3.3 Praktische Umsetzung – Unterrichtsmaterial
Multi-Modus Roboter mit BBC micro:bit und Maqueen
Dieses Projektmaterial führt Schritt für Schritt durch den Bau eines intelligenten, ferngesteuerten Roboters mit zwei micro:bit-Mikrocontrollern. Die Schülerinnen und Schüler lernen anhand von Challenges, wie man Zustandsmaschinen, Event-Loops, Funkkommunikation und Sensorik in Python kombiniert.
PPG-Signal aufnehmen und visualisieren mit Smartphone und Python
In diesem praxisorientierten Projekt nehmen Schülerinnen und Schüler ein eigenes Photoplethysmogramm (PPG) mit dem Smartphone auf, extrahieren die Farbwerte mithilfe eines Python-Skripts und visualisieren sowie analysieren die Herzfrequenz in Microsoft Excel.
Future Innovators: Roboter für Kunst, Kultur und Gesellschaft
In diesem Projekt entwickeln die Schülerinnen und Schüler einen Roboter, der Kunst, Kultur oder Geschichte fördert oder bewahrt. Dabei durchlaufen sie den gesamten Prozess von der Problemerkennung über das Prototyping bis hin zur gesellschaftlichen Reflexion.
WRO 2023: Connecting the World - Roboter-Missionen zu Nachhaltigkeit, Logistik und IT
Dieses Unterrichtsmaterial führt in das Thema der World Robot Olympiad (WRO) 2023 ein, die sich mit nachhaltiger Schifffahrt und IT-Infrastruktur beschäftigt. Die Schülerinnen und Schüler entwickeln im Rahmen eines Robotik-Projekts eigene Lösungen zur Verbindung von Menschen und Orten.
Carte suisse
Dieses Notebook zeigt an einem konkreten Beispiel, wie man geografische und statistische Daten mit Python (Pandas, Matplotlib, Geovizir) zusammenführt und eine Schweizer Karte visualisiert.
Bases de carto - Kartenerstellung mit Python
Dieses Unterrichtsmaterial bietet praktische Übungen zur Erstellung von Karten und choroplethen Karten in Python. Die Lernenden verknüpfen statistische Daten mit Geodaten und klassifizieren diese für die Datenvisualisierung.
Umweltdaten erfassen mit Sensoren und App Inventor
In dieser Unterrichtseinheit erheben Schülerinnen und Schüler mit mobilen Geräten und Sensoren Umweltdaten und erstellen eine Dashboard-App. Dabei programmieren sie eigene Projekte, um Daten zu sammeln und wissenschaftliche Aussagen zu begründen.
Facemesh Filter Camera
Dieses Tutorial zeigt Lernenden, wie sie mithilfe von Gesichtserkennung und der Facemesh-Technologie eine eigene Filterkamera entwickeln können. Dabei wird ein praktischer Einblick in moderne KI-gestützte Anwendungen und deren Funktionsweise geboten.
Awesome Dancing with AI Tutorial
In diesem interaktiven Projekt lernen Schülerinnen und Schüler, wie die KI-Technologie PoseNet eingesetzt wird, um Körperpunkte zu verfolgen, Skelettmodelle zu erstellen und Tanzbewegungen mithilfe von Algorithmen zu quantifizieren und zu messen.
AI with MIT App Inventor
Eine umfangreiche Sammlung von Tutorials und Projektideen vom MIT, bei denen Schülerinnen und Schüler mithilfe von MIT App Inventor eigene Smartphone-Apps mit künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen entwickeln. Die Einheiten decken Themen wie Bilderkennung, generative KI, Chatbots und Sprachverarbeitung ab.
APIs und Netzwerke mit Node-RED
Dieses Unterrichtsmaterial führt in die Welt der APIs ein, indem HTTP-Anfragen untersucht und eigene APIs mit Node-RED erstellt werden. Zudem wird die Funktionsweise von Logins und Cookies anhand eines praktischen Node-RED-Flows erarbeitet.
Herzfrequenz-Analyse mit der Fourier-Transformation in Python
Dieses praxisnahe Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler in die Anwendung der Fourier-Transformation (FFT) ein. Anhand eines realen oder simulierten PPG-Signals (Photoplethysmographie) aus Videodaten lernen sie in Python, wie man Signale filtert, dominante Frequenzen extrahiert und die Herzfrequenz automatisch berechnet.
Programmieren des Spiels 'Tic Tac Toe' in Java
Anhand der schrittweisen Entwicklung eines Tic-Tac-Toe-Spiels in Java lernen die Lernenden fortgeschrittene Programmierkonzepte wie GUIs mit AWT, Event Handling und File I/O kennen. Das Material bietet einen anschaulichen und praktischen Projektansatz inklusive Quellcode, Handouts und Arbeitsblättern.
Modelleisenbahnen, Mikrocontroller und Programmieren mit C++
Eine umfangreiche Werkstatt für den Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung mit Arduino und C++. Anhand praktischer Elektronikprojekte und der Ansteuerung von Modelleisenbahnen lernen Schülerinnen und Schüler grundlegende Programmier- und Schaltungskonzepte kennen.
Maqueen-Erklärvideo erstellen
Die Schülerinnen und Schüler vertiefen ihr Wissen im Bereich Robotik, indem sie in Teams ein lehrreiches Erklärvideo über ein selbst gewähltes Programmierprojekt mit dem Maqueen-Roboter produzieren.
Projektentwicklung und iterative Planung mit Greenfoot
Das Unterrichtsmaterial führt in die Grundlagen der Projektentwicklung ein, vergleicht das klassische Wasserfallmodell mit iterativer Planung und verknüpft die Theorie direkt mit praktischen Programmierprojekten in Greenfoot.
Informatik Partnerpraktikum: Projektarbeit und Podcast
Ein Leitfaden für ein mehrwöchiges Partnerpraktikum im Fach Informatik, bei dem Schülerinnen und Schüler eigenständig ein Projekt umsetzen und die Ergebnisse als Podcast oder Video dokumentieren. Es stehen diverse Themenbereiche wie Algorithmen, Hardware, Webentwicklung, Netzwerke oder Machine Learning zur Auswahl.
Sensorik mit Microcontrollern und Python
Das Unterrichtsmaterial leitet dazu an, Informationen über die Sensoren AHT21 und ENS160 zu recherchieren und diese über eine I2C-Schnittstelle mit Python und einem Microcontroller (NodeMCU) auszulesen. Es enthält konkrete Code-Beispiele für die kontinuierliche Abfrage von Umweltdaten sowie darauf aufbauende Programmieraufgaben.
Datenanalyse und Kartographie mit Python und Pandas
Eine Sammlung von Hilfsmitteln und Übungsaufgaben zur Datenmanipulation mit der Pandas-Bibliothek sowie zur Erstellung von geografischen Karten in Python mit GeoPandas.
Mobile Reporting – Planung, Aufnahme und Schnitt mit dem Smartphone
Dieses Unterrichtsmaterial führt Schülerinnen und Schüler ab der 8. Klasse in das Mobile Reporting ein. Sie lernen, wie man mit dem Smartphone Videos plant, aufnimmt und mithilfe einer App schneidet, um eigene Reportagen oder Erklärfilme zu erstellen.
Erfahrungsbericht zu einem Coding- und Innovations-Sommerlager mit App Inventor
Ein persönlicher Erfahrungsbericht über ein Sommerlager, bei dem Jugendliche mithilfe von App Inventor und Design Thinking Apps zur Verbesserung des Tramverkehrs in Hongkong entwickelten. Das Projekt verband Programmieren, KI-Tools und Entrepreneurship in einem praxisorientierten Teamwettbewerb.