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Informatik-Inhaltsfeld "Automaten & Künstliche Intelligenz" in Klasse 5/6

In dieser 1,5-tägigen Fortbildung schauen wir uns das Inhaltsfeld "Automaten und Künstliche Intelligenz" des Kernlehrplans NRW für die 5. und 6. Klasse genauer an. Wie können wir diese auf den ersten Blick sehr komplexen Themen für junge Menschen zugänglich machen? Dieser Kurs ist nach dem Konzept des didaktischen Doppeldeckers organisiert. Das bedeutet: Sie lernen im ersten Teil die Grundkonzepte anhand des Unterrichtsmaterials, welches auch später Ihre Schülerinnen und Schüler benutzen können. Konkret beschäftigen wir uns mit Unterrichtsmaterialien zu folgenden Themen:

• Die Funktionsweise eines Automatens und
•  seine (Übergangs-)Zustände
• Spielerische Beispiele für Künstliche Intelligenz, Möglichkeiten und Grenzen
• Maschinelles Lernen und die Visualisierung in Form von Entscheidungsbäumen 

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11. Münsteraner Workshop zur Schulinformatik 2024 - Informatik in Teams

Erstmals wurden 2005 auf einem Münsteraner Workshop Beiträge zu unterschiedlichen Themen aus dem Gebiet der Schulinformatik diskutiert. Ziel aller Veranstaltungen ist insbesondere die Förderung des Austauschs zwischen Schule und Hochschule. Der Workshop richtet sich an Informatiklehrerinnen und -lehrer, an Referendarinnen und Referendare, an Fachdidaktiker(innen) und an alle, die sich zur Informatik in der Schule engagieren.

Professionelle Softwareentwicklung findet in Teams statt. Menschen mit unterschiedlichen Wissenshintergründen, Talenten und Interessen arbeiten gemeinsam an einem Projekt. Oft wird heute agiles Projektmanagement eingesetzt, das Dazulernen als wesentliche Facette enthält. Teamarbeit fördert nicht nur die Kompetenz zur Kooperation und Kommunikation, sondern eröffnet auch Lernchancen.  Guter Informatikunterricht muss die soziale Dimension des Lernerlebnisses einbeziehen.

Auf dem 11. Münsteraner Workshop für Schulinformatik werden Erfahrungsberichte, Studien und didaktische Konzepte diskutiert, die Aspekte von Teamarbeit aufgreifen: z.B. Partizipation, Projektmanagement, kollaborative Plattformen, Prozessbegleitung, kooperative Übungen oder Bewertungen.

Der Workshop findet am 23. Mai 2024 von 9.30 bis ca. 17.00 Uhr am Institut für Didaktik der Mathematik und der Informatik statt. Für die Teilnahme wird ein Kostenbeitrag in Höhe von 20 € erhoben, der mit der Anmeldung zu entrichten ist. Darin ist ein Tagungsband mit den Vortragsunterlagen enthalten. Die Teilnehmerzahl der Veranstaltung ist begrenzt. Um eine Anmeldung wird bis zum 1. Mai 2024 über die Webseite gebeten.

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Physical Computing im MINT-Unterricht am Beispiel der senseBox:edu S2

Physical Computing verbindet die Alltagswelt mit der Entwicklung von Soft- und Hardwaresystemen. Durch die Verknüpfung entsteht durch vielseitige Herangehensweisen ungenutztes Potential, um Schülerinnen und Schüler für den Informatikunterricht nachhaltig zu begeistern. Mithilfe von elektronischen Bauteilen und Umweltsensoren können Projekte umgesetzt werden, bei denen eine Interaktion mit der Umgebung stattfindet. Ein mögliches Herzstück für den Unterricht stellt dabei der speziell für die Lehre entwickelte Mikrocontroller senseBox MCU (https://sensebox.de/) dar. Dieser bildet zusammen mit einem Set an Sensoren und elektronischen Bauteilen die Basis für eine Vielzahl an Experimenten aus den Bereichen Internet of Things (IoT) und Umweltsensorik.

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. Dabei wird die senseBox:edu S2 verwendet - eine neue Version der senseBox, mit noch vielfältigeren Möglichkeiten, wie die Verwendung einer LED-Matrix und die Nutzung von CircuitPython.

Inhalte des Workshops auf Basis der senseBox:edu S2:

• Grundlagen des graphischen Programmierens mit Blockly und der Arbeit mit Mikrocontrollern
• Einblick in die Möglichkeiten der textbasierten Programmierung mit dem Code Editor und Circuit Python
• eigenständige Durchführung von Projekten aus den Bereichen Umwelt & Smart City
• Verfügbarkeit und Einsatz von Open-Educational Resources als Unterrichtsmaterialien

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Berufsorientierung im MINT-Unterricht – Ideenwerkstatt für Science on Stage-Lehrkräfte und Jugend forscht Projektbetreuende

Unter dem Titel „Berufsorientierung im MINT-Unterricht – Ideenwerkstatt für Science on Stage-Lehrkräfte und Jugend forscht Projektbetreuende“ veranstaltet die Stiftung Jugend forscht e. V. mit dem Kooperationspartner Science on Stage Deutschland e. V. vom 8. bis 9. November 2024 ein bundesweites Qualifizierungsangebot in Ulm.

Lehrkräfte spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das Interesse für MINT-Berufe bei
Kindern und Jugendlichen zu wecken. Es gibt einen großen Bedarf an Berufsorientierung im
MINT-Unterricht, die Umsetzung sieht jedoch von Schule zu Schule unterschiedlich aus. Oft fin-
det die Berufsorientierung ohne Bezug zu Schulfächern und nur punktuell statt. Dabei bieten sich
gerade MINT-Themen an, um Schüler*innen Berufsfelder zu zeigen, in denen es gute Chancen
am Arbeitsmarkt gibt und sie mit MINT-Wissen etwas positiv bewegen können.

Bei unserer Ideenwerkstatt steigen Sie in das Thema Berufsorientierung ein und erarbeiten prak-
tische Vorschläge für Ihren eigenen Unterricht. Ziel ist es, dass Sie am Ende der Veranstaltung Ideen und Methoden an der Hand haben, wie Sie Berufsorientierung in Ihren Unterricht integrieren, Ihren Schüler*innen die Vielfalt der MINT-Berufe zeigen und ihre Schüler*innen beim Entdecken ihrer persönlichen Stärken und Berufswünsche unterstützen können.

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"Dyskalkulietherapeut/in - zertifziziert" Beginn 21.02.2025 berufsbegleitend über 20 Monate

Lehr- und Fachkräften vermitteln wir Kompetenzen, eigene Förderungen bei Rechenschwäche (Dyskalkulie) in Form von Einzelsitzungen durchzuführen. Sie erhalten das notwendige Fachwissen, standardisierte Rechentestungen interpretieren zu können. Außerdem erhalten sie Informationen zur Gestaltungen einer fundierten Therapieplanung und einer dazugehörigen Dokumentation. Mittels praxisorientierter Methoden werden sie ebenfalls geschult, einzelne rechenschwache Schüler im Klassenverband unterstützen zu können. Neun Fortbildungsmodule berufsbegleitend (Freitagnachmittags sowie samstags ganztägig). Der theoretische Teil der Ausbildung kann binnen 20 Monaten nach der Ablegung einer Prüfung abgeschlossen werden. Einige Teilnehmer schließen die Hospitation und die Falldokumentationen erst nach Ablegen der theoretischen Prüfung ab. Dies ist für uns kein Problem. Sie erhalten das Fortbildungszertifikat dann nach Abgabe Ihrer Falldokumentationen.
Wir haben die einzelnen Fortbildungstage, welche teilweise auch online angeboten werden, noch nicht alle terminiert. Beginn ist der 21.02.2025

1. Modul

Grundlagen Dyskalkulie und Dyskalkulietherapie (Bettina Kinn)

1,5 Tage

21.02.2025  17.30-20.45

22.02.2025  09.30-17.00

In der zweitägigen Fortbildung lernen Sie die grundlegenden Ursachen und schulischen Fördermöglichkeiten bei Dyskalkulie kennen:

• Neurobiologische Forschungsergebnisse  zu aktuell diskutierten Ursachen einer Dyskalkulie und Folgerungen für die Therapie
• Modelle zum Erwerb des Zahlenbegriffs: z.B. das Triple-Code-Modell nach Dehaene, Modell nach McKloskey
• Neuropsychologische Modelle: z.B. Rourke, Geary
• Integrative schulische Förderung: Wahrnehmungstraining, Grundschulmathematik und  - ganz besonders wichtig - die spezifischen Denkweisen und Strategien eines rechenschwachen Kindes
• Mögliche emotionale Schwierigkeiten und Verhaltensauffälligkeiten des Kindes
• Zusammenarbeit mit Eltern und Schule, um unproduktive Lernstrategien aufzugeben  

2. Modul

Diagnostik und erste Therapieplanung

(Gabi Klupp & Bettina Kinn)

1,5 Tage

04.04.2025, 17.30-20.45 Uhr

05.04.2025, 09.30-17.00 Uhr

• Überblick über die psychologische Diagnostik der Teilleistungsstörungen; ICD-10 und multiaxiale Diagnostik
• Intelligenzdiagnostik, Minderbegabung, Normale Begabung, Hochbegabung, isolierte Begabungen
• Vorstellung der Intelligenztests HAWIK-IV und CFT-20-R
• Vorstellung von Rechentests: ZAREKI-R, RZD2-6,  Interpretation von Rechentests anhand von Fallbeispielen
• Informelle (qualitative) Testverfahren, Fehleranalyse
• Folgerungen aus den Testergebnissen für einen ersten Therapieplan
• Erstellen eines ersten Therapieplans, bzw. Herausarbeiten erster therapeutischer Schwerpunkte

3. Modul

Begleitstörung ADHS

(Dr. Johannes Streif)

1,5 Tage

16.05.2025, 17.30-20:45

17.05.2025, 10:00-17.30

• ADHS als Begleitstörung bei Dyskalkulie und Legasthenie
  • ADHS – wer ist schuld: Genetik oder Eltern?
  • Psychodiagnostik der ADHS
  • was ADHS-Kinder gut können
  • spezielle Therapieformen bei ADHS
  • Konzentrationshilfen
  • effektive pädagogische Strategien im Unterricht bei unruhigen Kindern und ADHS
  • psychotherapeutische Hilfen
  • medikamentöse Therapie
  • Beratung der Eltern von ADHS-Kindern
  • Hilfen für ADHS-Kinder im Bereich und in der Jugendhilfe
  • Schulwahl bei ADHS

4. Modul

Praxis: Grundschule und

Grundlagen Sekundarstufe (Bettina Kinn, Agnes Müller)

1,5 Tage

Freitag und Samstag

27.06.2025 17.30-20:45

28.06.2025, 09.30-17.00

• Lehrstoff Grundschule und Sekundarstufe
• Methodik und Didaktik Grundschule
• Aufbau des Dezimalsystems, Stellenwertsystem
• Typische Fehlerquellen und therapeutisches Vorgehen bei: z.B. Grundrechenarten, Bruchrechnen, Klammerregeln, Umrechnen von Maßeinheiten, Maßstäbe, Potenzen, Gleichungen und Ungleichungen, Sachaufgaben, Primfaktorzerlegung, Zufallsversuche, proportionale Zusammenhänge (Dreisatz)

5. Modul

Häufige psychische Reaktionen auf Dyskalkulie oder Legasthenie

1 Tag

31.07.2025, 09.30-17.00

(Prof. Dr. Johannes Bach)

• entwicklungspsychologische (Bildungs-)Aspekte bei Kindern und Jugendlichen 
• kognitive, emotionale, soziale Entwicklung in verschiedenen Altersstufen mit Auswirkung auf den Schulerfolg über die gesamte Kindheit hinweg
• mögliche psychische Reaktionen bei Legasthenie, z.B. Anpassungsstörung, Schul- und Prüfungsangst, Schlafstörungen, psychosomatische Reaktionen, depressive Reaktionen, oppositionelle Störung, Geschwisterrivalität

6. Modul

Nur online: Juristische Aspekte der Dyskalkulie/Legasthenie und Praxisorganisation (Kanzlei Macht, Bettina Kinn)

Kann vorgezogen werden!

10.01.2025 oder 09.01.2026

14:00-17.00  (Recht)

Termin für Thema Praxisorganisation  26.09.2025

von 17:30-20:45

• Kriterien der seelischen Behinderung nach Sozialgesetzbuch, § 35 a SGB VIII
• Rechtliche Bedingungen einer Kostenübername von Dyskalkulietherapie oder Legasthenietherapie durch das Jugendamt
• Praxisorganisation: räumliche Ausstattung, Datenschutz, Dokumentation, Honorarvereinbarungen, Therapievertrag
• Unternehmerische Kenntnisse zum Aufbau einer Praxis
• Werbung und Akquise

7. Modul

Praxis: Grundlagen Sekundarstufe

(Bettina Kinn)

1,5 Tage

17.10.2025, 17.30-20.45

18.10.2025,  09.30-17.00

• Mathetests für die Sekundarstufe: Basis-MATH 4-8, informelle Tests und andere Rechentests
• Lehrstoff 6.-8. Klasse Sekundarstufe
• Typische Fehlerarten und therapeutisches Vorgehen bei: z.B. Multiplikation und Division ganzer Zahlen; Vorzeichenregeln, Menge der rationalen Zahlen; Rechengesetze, Rechnen mit Potenzen, Erweiterung des Gitternetzes zum Koordinatensystem
• Exkurs: Geschichte der Mathematik (Indische und arabische Wurzeln der Mathematik, Pythagoras, Ries, Descartes, Laplace)

8. Modul

Sekundarstufe Vertiefung (Bettina Kinn & Thorsten Magas)

1,5  Tage

14.11.2025.17.30-20.45

15.11.2025, 09.30-17.00

• Lehrstoff 9.-10. Klasse Sekundarstufe
• Umgang mit Taschenrechner und Formelsammlung
• Vertiefung ausgewählter Themenschwerpunkte der späteren Sekundarstufe
• Typische Fehlerarten und therapeutisches Vorgehen bei: Winkelfunktionen, Wachstumsfunktion, Logarithmus, Quadratische Ergänzung

9. Modul

Begleitende und abzugrenzende psychische und physische Störungen im Kindesalter,

psychotherapeutische und kinderpsychiatrische Therapie

(Dr. Stephanie Cramer, Bettina Kinn und

Prof. Dr. Gina Kaestele)

1,5 Tage

04.07.2025, 17.30-20.45

11.01.2025, 09.30-17.00

Kann vorgezogen werden

Oder 10.01.2026

• Psychisch Störungen: z.B. Autistische Störungen, Tics, Schlafstörungen, Depressionen, Sozialverhaltensstörung etc.; mögliche Auswirkungen auf die  Schriftsprach- und Rechenkompetenzen bzw. auf den Schulerfolg
• körperliche Beeinträchtigungen; z.B. Störung der graphomotorischen Koordination, sprachliche Beeinträchtigungen
• ambulante und stationäre kinderpsychiatrische Behandlungsmöglichkeiten
• psychotherapeutische Ansätze: Verhaltenstherapie, Familientherapie, Lösungsorientierte Therapie
• Techniken der Gesprächsführung
• Einbezug kunsttherapeutischer Methoden

10. Modul: zusätzlich buchbar (Kosten 150,- €)

Prüfungsvorbereitung (Bettina Kinn)

1 Tag

Termin wird mit den Teilnehmern vereinbart

• Durchsprechen der Prüfungsordnung
• Prüfungsschwerpunkte
• Lösen von Beispielaufgaben
• Bekanntgabe von Prüfungsliteratur
• Zeitmanagement und Lernorganisation
• Unterstützung bei der Bildung von Lerngruppen

Supervision

30 Stunden Gruppensupervision; die Termine werden mit den Teilnehmern im Laufe der Fortbildung vereinbart. Jeder Teilnehmer erhält zusätzlich 1,5 Stunden Einzelsupervision nach Absprache. Darin enthalten ist auch die Durchsicht der erstellten Therapiepläne.

Prüfungsordnung

Die Prüfung erfolgt etwa 20 Monate nach Ausbildungsbeginn und in Absprache mit den Teilnehmer/innen.

Sie besteht aus einem mündlichen und schriftlichen Teil, der von unserem Prüfungsausschuss abgenommen wird.

Sie können zur Prüfung zugelassen werden, wenn Sie folgende Nachweise erbringen:

• Kursbuch mit Dozentenbescheinigungen über alle besuchten Fortbildungen (Supervision und Theorie)
• Nachweis von kollegialer Intervision (20 Stunden)
• Zwei schriftlich ausgearbeitete Fälle, Leistungsdiagnostik, Begleitsymptomatik, Auswertung und Therapieplangestaltung, Einsatz von Therapiematerialien, Empfehlungen weiterführender Diagnostik und Hilfen

Das Studium der Prüfungsliteratur wird vorausgesetzt.

Prüfungsausschuss: Bettina Kinn, Gaby Klupp, Prof. Dr. Gina Kästele

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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

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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.

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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.

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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.