarms vor.

Nicht nur in den MINT-Berufen, auch in Handwerksberufen fehlt qualifiziertes Personal. In vielen Berufen werden unterschiedliche mathematische Kenntnisse, Fähigkeiten und Fertigkeiten genutzt. Am Beispiel des Ausbildungsberufs Zimmerer/Zimmerin wird in diesem Beitrag ausgehend von einer Fachwerkansicht gezeigt, wie sich Lernende typische Fachbegriffe aneignen und daran anschließend typische Rechnungen aus dem Berufsfeld Zimmerer/Zimmerin ausführen.

Bereits seit Jahren wird davor gewarnt, dass der Verlust an Biodiversität alarmierende Ausmaße annimmt. Das Bewusstsein für die Wichtigkeit von biologischer Vielfalt und Umweltschutz zu schärfen, ist daher von entscheidender Bedeutung. Wenn wir das Thema in die Klassenzimmer bringen, können wir bereits der nachkommenden Generation zeigen, wie spannend und wertvoll unsere natürliche Welt ist – und dass es in unser aller Händen liegt, sie zu schützen.

Wer kennt das nicht: Das Schuljahr neigt sich dem Ende entgegen, Notenkonferenzen werden abgehalten, vielleicht steht eine Projektwoche an, Ausflugstage zum Abschluss werden geplant. Die Schülerschaft ist gedanklich schon in den Sommerferien, normaler Unterricht findet eigentlich kaum noch statt. Um in dieser Phase des auslaufenden Schuljahres doch noch etwas Schüleraktivierung in die Klassen zu bekommen und auch ein wenig die Lerninhalte des vergangenen Schuljahres zu wiederholen, hatte ich mir für das Ende des Schuljahres 2023/24 etwas ausgedacht: ein EduQuest zum Schuljahresabschluss.

Überlegen Sie einmal, welche Gegenstände aus Kunststoff Sie heute schon benutzt haben. Ob Zahnbürste, Autoschlüssel, Brotbüchse – Kunststoffe sind in unserem Alltag omnipräsent, und das nicht grundlos. Wir nutzen sie jeden Tag. Doch was macht den Alltagsbegleiter Kunststoff eigentlich so besonders? Und gibt es vielleicht doch nachhaltigere Alternativen, die genauso viele Vorteile bieten?

Was ist der Unterschied zwischen einer Rakete und naturwissenschaftlichen Schulfächern? Nun, während Raketen unsere Begeisterung für die Physik des Weltalls und Raumfahrttechnik entfachen, fehlt in vielen Klassenzimmern genau diese Faszination für Naturwissenschaften. Etwa die Hälfte der Lehrkräfte gibt an, dass ihre Schüler:innen kein Interesse an Naturwissenschaften haben. Das ergab eine Befragung von mehr als 6000 Lehrkräften weltweit, davon 500 in Deutschland.

Im digitalen Zeitalter hat sich die Art und Weise, wie wir lehren und lernen, drastisch verändert. Künstliche Intelligenz (KI) nimmt einen immer größeren Platz in unserem Alltag ein und bietet neue Möglichkeiten, Wissen zu vermitteln und zu erwerben. Ein bemerkenswertes Beispiel dafür ist ChatGPT, ein leistungsfähiges Sprachmodell (Large Language Model, LLM), das von OpenAI entwickelt wurde und über künstliche neuronale Netze funktioniert, die darauf ausgelegt sind, menschenähnlichen Text zu verstehen und zu generieren. Doch welche Rolle kann und sollte ChatGPT im Mathematikunterricht spielen?

Dass unsere Bildung dringend einer geschlechtergerechten und diversitätssensiblen MINT-Bildung bedarf, dürfte inzwischen nur noch die wenigsten überraschen. Doch wie kann diese konkret aussehen und wie kann ich, wenn ich als Lehrkraft den Anspruch habe, meinen Unterricht diskriminierungssensibel zu gestalten, dies in meiner täglichen Arbeit umsetzen? Mit Fokus auf das Unterrichtsfach Mathematik sollen in diesem Beitrag einige Überlegungen vorgestellt werden.

Unsere Welt wird digitaler, und KI prägt unseren Alltag. Mit den fischertechnik STEM Coding Max Bausätzen lernen Schüler:innen, wie Computer „denken“. Entdecken Sie die Schlüsselkompetenz Computational Thinking – praxisnah, kreativ und innovativ. Kostenlose Bausätze für Schulen erhältlich!