Vorträge und Workshops

Wearable Computing - kommt noch etwas nach Fitbit und Apple Watch?

Prof. Dr. Oliver Amft, Lehrstuhl für Informatik mit Schwerpunkt Sensorik, ACTLab research group

Die Technologie 'zum Anziehen' (Wearable Computing) hat in den letzten Jahren enorm an Bekanntheitsgrad gewonnen und Geschäftsinteressen erzeugt. Aktivitätszähler und smarte Armbanduhren haben Vorstellungen von einem virtuellen Assistenten entstehen lassen, der hinsichtlich Ernährung, Schlaf und Lebenswandel Rat weiß.
Im Vortrag zeige ich zunächst Anwendungsbeispiele in denen wir die Wearable-Technologien testen, im Gesundheitswesen, bei Wellness und Sport. Ich zeige Brillen mit integrierten Sensoren und Computern, die dennoch fast wie gewöhnliche Brillen aussehen. Weitere technische Entwicklungen zur intelligenten Kleidung werden dargestellt. Unsere Forschung beschäftigt sich außerdem mit Musteranalyse-Algorithmen, die aus kontinuierlichen Sensordaten der Wearables relevante Informationen holen. An den zuvor erläuterten Anwendungen beschreibe ich, welche Lern- und selbst-lernenden Fähigkeiten der Algorithmen eingesetzt werden. Zum Schluss folgt ein Ausblick auf die Personalisierung der Wearables mit 3D-Druck und selbst-regelnden Algorithmen.

Informatikunterricht - begreifbar, allgemeinbildend und genetisch

Prof. Dr. Jens Gallenbacher, Didaktik der Informatik, Technische Universität Darmstadt

Unsere Arbeits- und Lebenswelt ist geprägt von Informationstechnologie. Informatik ist der Schlüssel, um diese zu verstehen mit dem Ziel, sie aktiv mitzugestalten. Informatik ist außerdem die einzige als Schulfach etablierte Ingenieurdisziplin. Der gestaltende, konstruktive Aspekt sollte daher auch durch die Unterrichtsmethode repräsentiert werden.
Im Vortrag wird der Bogen vom Wagenschein'schen genetischen Unterricht hin zu modernem, allgemeinbildenden Informatikunterricht gespannt - natürlich mit vielen Beispielen zum wörtlichen Begreifen aus "Abenteuer Informatik".

Dr. Matthias Ehmann, Universität Bayreuth

FIM HS12

Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) ist aus dem Leben Jugendlicher heute nicht mehr wegzudenken. Schülerinnen und Schüler nutzen ganz unterschiedliche Apps auf mobilen Geräten, bewegen sich in sozialen Netzwerken, "zocken" an Spielkonsolen oder mobil, "shoppen" online.

Ein Blick hinter die Kulissen dieser IKT-Anwendungsfelder eröffnet vielfältige Anknüpfungsmöglichkeiten an Inhalte des Faches Informationstechnologie und das vorhandene natürliche Interesse der Schülerinnen und Schüler kann genutzt werden.

Der Vortrag befasst sich mit Aspekten der Module Datenbanksysteme, Datennetze, Programmierung, Logik und Robotik sowie Multimedia anhand der genannten Kontexte.

Andreas Kiener, Pädagogische Hochschule der Diözese Linz

FIM K08d

Das Werkzeug Appinventor ermöglicht Schülerinnen und Schülern, mit einer zu Scratch ähnlichen visuellen Programmierumgebung Apps für Android Betriebsysteme zu erstellen. Ein Moodlekurs mit 50 Aufgaben rund um die Erstellung von Apps wurde Lehrpersonen und Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe I zur Verfügung gestellt. Während einer "Mini Coding Olympiade" mussten möglichst viele Aufgaben gelöst werden.

Im Workshop wird dieser Moodlekurs zur "Mini Coding Olympiade" vorgestellt, dabei können von den Teilnehmern selbst auch ausgewählte Aufgaben gelöst werden.

Teilnahmevoraussetzung:
Teilnehmer dieses Workshops können im Rechnerraum arbeiten. Wer mit eigenem Android Mobile Device und ggf. auch mit eigenem Laptop arbeiten möchte, der führt bitte vor dem Workshop die unter http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/setup-device-usb.html beschriebenen Installationen, Einstellungen und Tests am Laptop und am Mobile Device durch.
Achtung: An der Universität Passau ist sowohl bei der Arbeit am PC als auch bei der Arbeit am eigenen Laptop eine usb-Kabel-Verbindung zwischen Device und PC/Laptop zwingend zu nutzen - bitte usb Kabel nicht vergessen.

Martin Kühnert, Universität Würzburg

FIM HS13

Menschen wollen Abläufe optimieren. Sie neigen stets dazu, Handlungen in kürzerer Zeit, „schneller, besser, höher“ zu absolvieren. Parallele Prozesse sind die Grundlage für dieses Optimieren. Bereits Schülerinnen und Schüler der Unterstufe sind in der Lage, ein Bewusstsein für parallel ablaufende Prozesse zu entwickeln und einige Ideen z.B. mit Scratch, Lego Mindstorms, etc. zu veranschaulichen und umzusetzen. Der neue Lehrplan PLUS behandelt Petri-Netze und parallele Modellierung in der Oberstufe.

Im Vortrag soll gezeigt werden, dass parallele Modellierung bereits in der Unterstufe möglich ist, wenn man mit auf Schülerniveau angepassten Begriffen arbeitet.

Mareen Przybylla, Universität Potsdam

FIM R008

Physical Computing ist das kreative Gestalten und Entwickeln interaktiver Objekte und Installationen. Interaktive Objekte kommunizieren über Sensoren (z.B. Lautstärkemesser, Helligkeitssenoren) und Aktoren (z.B. Servomotoren, LEDs) mit Menschen und der “analogen Welt”. Physical Computing ermöglicht Lernenden, konkrete, anfassbare Produkte der realen Welt zu erschaffen, die ihrer eigenen Vorstellung entstammen und die sie mit Stolz anderen vorführen und mit ihnen diskutieren können. Dieser Ansatz passt perfekt zum konstruktionistischen Lernen, welches das Erschaffen persönlich relevanter Artefakte als Kernidee fokussiert.

Im Workshop lernen Sie verschiedene geeignete Hard- und Software im Überblick kennen und werden mit einem Arduino-basierten Baukasten arbeiten. Sie werden anhand von Beispielen aus der Unterrichtsreihe “My Interactive Garden” (MyIG) das Zusammenspiel von Sensoren, Aktoren und Mikrocontrollern selbst erproben und mit einer an Scratch angelehnten Programmierumgebung ein eigenes kleines Projekt erstellen. Sie lernen die Materialien zur Unterrichtsreihe kennen und erkunden eine Möglichkeit, wie die Informationsverarbeitung in eingebetteten Systemen und deren Interaktion mit der physischen Welt im Unterricht thematisiert werden können.

Teilnahmevoraussetzungen:
Die Teilnehmer/-innen bringen ein eigenes, passend vorbereitetes Notebook mit. - Hinweise zur Vorbereitung dieses Notebooks werden von der Workshopleiterin ca. eine Woche vor dem Workshop per Mail an die angemeldeten Teilnehmer/-innen versendet.

Michael Mendyka, Universität Passau und Wissenswerkstatt Passau

FIM R030

Im Workshop "Robo:Ethik" lernen die Lehrkräfte eine interdisziplinäre Lerneinheit im Überschneidungsbereich zwischen Informatik- und Ethikunterricht kennen. Die Teilnehmenden bauen und programmieren Roboter. Sie beobachten anschließend, wie sich Veränderungen in der Konstruktion und Programmierung der Roboter auf deren Verhalten in ethischen Dilemmasituationen auswirken. Abschließend diskutieren die Teilnehmenden über den verantwortungsvollen Umgang mit Technik.

Michael Ganshorn, ASG Passau

FIM R007

Das Thema Vererbung wird in Jahrgangsstufe 10 unter Lehrkräften kontrovers diskutiert: Während die einen eine Verschiebung in die 11. Jahrgangsstufe begrüßen, sehen die anderen Vererbung als ein elementares Konzept der objektorientierten Modellierung und Programmierung, welches schon in der 10. Jahrgangsstufe unterrichtet werden kann.
Die Engine-Alpha ist eine Bibliothek, die extra für den Unterricht der 10. Jahrgangsstufe entwickelt wurde. Ziel des Projekts ist ein schneller, praxisorientierter Einstieg. Dabei setzt die Engine-Alpha auf eine gut erprobte, frühe Einführung des Vererbungs-Konzepts. Im Rahmen dieses Workshops werden wir gemeinsam ein Jump'n'Run-Spiel (Supermario) programmieren.

Teilnahmevoraussetzungen:
Teilnehmer dieses Workshops bringen ein eigenes Laptop mit, auf welchem BlueJ (aktuell Version 3.1.7) und JDK 8 (bitte unbedingt JAVA 8) installiert ist.

bluej.org

Thomas Rau, Graf-Rasso-Gymnasium, Fürstenfeldbruck und LMU

FIM R028

Im Workshop wird ein Projekt für die 10. Jahrgangsstufe vorgestellt: Schülerinnen und Schüler erschaffen eine gemeinsame Spielwelt, durch die sich der Spieler bewegt, und in der sie verschiedene textbasierte Episoden mit Wahlmöglichkeiten spielen lassen. Die Geschichten werden als Zustandsautomaten modelliert und für die Spielwelt als Java-Klassen umgesetzt. Durch das modulare Format lässt sich schnell eine bunte Welt erzeugen.
Die Teilnehmer dieses Workshops erhalten eine fertige, erweiterbare Spielwelt und erproben, sie mit beliebig einfachen oder komplexen Geschichten zu füllen.

Teilnahmevoraussetzung:
Teilnehmer dieses Workshops können im Rechnerraum arbeiten. Wer am eigenen Laptop arbeiten möchte, installiert bitte das aktuelle "BlueJ mit Java 8 JDK" (3.1.7 oder höher) mit integriertem funktionierenden Subversion-Client.
Es wird in keiner Weise erwartet, dass die Teilnehmer besonders orginelle oder kreative Geschichtenerzähler sind.

Helmut Beede, Realschule Landshut
Stefan Wiedemann, Realschule Plattling

FIM K08d

Die spielebasierte, freie Lernplattform Kahoot ist ein abwechslungsreiches und motivierendes Werkzeug auch zum Einsatz im IT Unterricht - in jeder Jahrgangsstufe - egal ob zur Reflexion oder zur Festigung von Lerninhalten. Wir zeigen Möglichkeiten des Einsatzes im Unterricht und erarbeiten in einem Workshop den einfachen Zugang zu einem eigenen Quiz.
Im zweiten Teil des Workshops stellen wir die kostenlose Web-App "socrative" vor. Socrative eröffnet ein virtuelles Klassenzimmer, bei dem jeder Lehrer mit jedem Schüler bzw. dessem eigenen Gerät verbunden ist. Bei Fragen des Lehrers werden nicht einzelne Schüler aufgerufen sondern jeder kann über sein Mobile Device eine Antwort abgeben. Die App eignet sich sehr gut für eine kurze Wiederholung von behandeltem Lernstoff. Sogar Prüfungen kann man mit "socrative" durchführen. Während einer Prüfung kann die Lehrperson auf ihrem Bildschirm in Echtzeit mitverfolgen, wie die Lernenden die einzelnen Fragen beantworten. Die Resultate stehen einem danach in verschiedenen Formaten und Sichten zur Verfügung.

Teilnahmevoraussetzungen:
Teilnehmer dieses Workshops bringen ein eigenes Mobile Device (Smartphone oder Tablet) mit.

Christoph Selbmann, Universität Bayreuth

FIM HS13

Der Kinect-Sensor wurde von Microsoft eigentlich für die Spielekonsole X-Box entwickelt. Er ermöglicht es einen menschlichen Körper in seinen Grundstrukturen im dreidimensionalen Raum zu erfassen. Durch diese Erfassung und Verfolgung von Personen vor der Kamera kann eine Gestensteuerung programmiert werden. Ein Software-Development-Kit ermöglicht die Nutzung des Sensors am PC und somit die Verwendung in vielerlei Hinsicht.

Im Vortrag werden Anwendungsfelder für die Microsoft Kinect aufgezeigt, die zum Einsatz des Sensors zum Beispiel für Projektseminare oder auch den regulären Informatikunterricht inspirieren sollen.

Peter Schneider, Gymnasium Pfarrkirchen

FIM HS12

EOS hat sich seit Jahren bewährt. Man kann mit diesem Werkzeug in der Unterstufe einige Ideen der Objektorientierung handlungsorientiert erarbeiten. Der Nachfolger EOS 2 erweitert dieses Konzept.
Bisherige Programme lassen sich nahezu unverändert weiter nutzen. Es kommen jedoch viele kleine Details (z.B. Diagramme) hinzu.
EOS 2 ist größten Teils in Java implementiert, was die Nutzung unter fast allen Betriebssystemen erlaubt. Der eigentliche Vorteil liegt aber darin, dass die Bibliotheken von EOS 2 so entworfen wurden, dass Sie auch in den höheren Klassen beim objektorientierten Modellieren und Programmieren ein interessantes Werkzeug darstellen: Am Anfang können die Schüler mit vertrauten Klassen an kleinen Aufgaben arbeiten, später können Sie mit Hilfe der Bibliotheken im Rahmen einer Projektarbeit sogar eigene Spiele umsetzen.
Im Vortrag werden die neuen Möglichkeiten von EOS 2 vorgestellt.

Dr. habil. Markus Steinert, Peutinger Gymnasium Augsburg
Dr. Siglinde Voß, Gymnasium Immenstadt

FIM R008

Nebenläufige Prozesse werden im zukünftigen Informatikunterricht der Jahrgangsstufe 12 eine wichtige Rolle spielen. Ein Defizit der bisherigen Unterrichtspraxis war, dass für die Modellierung der Dynamik derartiger Abläufe keine geeignete Methode zur Verfügung stand. Mit dem Einsatz von Petrinetzen soll dieser Mangel behoben werden. Petrinetze besitzen den Vorteil, dass sie konzeptuell einfach sind und darüber hinaus Simulationswerkzeuge, die speziell für Schüler konzipiert wurden, zur Verfügung stehen. In diesem Workshop wird eine mögliche Sequenzialisierung des Lehrplankapitels zu nebenläufigen Prozessen vorgestellt und es werden entsprechende Standardprobleme, wie etwa das Erzeuger – Verbraucher Problem oder Szenarien, bei denen eine Verklemmung auftreten kann, didaktisch vertieft und diskutiert. Darüber hinaus wird ein Ausblick gegeben, wie man Petrinetze mithilfe graphischer Programmiersprachen realisieren könnte.

Prof. Dr. Martin Hennecke, Universität Würzburg

FIM R030

Roboter begeistern Schüler fast von alleine. Es liegt nahe, diese Begeisterung zu nutzen, um Lerninhalte aus dem MINT-Bereich, insbesondere der Informatik, zu motivieren. Für hohe intrinsische Motivation sorgen Roboter-Wettbewerbe wie die First Lego League (FLL) und die World Robot Olympiad (WRO).

In dieser Veranstaltung werden die beiden Wettbewerbe kurz vorgestellt und anschließend werden am Beispiel einiger Aufgabenstellungen der FLL und der WRO typische Problemstellungen und deren Lösungsmöglichkeiten aus informatischer Sicht reflektiert. Dabei greift der Vortragende auf mehrjährige Erfahrungen als „Coach“ von teilnehmenden Schülergruppen zurück – entsprechend handelt es sich bei diesem Beitrag um einen Erfahrungsbericht.

Andreas Wagner, Johann-Michael-Fischer Gymnasium Burglengenfeld

FIM R028

Neben einer guten Zeit- und Ressourcenplanung und einer strukturierten Vorgehensweise, ist eine optimale Kollaboration der Projektbeteiligten, insbesondere während der Programmierung, ein wichtiger Erfolgsfaktor während des Softwareentwicklungsprozesses. Die parallele Arbeit an einer gemeinsamen Codebasis, der Einsatz eines Ticket- bzw. eines Bugtrackingsystems und ein standardisiertes Qualitätsmanagement sind die Säulen erfolgreicher Softwareentwicklung.
In dem Workshop lernen die Teilnehmer das Versionsmanagementsystem GIT kennen, das weltweit immer mehr Entwicklerteams beim gemeinsamen Arbeiten an einem Projekt verwenden.
Anschließend sollen, auch im Hinblick auf den kommenden Lehrplan PLUS, Unterrichtszenarien diskutiert und reflektiert werden, in denen dieses Werkzeug zum Einsatz kommt.

Paola Maneggia, Oskar-Maria-Graf Gymnasium, Neufahrn und LMU

FIM R007

Mit einem Arduino können über Sensoren meteorologische Daten (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, …) gesammelt und verarbeitet werden. Mit Hilfe der Umgebung Processing können die Wetterdaten in einer Datenbank (sqlite) gespeichert werden. Darüber hinaus kann man das in diesem Workshop vorgestellte Projekt in verschiedene Richtungen weiterentwickeln: Die Ergebnisse von Abfragen können graphisch mit Processing dargestellt werden, die Daten können über ein WLAN-Shield an einen Server weitergeleitet werden, eine Reaktion auf zu hohe oder niedrige Temperaturen kann eingebaut werden (z.B. die Steuerung eines Ventilators oder die Sendung eines Tweets).

Im Rahmen des Projekts "Wetterdaten" können Schüler mit echten Daten arbeiten, sie können einen Schritt in Richtung Physical Computing unternehmen und sie erhalten eine relativ kleine und einfache Einführung in die Programmierung. Das Material kann im Datenbankprojekt in der 9. Jahrgangsstufe des Gymnasiums sowie im Realschul-Modul I5 (IT-Projekt) eingesetzt werden und es kann auch als Anregung für ein Wahlfach oder ein P-Seminar dienen.

Teilnahmevoraussetzungen:
Bitte Laptop mit installierter Arduino-Umgebung (https://www.arduino.cc oder http://www.arduino.org/software#ide) und Processing (https://processing.org) (eventuell auch sqlite3 (https://www.sqlite.org)) mitbringen!