4.2 Aktuelle Herausforderungen – Unterrichtsmaterial
Agent-Based Modelling mit NetLogo
Dieses umfassende Unterrichtsmaterial führt in das Agentenbasierte Modellieren (ABM) mittels NetLogo ein. Anhand von Wolf-Schaf-Gras-Simulationen untersuchen Schülerinnen und Schüler ökologische Dynamiken, Populationsoszillationen sowie evolutionäre Prozesse wie Vererbung und natürliche Selektion.
Schwierige Probleme in der Informatik: Graphentheorie mit GraphBench
Das Unterrichtsmaterial führt anhand des Plans für ein Stadtfest in Bern in komplexe graphentheoretische Probleme ein. Die Lernenden nutzen die Software GraphBench, um NP-schwere Probleme wie das Hamilton-Kreis-Problem oder Graphenfärbbarkeit zu untersuchen, zu experimentieren und ihre Erkenntnisse zu präsentieren.
Schattenseiten der Informationsgesellschaft und Risiken der Digitaltechnik
Der Text führt in die gesellschaftlichen und technischen Herausforderungen der Digitalisierung ein und beleuchtet Themen wie Cyber-Bedrohungen, Datenschutz, Privatsphäre sowie die Risiken von Big Data und Künstlicher Intelligenz. Er motiviert zu einem reflektierten und sicheren Umgang mit modernen Informationssystemen.
Einführung in die Kryptographie: Symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung
Der Text bietet eine umfassende und verständliche Einführung in die Grundlagen der Kryptographie. Er behandelt historische und moderne Verfahren der symmetrischen sowie asymmetrischen Verschlüsselung, erläutert grundlegende Sicherheitsanforderungen und diskutiert mathematische Konzepte wie Einwegfunktionen.
Privatsphäre und Datenschutz im digitalen Zeitalter
Das Material beleuchtet das Konzept der Privatsphäre als Grundrecht und diskutiert die Herausforderungen bei der Übertragung in die digitale Welt. Anhand zahlreicher Argumente wird der verbreiteten Haltung 'Ich habe nichts zu verbergen' widersprochen und die gesellschaftliche sowie politische Bedeutung von Datenschutz und Datensparsamkeit aufgezeigt.
Personalisierung und Filterblasen
Das Unterrichtsmaterial beleuchtet die Funktionsweisen und kommerziellen sowie gesellschaftlichen Auswirkungen von Personalisierung im Internet. Es erklärt algorithmische Filterung, menschliche Redaktion und das Phänomen der Filterblase anhand von Texten und praktischen Selbstexperimenten.
QueueTraffic: Grundbegriffe der Warteschlangentheorie
Dieses Unterrichtsmaterial führt anhand einer alltäglichen Situation in die Grundbegriffe der Warteschlangentheorie ein. Es enthält einen Einführungsvortrag, Arbeitsblätter mit Beispielrechnungen sowie Aufgaben inklusive Lösungen für mehrere Lektionen.
Logistisches Wachstum
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler in das Konzept des logistischen Wachstums und die Chaostheorie ein. Anhand von Theorie, Berechnungen auf dem Taschenrechner und einer Computer-Demonstration von Feigenbaum-Diagrammen untersuchen sie die Unvorhersagbarkeit deterministischer Systeme.
Die Chip-Industrie und ihre globalen Abhängigkeiten
Der Text beleuchtet die globale Halbleiterindustrie, unterscheidet zwischen Chip-Entwicklern und Auftragsfertigern (Foundries) und betont die Schlüsselrolle wichtiger Akteure wie TSMC und ASML. Dabei werden auch die enormen Kosten und wirtschaftlichen sowie politischen Dimensionen der Chip-Produktion thematisiert.
Warteschlangentheorie - QueueTraffic Begriffe & Beispiel-Rechnung
Dieses Dokument bietet eine kompakte Übersicht zur Warteschlangentheorie anhand des Beispiels QueueTraffic. Es erklärt zentrale Begriffe wie Ankunftsrate, Bedienzeit, Durchsatz und Auslastung und enthält eine anschauliche Beispielrechnung.
Lernparcours Big Data
In diesem Lernparcours erarbeiten sich Schülerinnen und Schüler in Gruppen die Themengebiete Big Data, Datenanalyse und deren gesellschaftliche Auswirkungen. Sie lesen und diskutieren verschiedene Kapitel über Datenquellen, Analysemethoden, Anwendungsfelder sowie ethische Bewertungen und erstellen dazu Präsentationen und Zusammenfassungen.
Big Data Start-Up Projekt
Die Schülerinnen und Schüler entwickeln in Gruppen eine Geschäftsidee basierend auf vorgegebenen Datensätzen und erstellen dazu einen Firmennamen, ein Logo sowie eine Präsentation als Slidecast. Dabei werden auch ethische Fragen und Kriterien wie Menschenrechte im Kontext von Daten diskutiert.
Fazit zu KI und Spamfilter
Dieses Unterrichtsmaterial enthält Aufgaben und ein Fazit zur künstlichen Intelligenz, konkret am Beispiel eines Spamfilters mit dem Naiven Bayes Klassifikator sowie Ausblicken auf Bias, Ethik und andere KI-Modelle.
Gesellschaftliche Auswirkungen durch KI
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt in Form eines Quiz, eines Videos und weiterführender Aufgaben die gesellschaftlichen Chancen, Risiken und Herausforderungen von künstlicher Intelligenz sowie den verantwortungsvollen Umgang damit.
Datenschutz und DSGVO
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die Grundsätze der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) und des revidierten Schweizer Datenschutzgesetzes. Anhand von Praxisbeispielen wie der SBB EasyRide App und Cookie-Bannern wenden die Lernenden die Datenschutzprinzipien an.
Lernziele zu Künstlicher Intelligenz, Big Data und Datenschutz
Dieses Dokument listet zentrale Lernziele zu den Themen Künstliche Intelligenz, Big Data, Datenschutz (DSGVO) und Urheberrecht (Creative Commons) auf. Es dient als Übersicht für Schülerinnen und Schüler, um Grundbegriffe und gesellschaftliche Auswirkungen einzuordnen.
Vertiefungsprojekt zu Informatikthemen mit Produkt- und Gesellschaftsbezug
Die Schülerinnen und Schüler vertiefen in Zweiergruppen eines der behandelten Informatikthemen und betrachten dabei nach Möglichkeit auch gesellschaftliche Aspekte. Als Endprodukt erstellen sie wahlweise eine Präsentation, ein Plakat, ein Video, ein Python-Programm, eine Filius-Datei oder ein CircuitVerse-Projekt.
Gesellschaftliche Auswirkungen durch KI
Dieses Unterrichtsmaterial beleuchtet die Chancen, Risiken und gesellschaftlichen Herausforderungen von Künstlicher Intelligenz anhand eines Quiz und weiterführender Diskussionsaufgaben. Themen wie Datenschutz, Bias, Deepfakes und der verantwortungsvolle Umgang im Schulalltag stehen dabei im Vordergrund.
Vortragsreihe und Diskussion zu Big Data und Künstlicher Intelligenz
Die Schülerinnen und Schüler setzen sich in Gruppen anhand von Buchkapiteln und Zusatzquellen kritisch mit den gesellschaftlichen Auswirkungen von Big Data und Künstlicher Intelligenz auseinander. Sie diskutieren ethische Fragestellungen in Bereichen wie Justiz, Medizin oder ChatGPT und präsentieren ihre Ergebnisse in Form eines strukturierten Vortrags.
Stationäre Zuverlässigkeitsanalyse
Dieses Unterrichtsmaterial behandelt die quantitative Bestimmung der Zuverlässigkeit von Systemen aus mehreren Komponenten anhand von Beispielen und Übungsaufgaben. Es beleuchtet, wie die Struktur der Zusammenarbeit von Geräten oder Individuen die Gesamtzuverlässigkeit beeinflusst, und setzt Vorkenntnisse in Mengenlehre sowie Wahrscheinlichkeitsrechnung voraus.
Do Not Track – Interaktive Videos zum Datenschutz
Die interaktive Dokumentarserie 'Do Not Track' beleuchtet in sieben Episoden das Geschäft mit persönlichen Daten im Internet. Durch interaktive Eingaben der Lernenden wird aufgezeigt, wie Tracking, Werbung und Algorithmen im Alltag funktionieren.
Do Not Track – Interaktive Videos
Die interaktive Videoserie 'Do not Track' beleuchtet in sieben Episoden das Geschäft mit persönlichen Daten im Internet. Die Lernenden werden aktiv einbezogen, um zu erfahren, wie Datensammlung und personalisierte Werbung im Alltag funktionieren.
Cyborgs
Dieses Unterrichtsmaterial befasst sich mit dem Konzept von Cyborgs als Mischwesen aus biologischem Organismus und Maschine. Die Lernenden setzen sich mit den aktuellen technologischen Möglichkeiten, gesellschaftlichen Auswirkungen und ethischen Fragen auseinander und erstellen dazu ein eigenes Produkt.
E-Voting
Dieses Unterrichtsmaterial beleuchtet die Herausforderungen, Risiken und Debatten rund um die elektronische Stimmabgabe (E-Voting) in der Schweiz. Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich das Thema anhand von Leitfragen, externen Ressourcen sowie einem eigenen Rechercheauftrag und diskutieren Sicherheitsaspekte sowie gesellschaftliche Implikationen.
Big Data – Einführung
Dieses Unterrichtsmaterial bietet eine Einführung in das Thema Big Data, Künstliche Intelligenz, Datenschutz und Urheberrecht. Es vermittelt theoretische Grundlagen zu Datengrössen, Datenschutzgrundverordnungen und gesellschaftlichen Auswirkungen von KI.
Konzept Filterblase
Der Text erklärt das Konzept der Filterblase im Internet, bei dem Algorithmen basierend auf dem Nutzerverhalten massgeschneiderte Informationen liefern. Zudem wird eine Analogie verwendet, um den Mechanismus der Informationsisolation zu veranschaulichen.
QueueTraffic: Grundbegriffe der Warteschlangentheorie
Das Material stellt eine Simulationssoftware namens QueueTraffic vor, mit der Verkehrssituationen, Verkehrsaufkommen und statistische Daten wie Wartezeiten und Durchsatz analysiert werden können. Es beschreibt die Benutzeroberfläche und Konfigurationsmöglichkeiten wie Ankunftsraten und Ampelphasen.
Einführung in Künstliche Intelligenz: Moderne KI und ihre Probleme
Der Text gibt eine kurze Einführung in das Thema Künstliche Intelligenz, unterscheidet zwischen modernen LLMs und Diffusionsmodellen und beleuchtet kritisch damit verbundene ethische sowie ökologische Probleme wie Energieverbrauch und Datenschutz.
Unterrichtsreihe Künstliche Intelligenz
Eine strukturierte Übersicht für eine mehrwöchige Unterrichtsreihe zum Thema Künstliche Intelligenz, die Leseaufträge, Austauschphasen und Präsentationen vorsieht. Das Material dient als grober Ablaufplan und verweist auf gesellschaftliche sowie technologische Implikationen.