Unterrichtsmaterial - Künstliche Intelligenz

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Hier finden Sie thematisch sortierte Lehr-Lern-Materialien, um Kindern und Jugendlichen informatische Kompetenzen rund um das Thema Künstliche Intelligenz zu vermitteln.

Diese Seite wird regelmäßig aktualisiert. Über Ihre Hinweise zu weiterem Material unter freuen wir uns sehr!

KI Allgemein

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Mensch, Maschine!	Unterichtsmaterial vom Wissenschaftsjahr 2019. Im Fokus steht das Training einer kleinen Schach-KI, anhand derer verschiedene KI-Aspekte thematisiert werden.	-	Sek I, Sek II
Chinesisches Zimmer	Gruppenarbeit zu einem abgewandelten Spiel zum Thema des Gedankenexeperiments vom chinesischen Zimmer.	15-20min	Sek I, Sek II
Blickwinkel KI	Schüler:innen schätzen auf Kontinuum ein, wie wahrscheinlich bestimmte technologische Entwicklungen sind. Anschließend wird diskutiert, ob diese auch erwünscht sind.	30-50min	Sek I, Sek II
KI-Kurs	Umfangreiches Lernmaterial, indem sowohl eine Bandbreite von KI-Inhalten, als auch das Programmieren von KI-Anwendungen in Python thematisiert werden. Es ist eine Registrierung notwendig.	-	(Sek I), Sek II
KI-Campus	Die Module "Schule macht KI" und "Schule macht Daten" sind Kurse die sich an Lehrkräfte und Lehramststudierende richten und fit für den KI Unterricht machen sollen. Enthalten sind zusätzlich mehrere Stundenentwürfe.	-	Sek I, Sek II
Das intelligente Papier (englisch)(unplugged)	Ein Blatt Papier spielt gegen die Schüler:innen Tic Tac Toe und wirft die Frage auf: Was ist eigentlich Intelligenz? Hier finden sie demnächst eine deutsche Version der DDI.	-	Primarstufe, (Sek I)
AI Unplugged (unplugged) Begleitbroschüre	Eine Sammlung von "unplugged" Materialien, also solche, die ohne Computer auskommen. Inhaltlich wird eine große Bandbreite von KI-Inhalten thematisiert.	-	Grundschule, Sek I
Arbeiten mit Künstlicher Intelligenz	Unterrichtsentwurf mit Arbeitsblatt, Das Arbeitsblatt "Arbeiten mit Künstlicher Intelligenz" informiert über die drei Entwicklungsstufen von Künstlicher Intelligenz (KI). Stufe 1 nutzen wir bereits täglich, zum Beispiel Smartphones. Außerdem wird aufgezeigt, wie KI die Arbeitswelt verändert. Unter anderem werden mit einer Karikatur unterschiedliche Meinungen zum Thema vorgestellt.	-	5-10
Ki für Kinder	Werk box für den Unterricht „KI für Kinder“	-	Grundschule, Sek I
Steinphysik KI	Eine Einführung für den Schulunterricht mit Programmbeispielen.	-	Sek I, Sek II
APP CAMPS	Praktische Einführung in Künstliche Intelligenz und Machine Learning. Kreative, praktische Übungen und wichtige theoretische Grundlagen	-	Sek I, Sek II
KI - Campus	Hier wird KI anhand konkreter Praxisbeispiele im Unterricht behandelt. Man erfährt zusätzlich wie KI-basierte Werkzeuge in der Lehre eingesetzt werden können und wie sich diese auf Bildungsprozesse auswirken.	-	Sek I, Sek II
digitale Lernwerkstatt	interaktive Informationsplattform zu Funktionen und Einsatzfeldern von KI		Sek I
DAIly (englisch)	Unterrichtsreihe zu KI, Überwachtes Lernen und GANs	-	Sek I, Sek II
KI-Kompass	Kartenspiel zum Thema KI, bzw. deren Anwendungsgebiete	-	Sek II
Teach AI (englisch)	Riesige KI - Unterrichtsreihe	-	Sek I, Sek II
Künstliche Intelligenz Medienpaket	Das von iRights.Lab entwickelte Medienpaket erläutert, was hinter dem Begriff „Künstliche Intelligenz“ steckt. Unterschiedliche Szenarien, der Stand der Technik sowie Chancen und Herausforderungen werden beleuchtet. Immer wieder wird Bezug auf die Lebenswirklichkeit der Schülerinnen und Schüler genommen.	-	Sek I, Sek II
SchulKI - das Schulbuch	Lehrbuch mit Arbeitsblättern	-	Sek I, Sek II

Machinelles Lernen (machine learning)

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Machine Learning in der Schule	Unterrichtsmaterial „Machine Learning in der Schule“ - praxisorientierte Einführung in künstliche neuronale Netze, Gesichtserkennung und Co.	-	9–10, Sek II
Unterrichtsstunde: Einblick in Künstliche Intelligenz gewinnen	Beschreibung einer Einführungsstunde in den Themenbereich maschinelles Lernen, inklusive Materalien.	90min	7-8 (Sek I)
Machine Learning for Kids	Umfangreiche Arbeitsblattsammlung zur Erstellung von kleinen Machine Learning basierten Programmen in Scratch und Python mittels dem Tool "Machine Learning for Kids" (siehe Toolabschnitt).	-	Sek I, Sek II
Inf-Schule	Simple Erklärung wie "Lernende Systeme" mittels Datensätze trainiert werden. Für die Bearbeitung von Schüler:innen gedacht.	-	Sek I
Informatikbuch - KI	Sammlung interaktiver Webseiten in denen ausgewählte Inhalte des maschinellen Lernens für Schüler:innen vermittelt werden.	-	Sek I, Sek II
SnAIp - Part A und SnAIp - Part B	Erstellung eigener ML-Modelle mit dem blockbasierten Snap! Framework	-	Sek I, Sek II
IT2School	Vier verschiedene Unterrichtsmaterialien zum Thema Maschinelles Lernen	-	Sek I, Sek II
Machine Learning Tutorial	Arbeitsmaterial mit Programmierteil zu maschinellem Lernen mit Anleitung, Grundlagen zu Arten des maschinellen Lernens	-	Sek II
Enaris	Verschiedene Module zu KI	-	Sek I, Sek II
AI4Schools - Students	Im Modul AI4Students führen Fraunhofer-Expertinnen zwei KI-Thementage mit den Schülerinnen durch. Diese Veranstaltungen umfassen verschiedene Aspekte: Es werden Schlüsselbegriffe wie Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen und Deep Learning anhand praxisrelevanter Beispiele erläutert und deren Zusammenhänge aufgezeigt. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf interaktiven Programmierübungen.	-	Sek I, Sek II

Überwachtes Lernen (supervised learning)

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Enaris Modul 4	In diesem Modul geht es um Supervised Learning (SL). Ziel ist es, den Schülerinnen ein grundlegendes Verständnis zu vermitteln, was SL ist, was es kann und was nicht und wie man SL-Algorithmen trainieren kann. Dieses Modul legt seinen Fokus auf die Praxis, daher werden die Schülerinnen ihre eigene Algorithmen trainieren und die Möglichkeiten und Probleme hautnah erleben. Ein vertiefender technischer Teil wird größtenteils übersprungen, da in anderen Modulen, wie beispielsweise jenem zu Neuronalen Netzwerken genauer darauf eingangen werden soll und für die praktische Arbeit ein Hintergrundwissen nicht notwendig ist.	-	Sek I, Sek II

Künstliche neuronale Netze

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Brain in a Bag - original (englisch) (unplugged) Deutsche Version der DDI Paderborn	Die Schüler:innen stellen ein neuronales Netz nach und spielen das Spiel Snap.	-	Primarstufe, Sek I, (Sek II)
Train a Neuron (englisch)(unplugged)	Auf einem Spielfeld wird mithilfe von Münzen ein Neuron trainiert und die Wirkweise erklärt.	-	Primarstufe, Sek I, (Sek II)
Build a brain (englisch)(unplugged)	Kombination aus "Brain in a Bag" und "Train a Neuron".	-	Primarstufe, Sek I, (Sek II)
Machine Learning in der Schule	Umfangreiche Arbeitsblattsammlung für Schüler:innen in denen der Aufbau und Lernprozess von neuronalen Netzen vermittelt wird (inklusive den mathematischen und informatischen Grundlagen zu den Themen Gewichte, Aktivierungsfunktion und Lernalgorithmen).	-	9–10 (Sek I)
Künstliche Intelligenz. Eine Einführung für den Schulunterricht mit Programmbeispielen.	Lehrkraftbroschüre indem die Einführung und Programmierung von neuronalen Netzen mittels Python beschrieben wird.	-	(Sek I), Sek II
Informatikbuch - KI Abschnitt KNN	Interaktive Webseite zum Thema künstliche neuronale Netze.	-	Sek I, Sek II
Enaris Modul 7	Dieses Modul dient als grundlegende Einführung in das Thema Neuronale Netze (NN). Das Ziel dieser Lektion ist es, neuronale Netze vorzustellen und nicht nur zu zeigen, was sie können und wie sie verwendet werden, sondern auch einen Einblick zu geben, wie sie intern funktionieren.	-	Sek I, Sek II
CNN Explainer (englisch)	Kurzer interaktiver Artikel zu Convolutional Neural Networks	-	Sek II
Open Roberta Lab Material	Im Open Roberta Lab können mit „Open Roberta xNN“ Künstliche Neuronale Netze programmiert werden. Ziel ist es, die Grundlagen von Künstlichen Neuronalen Netzen zu vermitteln und zu zeigen, wie diese zur Steuerung eines Roboters eingesetzt werden können. Unter den Roberta-Materialien finden sich auch eine Einführung und Lernkarten	-	Sek I, Sek II

Entscheidungsbäume

Link

Beschreibung

Zeit

Zielgruppe

ProDaBI

Jupyther-Notebook Unterrichtsreihe zu Entscheidungsbäumen

Sek I, (Sek II)

Informatikbuch - KI

Abschnitt Entscheidungsbäume

Interaktive Webseite zum Thema Entscheidungsbäume.

Sek I, Sek II

Lernende Algorithmen

Unterrichtsmodul Lernende Algorithmen - verschiede Aufgaben und Arbeitsblätter zum Thema Entscheidungsbäume

Sek II

Unüberwachtes Lernen (unsupervised learning)

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Modul über Klassifizierung und Clustering (englisch)	Sammlung von Materialien zu Klassifizierung und Clusterbildung mit Beispielen und Anleitungen zum Programmieren	-	Sek II
Music Genre Classification (englisch)	Softwareumgebung „jupyter-notebook“ mit Bibliothek und Anleitung zur Klassifikation von Musik-Genres	-	Sek II (fortgeschritten)

Verstärktes Lernen (reinforcement learning)

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Enaris Modul 5	Dieses Modul handelt von Reinforcement Learning (RL). Ziel ist es, den Schülerinnen ein grundlegendes Verständnis dafür zu vermitteln, was RL ist, wie es funktioniert und was häufige Probleme und Fallstricke sind. Der Fokus liegt eher auf praktischen Übungen, daher werden die Schülerinnen einerseits in die Rolle von selbstlernenden Algorithmen schlüpfen und erleben, wie der Trainingsprozess abläuft, und andererseits gegen lernende KIs spielen und diese trainieren.	-	Sek II

Sprachmodelle

Link	Beschreibung	Zeit	Zielgruppe
Künstliche Intelligenz - ChatGPT	Dieses Medienpaket behandelt exemplarisch für textgenerierende KI-Anwendungen die Anwendung ChatGPT des US-amerikanischen Anbieters OpenAI und dessen Funktionsumfang der kostenfreien Version, Stand Juli 2023. Die Schülerinnen und Schüler sollen den Chatbot erkunden sowie die Möglichkeiten und Herausforderungen der sinnvollen Arbeit mit KI-Anwendungen erkennen.	-	Sek I, Sek II