Workshop-Übersicht zum 22. Informatiktag NRW an der Universität Paderborn (14. September 2026)

Workshop Schiene I (11.15 – 12.45 Uhr)

WS 1.1
Projektkurs »Raumpotentialanalyse auf der Basis KI-gestützter Datenauswertung von Satellitendaten in Python«


Sek2

Christian Günther (ZfsL Solingen), Harald Großmann (Quirinus-Gymnasium, Neuss), Klaus Killich (Bezirksregierung Düsseldorf), Sören Sparmann (Universität Paderborn), Watzlawek (Gymnasium Schwertstraße, Solingen)
WS 1.2
Calliope mini Robotik & Künstliche Intelligenz


Sek1 Sek2

Jørn Alraun (Calliope gGmbH)
WS 1.3
Calliope mini Sensorik - Daten erfassen, verarbeiten und auswerten


Sek1 Sek2

Franka Futterlieb (Calliope gGmbH)
WS 1.7
Informatik, Mensch und Gesellschaft: Soziotechnische Urteilskompetenz im Informatikunterricht


Sek1 Sek2 BK

Nils Dyck (Friedrich-Schiller-Universität Jena)
WS 1.8
Coden mit Python in der Sekundarstufe I – vom visuellen Programmieren zur textbasierten Entwicklung


Sek1 Sek2

Klaus Dingemann (LRSD a.D. bei der Bezirksregierung Münster)
WS 1.9
Agile Spieleprogrammierung


Sek2

Sabine Bienstock (Gesamtschule Uellendahl-Katernberg)
WS 1.14
Informatik zum Anfassen – verschiedene Möglichkeiten des Einsatzes von Microcontrollern


GS Sek1

Tobias Blomberg (Universität Paderborn), Dorothee Indlekofer (HNF), Dietlinde Stroop, Dr. (Bezirksregierung Detmold)
WS 1.15
Programmieren im Sachunterricht


GS

Anika Trillmann, Melanie Auch
WS 1.16
Informatik verstehen mit dem Biber


GS Sek1

Susanne Falkenberg, Wolfgang Pohl
WS 1.18
Smart Home DIY- Intelligente Haussteuerung von Grund auf entwickeln (WPII)


Sek1

Andreas Kaluza (Gymnasium St. Michael Paderborn)
WS 1.19
Interaktive Unterrichtsmaterialien zum Thema Data Science und KI mit Jupyter Notebooks und dem Jupyter Toolkit


Sek1 Sek2 BK

Luca Jotzo, Patrick Schüren, Sven Hüsing, Yannik Fleischer

Workshop Schiene II (15.00 – 16.30 Uhr)

WS 2.1
Projektkurs »Raumpotentialanalyse auf der Basis KI-gestützter Datenauswertung von Satellitendaten in Python«


Sek2

Christian Günther (ZfsL Solingen), Harald Großmann (Quirinus-Gymnasium, Neuss), Klaus Killich (Bezirksregierung Düsseldorf), Sören Sparmann (Universität Paderborn), Watzlawek (Gymnasium Schwertstraße, Solingen)
WS 2.2
Calliope mini Robotik & Künstliche Intelligenz


Sek1 Sek2

Jørn Alraun (Calliope gGmbH)
WS 2.3
Calliope mini Sensorik - Daten erfassen, verarbeiten und auswerten


Sek1 Sek2

Franka Futterlieb (Calliope gGmbH)
WS 2.5
Informatik, Mensch und Gesellschaft: Soziotechnische Urteilskompetenz im Informatikunterricht


Sek1 Sek2 BK

Nils Dyck (Friedrich-Schiller-Universität Jena)
WS 2.6
Coden mit Python in der Sekundarstufe I – vom visuellen Programmieren zur textbasierten Entwicklung


Sek1 Sek2

Klaus Dingemann (LRSD a.D. bei der Bezirksregierung Münster)
WS 2.11
Programmieren im Sachunterricht


GS

Anika Trillmann, Melanie Auch
WS 2.12
Informatik verstehen mit dem Biber


GS Sek1

Susanne Falkenberg, Wolfgang Pohl
WS 2.14
Vibe Coding im Unterricht – wie aus guten Ideen echte digitale Produkte werden können


Sek1 Sek2

Marc Trienens (Heinrich-Heine-Gymnasium Bottrop), Sven Biermann (Heinrich-Heine-Gymnasium Bottrop)
WS 2.15
Hardwarekomponenten am Minicomputer


Sek1 Sek2 BK

Johannes Pieper
WS 2.16
Symmetrische Verschlüsselungsverfahren


GS Sek1

Guido Höltke, Markus Köhler
WS 2.17
Inklusion und Informatikunterricht


GS Sek1 Sek2

André Hilbig
WS 2.18
Smart Home DIY- Intelligente Haussteuerung von Grund auf entwickeln (WPII)


Sek1

Andreas Kaluza (Gymnasium St. Michael Paderborn)
WS 2.19
Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen im Unterricht – Zugänge über datenbasierte Entscheidungsbäume


Sek1 Sek2 BK

Luca Jotzo, Patrick Schüren, Sven Hüsing, Yannik Fleischer

Projektkurs »Raumpotentialanalyse auf der Basis KI-gestützter Datenauswertung von Satellitendaten in Python«

Christian Günther (ZfsL Solingen), Harald Großmann (Quirinus-Gymnasium, Neuss), Klaus Killich (Bezirksregierung Düsseldorf), Sören Sparmann (Universität Paderborn), Watzlawek (Gymnasium Schwertstraße, Solingen)

Vorstellung eines Projektkurses mit den Referenzfächern Erdkunde und Informatik sowie Präsentation von Vorschlägen für eine auf den Inhalten des Projektkurses basierenden Durchführung einer Prüfung im 5. Abiturfach. Zentrale Elemente: - Grundlagen der Fernerkundung und Umgang mit Satellitendaten - Auswertung großräumiger Geodaten - Analyse realer Klimadaten in Jupyter-Notebooks - Anwendung von KI-Modellen in Python zur Umweltanalyse - Entwicklung von Fragestellungen für die Abiturprüfung im 5. Fach - Anbindung des Projektkurses an die Kernlehrpläne EK und IF - Beispiele zur Leistungsbewertung Inhaltlich basiert der Projektkurs auf Lernmodulen des CDEC (=Climate Data Entrepreneurial Club), die in Zusammenarbeit mit der Gesellschaft für Informatik, der Ruhruniversität Bochum sowie der Universität Paderborn entwickelt worden sind.

Calliope mini Robotik & Künstliche Intelligenz

Jørn Alraun (Calliope gGmbH)

Der Workshop vermittelt einen praxisnahen Einstieg in das algorithmische Problemlösen und die Steuerung physischer Systeme. Die Teilnehmenden lernen den Calliope mini als vielseitige Steuerzentrale für Anwendungen kennen. Anhand konkreter Unterrichts- und Projektbeispiele werden Einsatzmöglichkeiten vorgestellt. Im Fokus steht, wie digitale Technologien genutzt werden können, um reale Fragestellungen aus der Lebenswelt der Lernenden zu analysieren, zu modellieren und prototypisch umzusetzen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Ansteuerung von Motoren sowie auf der Nutzung unterschiedlicher Erweiterungen. Ergänzend werden grundlegende KI-Konzepte thematisiert. In der Praxisphase programmieren und erproben die Teilnehmenden eigene Anwendungen – wahlweise in der blockbasierten Umgebung MakeCode oder textbasiert mit MicroPython. Der Workshop eignet sich sowohl für einen niedrigschwelligen Einstieg in der Sekundarstufe I als auch für eine vertiefende Weiterführung in der Oberstufe. Hinweis: Der Workshop richtet sich ausdrücklich auch an Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorerfahrung. Hinweis: Falls mit einem iPad gearbeitet wird, sollte die Calliope mini App (https://itunes.apple.com/de/app/calliope-mini/id1309545545?mt=8) installiert sein. Ein Calliope mini sowie Erweiterungen werden zur Verfügung gestellt.

Calliope mini Sensorik - Daten erfassen, verarbeiten und auswerten

Franka Futterlieb (Calliope gGmbH)

Der Workshop vermittelt einen praxisnahen Einstieg in das algorithmische Problemlösen im Informatikunterricht. Die Teilnehmenden lernen den Calliope mini als Werkzeug für einen handlungsorientierten Unterricht kennen. Anhand konkreter Unterrichts- und Projektbeispiele werden Einsatzmöglichkeiten vorgestellt. Im Fokus steht, wie digitale Technologien genutzt werden können, um reale Fragestellungen aus der Lebenswelt der Lernenden zu analysieren, zu modellieren und praktisch umzusetzen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Arbeit mit Sensoren zur Erfassung, Verarbeitung und Auswertung von Umweltdaten sowie auf grundlegenden IoT-Konzepten. In der Praxisphase programmieren und erproben die Teilnehmenden Sensoren selbst, wahlweise in der blockbasierten Umgebung MakeCode oder textbasiert mit MicroPython. Der Workshop eignet sich für einen niedrigschwelligen Einstieg in der Sekundarstufe I ebenso wie für eine vertiefende Weiterführung in der Oberstufe. Hinweis: Der Workshop richtet sich ausdrücklich auch an Teilnehmerinnen und Teilnehmer ohne Vorerfahrung mit dem Calliope mini. Für eine Einführung in die Grundlagen der Blockbasierten Programmierung eignet sich der Workshop: Blockbasierte Programmierung in der Erprobungsstufe mit dem Calliope mini. Hinweis: Falls mit einem iPad gearbeitet wird, sollte die Calliope mini App (https://itunes.apple.com/de/app/calliope-mini/id1309545545?mt=8) installiert sein. Ein Calliope mini sowie Erweiterungen werden zur Verfügung gestellt.

Minimierung der Dropout-Quoten bei den Grundlagen der Programmierung

Mario Bolte (Uni Paderborn)

Informatik ist sowohl in der Oberstufe als auch in der Mittelstufe ein Wahlfach. Dies führt dazu, dass keinerlei Voraussetzungen an das Vorwissen der Teilnehmenden gestellt werden dürfen, was wiederum dazu führt, dass die Grundlagen der Programmierung (GDP) in der Regel nicht nur einmal unterrichtet werden, sondern dreimal (Pflichtfach 6, WP 9/10 & EF). Trotz der Bedeutung dieser Grundlagen scheitert die Vermittlung oft, was zu hohen Dropout-Quoten und einer bimodalen Verteilung der Lernergebnisse unter den Lernenden führt. Dieser Workshop stellt die Learning-Edge-Momentum-Hypothese von Robins (2011) vor, die einen überzeugenden Erklärungsansatz dafür bietet, dass bimodale Ergebnisse in den GDP beobachtet werden, obwohl Intelligenz doch normalverteilt ist. Ausgehend hiervon werden die Implikationen des Autors nicht nur theoretisch vorgestellt, sondern auch anhand eines erprobten Lehrkonzepts inklusive empirischer Befunde aus der Praxis erläutert.

BreakOut – The Next Level: Wissenschaftspropädeutisches Arbeiten im Informatikunterricht

Henning Ainödhofer

Wie lässt sich wissenschaftspropädeutisches Arbeiten im Informatikunterricht praxisnah umsetzen? In diesem Workshop wird eine projektorientierte Unterrichtsreihe für die gymnasiale Oberstufe vorgestellt, in der Schülerinnen und Schüler ein bestehendes Breakout-Spiel analysieren und um eigene Features erweitern. Ausgehend von einem fiktiven Aufruf eines Spieleentwicklungsstudios übernehmen die Lernenden die Rolle von Entwicklerteams. Sie untersuchen den vorhandenen Quellcode, planen neue Spielmechaniken, modellieren ihre Ideen und implementieren diese anschließend im Team. Der Workshop zeigt, wie sich dabei zentrale Aspekte wissenschaftlichen Arbeitens – etwa Hypothesenbildung, systematische Evaluation und kritische Reflexion – mit fachlichen Informatikkompetenzen verbinden lassen. Vorgestellt werden Materialien, Methoden und Erfahrungen aus der Durchführung sowie Möglichkeiten zur Anpassung an unterschiedliche Kursniveaus.

Blockbasierte Programmierung in der Erprobungsstufe mit dem Calliope Mini

Matthias Gehrke, Ingo Düppmann

Der Calliope-Mini ist ein kleiner, sternförmiger Mikrocontroller, der speziell für den Bildungsbereich entwickelt wurde. Er bietet eine Vielzahl von Funktionen, die das Lernen des Programmierens spannend und interaktiv möglich machen. Mit der Programmierumgebung "Make-Code" oder "Open-Roberta-Lab" können Programme blockbasiert erstellt werden, ohne komplexe Codezeilen schreiben zu müssen. Der Workshop richtet sich an alle Lehrkräfte, die in der Erprobungsstufe (ggf. erstmalig) mit dem Calliope-Mini den Lehrplaninhalt „visuelle Programmiersprachen“ unterrichten wollen. In dem Workshop werden das Gerät selbst, seine Funktionen und eine der Programmierumgebungen vorgestellt. Erste eigenständige Einblicke in das Programmieren mit dem Calliope-Mini sind außerdem vorgesehen. Ein Laptop mit „Bluetooth“-Verbindung (oder USB-Anschlussmöglichkeit) sollte für den Workshop mitgebracht werden. Falls mit einem iPad gearbeitet wird, sollte die Calliope mini App (https://itunes.apple.com/de/app/calliope-mini/id1309545545?mt=8) installiert sein. Ein Calliope mini wird zur Verfügung gestellt.

Informatik, Mensch und Gesellschaft: Soziotechnische Urteilskompetenz im Informatikunterricht

Nils Dyck (Friedrich-Schiller-Universität Jena)

ACHTUNG: Der Workshop beginnt in Workshop-Schiene I und wird in Workshop-Schiene II fortgeführt. Ein Einstieg in der Workshop-Schiene II wird nicht empfohlen, da die Teilnahme an Workshop-Schiene I in diesem Workshop sinnvolle Voraussetzung ist. *Welche Posts wir sehen, was viral geht, wer gesperrt wird* – diese Entscheidungen treffen Algorithmen. Und doch stecken überall menschliche Entscheidungen dahinter: beim Design der Systeme ebenso wie bei deren Nutzung. Die Kompetenz, die Auswirkungen von Informatiksystemen zu beurteilen, ist im Lehrplan verankert. Doch was bedeutet das konkret? Welches Wissen, welche Fähigkeiten und welche Einstellungen benötigen Lernende, um solche fundierten soziotechnischen Entscheidungen treffen zu können? Der Workshop geht diesen Fragen in drei Teilen nach. Zunächst erarbeiten wir, wie man eine informierte soziotechnische Entscheidung trifft – welche Perspektiven und Abwägungen dabei eine Rolle spielen. Im zweiten Teil besprechen und erproben wir Kriterien kompetenter soziotechnischer Entscheidungen anhand theoretischer Impulse und praktischer Übungen. Im dritten Teil sammeln wir Ideen, wie sich soziotechnische Fragestellungen konkret in den Informatikunterricht integrieren lassen.

Coden mit Python in der Sekundarstufe I – vom visuellen Programmieren zur textbasierten Entwicklung

Klaus Dingemann (LRSD a.D. bei der Bezirksregierung Münster)

Der Workshop richtet sich an Informatiklehrkräfte aller weiterführenden Schulen, die Python in der Sekundarstufe I im Wahlpflichtbereich, in Projekten oder in Arbeitsgemeinschaften einführen oder weiterentwickeln möchten. Vorgestellt wird ein browserbasiertes Unterrichtskonzept, das visuelle Programmierung, textuelles Python und erste objektorientierte Zugänge miteinander verbindet. Ausgehend von visuellen Programmen werden automatisch entsprechende Python-Programme generiert, sodass Lernende schrittweise an die textbasierte Programmierung herangeführt werden. Darüber hinaus werden Beispiele für die Programmierung des Calliope mini mit MicroPython sowie Möglichkeiten zur Einbindung in den Unterricht aufgezeigt.

Agile Spieleprogrammierung

Sabine Bienstock (Gesamtschule Uellendahl-Katernberg)

Ich biete einen Workshop an, in dem ich meine Unterrichtsreihe zur agilen Spieleprogrammierung vorstelle, die besonders für Schüler:innen ohne Programmiererfahrung konzipiert ist. Basierend auf dem Roverszenario aus dem Schöningh-Buch lernen die Schüler:innen die Grundlagen agiler Methoden und entwickeln eigenständig ein Spiel. Ein Aufgabenpool (Backlog) führt sie zu den Zielen des Kernlehrplans, während eigene Ideen die Kreativität und Motivation fördern. Im Workshop gebe ich Einblicke in die Struktur der Reihe und präsentiere den begleitenden Moodle-Kurs. Ziel ist es, interessierten Lehrkräften eine motivierende Methode an die Hand zu geben, um agile Arbeitsweisen und Programmierung im Unterricht einzusetzen. Am Ende erleben die Schüler:innen das Erfolgserlebnis, ein komplettes Spiel erstellt zu haben.

Einsatz interaktiver Tools und Simulationen im Inhaltsfeld Künstliche Intelligenz im Informatikunterricht

Henning Mattes, Jost Diez Schiefer

Wie können die in den NRW-Lehrplänen des Wahlpflichtbereichs und der Sekundarstufe II formulierten Kompetenzerwartungen zu Künstlicher Intelligenz mit hoher Schüleraktivität erworben werden? - Wie können Schülerinnen und Schüler die Grundideen der verschiedenen Paradigmen des Maschinellen Lernens anhand konkreter Verfahren ohne Programmierung erlernen? - Wie könnten Leistungsüberprüfungen zu Verfahren und Modellen des Maschinellen Lernens auf Basis eines an konkreten, beispielhaften Verfahren ausgerichteten Unterrichts aussehen? ---------- Wir gehen diese Fragen mithilfe einer Sammlung interaktiver Apps an, die verschiedene Facetten des Maschinellen Lernens didaktisch aufbereitet erlebbar machen und zum eigenen Untersuchen von Kontexten und Durchführen von Verfahren anregen. Zudem diskutieren wir mögliche Verläufe von Unterrichtsvorhaben zum Thema KI, die simulationsgestützt und mit Unplugged-Aktivitäten angereichert einen schülerzentrierten Unterricht ermöglichen. Hinweis: Ein Laptop wird empfohlen.

Von 0 nach 1 – und zurück in den Unterricht: Informatik fachfremd unterrichten und fächerübergreifend integrieren (Klassenstufen 3–6)

Alexander Best (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg), Eve Tessenow

Computer, Spielekonsole, Roboter und Co. wirken komplex – und basieren doch auf nur zwei Zuständen, die wir als 0 und 1 interpretieren. Wie kann das genügen? Ausgehend von dieser forschenden Leitfrage erkunden Sie und später Ihre Schüler*innen in einer handlungsorientierten Lernumgebung den Zusammenhang zwischen Binärcodierung sowie Binär- und Dezimalsystem. Mit einfachen Materialien und Experimenten entdecken sie Schritt für Schritt, wie sich mit dem Binärcode Zahlen, Buchstaben und Muster darstellen lassen. Neben dem fachlichen Erkunden steht immer wieder die Frage im Mittelpunkt: Was sollen Schüler*innen können – und wie lässt sich Informatik sinnvoll in bestehende Fächer der Grundschule (Sachunterricht, Mathematik und Deutsch) integrieren? Für die Sek I orientieren wir uns am Kernlehrplan Informatik, Inhaltsfeld Information und Daten. Der Workshop richtet sich an: • Grundschullehrkräfte mit wenig oder keiner Vorerfahrung • Fachfremd unterrichtende Lehrkräfte der Sekundarstufe I

Das EVA-Prinzip altersgerecht vermitteln – vom ersten Klick bis zum echten Systemverständnis

Petra Flach, Dagmar Gruß

Der Computer verarbeitet das, was der Mensch eingibt – nicht mehr, nicht weniger. Dieses simple Prinzip ist der Kern des EVA-Prinzips und zugleich ein fundamentaler Baustein der informatischen Grundbildung. Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe: Was wie eine technische Formel klingt, ist in Wahrheit eine Denkweise – und die können Kinder in jedem Alter verstehen. In der Grundschule beginnt es spielerisch: Drück ich die Taste "A", erscheint ein "A". Drück ich die falsche, erscheint das Falsche. Der Computer macht, was ich ihm sage – er errät nicht, was ich meine. In der weiterführenden Schule wird daraus Systemdenken: Welche Daten gebe ich ein? Wie werden sie verarbeitet? Was erwarte ich als Ergebnis? Das Prinzip bleibt dasselbe – nur die Komplexität wächst. In diesem Workshop zeigen wir Unterrichtsideen, die das EVA-Prinzip altersgerecht vermitteln – von der ersten Eingabe bis zum selbst geschriebenen Programm. Dabei zeigen wir, wie Grundschullehrkräfte den Boden bereiten, auf dem weiterführende Schulen aufbauen können. Denn informatische Grundbildung funktioniert nur, wenn sie durchgängig gedacht wird.

Vorstellung der Entwicklung des Projektkurses „Von einer Konstruktion bis zum lernenden System – Entwicklung, Erprobung und Reflexion eines datenbasierten Projekts“

David Beisel, Klaus Killich (Bezirksregierung Düsseldorf), Tobias Kemper

Dargestellt wird die Entwicklung eines Projektkurses mit dem Referenzfach Informatik von der Idee bis zur Erstellung des vom MSB erwünschten Planungsrasters. Die Idee für diesen Projektkurs entstand im Rahmen der fachlichen Begleitung zweier Schülerinnen und Schüler bei der Umsetzung einer eigenen Projektidee. Ziel war es, einen einfachen, kostengünstigen und möglichst selbst produzierbaren Roboterarm zu entwickeln, der mithilfe datenbasierter Lernverfahren komplexe Aufgaben übernehmen kann. Das programmierbare Greifsystems soll auf Grundlage gesammelter Daten einfache Aufgaben selbstständig ausführen. Die Lernenden setzen sich ebenfalls mit der Verantwortung auseinander, die mit dem Einsatz datenbasierter technischer Systeme verbunden ist. Ein Ausblick auf die Gestaltung der Abiturprüfung im 5. Abiturfach auf der Basis der im Projektkurs erstellten Produkte schließt die Vorstellung ab.

Blue-Bots entdecken – Grundlagen, analoge Einstiege und erste Programme

Nadine Hilpert, Vanessa Claes

Ein kleiner Roboter, der genau das tut, was ich eingebe, damit beginnt spielerisches algorithmisches Denken. Ein Schritt vor, eine Drehung, noch ein Schritt. Jede Aktion folgt einem klaren Befehl, und genau das macht den Blue-Bot so wertvoll für den Unterricht. Der Einstieg gelingt analog und greifbar. Routen legen, Befehle planen, Fehler erkennen. So verstehen Kinder schnell, dass der Roboter nichts errät, sondern präzise Anweisungen braucht. Mit der App wächst die Komplexität behutsam weiter. Vom Tippen einzelner Befehle bis zu kleinen Programmiersequenzen. Im Workshop lernen die Teilnehmenden die Grundlagen der Blue-Bots kennen, erproben analoge Unterrichtsbeispiele für den Einstieg und arbeiten mit der Blue-Bot App. Dazu gibt es praxiserprobte Ideen, wie sich das Thema altersgerecht und durchgängig im Unterricht verankern lässt.

Wie findet der Staubsaugerroboter seinen Weg? Eine Lernsituation für den Einstieg in Algorithmik und Programmierung für die Sek 2/ BK

Kathrin Müller, Melanie Margaritis

Lernende am Übergang zur Sekundarstufe II bringen unterschiedliche Programmierkenntnisse mit. Die Lernsituation ermöglicht Einsteiger*innen einen niederschwelligen Einstieg und fordert Fortgeschrittene durch das Robotersystem und variierende Algorithmus-Komplexitäten. Die Ausführungsphase der Lernsituation gliedert sich dabei grob in folgende Schritte: - Beobachten: Vergleich von Navigationsalgorithmen für Staubsaugerroboter (mit einem Robotersystem demonstriert) - Erarbeiten: Erarbeitung der Roboterfunktionen und Programmabläufe in der zugehörigen Blocksprache - Umsetzen: Implementierung und Testen der Algorithmen - Reflektieren: Auswertung der Ergebnisse Im Workshop werden die Phasen vorgestellt und teilweise praktisch erprobt. Benötigt werden ein Laptop mit USB-A (oder Adapter) und ein aktueller Browser. Die Lernsituation wird in Vollzeitklassen (Anlage C2, Profilfach System- und Anwendungssoftware) eingesetzt, eignet sich aber auch für andere Bildungsgänge und Schulformen.

Informatik zum Anfassen – verschiedene Möglichkeiten des Einsatzes von Microcontrollern

Tobias Blomberg (Universität Paderborn), Dorothee Indlekofer (HNF), Dietlinde Stroop, Dr. (Bezirksregierung Detmold)

Der Workshop „Informatik zum Anfassen“ zeigt praxisnahe Einsatzmöglichkeiten von Microcontrollern im Informatikunterricht der Grundschule und Sekundarstufe I. Am Beispiel von BBC micro:bit und Arduino erleben Sie den didaktischen Aufbau vom spielerischen Einstieg bis hin zu vertieftem Technikverständnis. Im Fokus steht Physical Computing: Schülerinnen und Schüler verknüpfen Sensoren, Aktoren und Programme und lernen so das Zusammenspiel von Software und physischer Welt kennen. Anhand erprobter Module - wie Heinz-Nixdorf-Code-Projekt, automatisches Gewächshaus und Make Light - werden zentrale Konzepte wie Variablen, Bedingungen, analoge und digitale Signale sowie ereignisgesteuerte Programmierung vermittelt. Zudem erwerben Lernende durch Verkabelung und Fehlersuche technisches Basiswissen. Der Workshop bietet Einblicke in Materialien des Schülerlabors coolMINT und zeigt, wie handlungsorientierte Informatik und Technik im Unterricht verbunden werden können.

Programmieren im Sachunterricht

Anika Trillmann, Melanie Auch

Praxisorientierte Unterrichtsideen für den Sachunterricht in der Grundschule In unserem Input geben wir einen kurzen Einblick, wie im Unterricht in der Grundschule vom analogen Programmieren zu ersten digitalen Programmierkenntnissen unter Beachtung des neuen LPs geführt werden könnte. Nach einer kurzen theoretischen Einführung wird Gelegenheit sein in einem Markt der Möglichkeiten Varianten des Programmierens kennenzulernen bzw. zu vertiefen.

Informatik verstehen mit dem Biber

Susanne Falkenberg, Wolfgang Pohl

Was ist das Ziel von Informatikvermittlung für Grundschulkinder? Programmieren, Roboter steuern, Tablets bedienen - oder grundlegende Ideen verstehen? Diesen Fragen gehen wir im Workshop nach. An Aufgaben aus dem Informatik-Biber zeigen wir, wie informatische Inhalte in der Grundschule (be)greifbar werden. Biberaufgaben kann man ohne Informatik-Kenntnisse bearbeiten. Die Kinder erschließen Lösungen durch strukturiertes, logisches, ja: informatisches Denken und entdecken informatische Vorgehensweisen, etwa: Handlungsanweisungen systematisch zu gestalten, Probleme durch Abstraktion zu vereinfachen, durch Sortieren schnelles Finden zu ermöglichen. Diese Ideen haben Bedeutung in der Informatik, aber auch Lebensweltbezug und damit allgemeinbildenden Wert. Gemeinsam erörtern wir mit Ihnen, wie die Kinder mit Biberaufgaben einen spielerischen Zugang zur Informatik bekommen und zukunftsfähige, über Informatik hinausweisende Kompetenzen entwickeln.

Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen enaktiv erlernen durch Prototypen

Milan Franke (RWTH Aachen)

Wie können Lehrkräfte ihren Informatikunterricht zu Aufbau und Funktionsweise von Informatiksystemen enaktiv und kreativ gestalten? Ein Ansatz ist, Schüler:innen Werkzeuge und Fähigkeiten an die Hand zu geben, damit sie selbstständig und projektorientiert arbeiten können. In zwei Lerneinheiten mit dem Mikrocontroller Calliope mini/Arduino entdecken die Schüler:innen unbekannte Systeme: (1) Mit dem Calliope mini sollen alle Funktionen eines vordefinierten Beispielprogramms durch Testen ermittelt werden. (2) Eine Blackbox (Arduino-Schaltung) wird schrittweise geöffnet. Aufbauend auf diesen Erfahrungen wird in beiden Einheiten mit den Tools experimentiert und abschließend projektbasiert eine eigene Idee als Prototyp umgesetzt. Im Workshop können Sie die beiden Lerneinheiten mit dem entsprechenden Hands-On-Material und OER-Arbeitsblättern live erproben. Zusätzlich erhalten Sie Erfahrungsberichte aus bereits durchgeführten Einheiten und sehen reale Ergebnisse von Schüler:innen.

algo.bwinf: fortgeschrittene Algorithmen und neue Features

Hannah Rauterberg

Die Online-Lernumgebung algo.bwinf führt Schülerinnen und Schüler in textuelles Programmieren und algorithmisches Denken ein. Mit Aufgaben zu Variablen, Bedingungen, Schleifen, Listen und Funktionen gelingt ein motivierender Einstieg in Python, Java oder C++. Auch fortgeschrittene Themen wie Sortieralgorithmen, Brute Force, Rekursion und Graphen werden behandelt und bereiten besonders in der Oberstufe auf den Bundeswettbewerb Informatik vor. Zentrales Element der Plattform sind anschauliche Visualisierungen, ein integrierter Debugger und automatisches Feedback zu Richtigkeit und Effizienz der Lösung. Lehrkräfte können kostenfrei Kurse erstellen, den Lernfortschritt Ihrer SuS verfolgen und Musterlösungen nutzen. Im Workshop möchten wir Ihnen algo.bwinf vorstellen und Möglichkeiten des Einsatzes im Unterricht erläutern. Dabei wird explizit thematisiert, wie die Plattform bei der aktuellen 1. Runde des 45. Bundeswettbewerbs Informatik unterstützen kann.

Vibe Coding im Unterricht – wie aus guten Ideen echte digitale Produkte werden können

Marc Trienens (Heinrich-Heine-Gymnasium Bottrop), Sven Biermann (Heinrich-Heine-Gymnasium Bottrop)

KI gehört längst zum Alltag Jugendlicher. Doch wie lässt sich KI im Informatikunterricht so einsetzen, dass sie vom "Vorsager" zum Lernwerkzeug wird? In unserem Workshop zeigen wir an Beispielen wie kleinen Spielen oder interaktiven Anwendungen, wie Vibe Coding didaktisch sinnvoll im Unterricht genutzt werden kann. Im Zentrum steht das gezielte und durchdachte Prompten auf der Grundlage einer klar entwickelten Projektidee – von der Planung von Abläufen, Programmstrukturen und zentralen Konzepten bis zur Nutzung der KI, um diese Ideen schrittweise umzusetzen. So wird deutlich, dass hochwertige Ergebnisse aus informatischem Denken, klarer Planung und präzisen Prompts entstehen. Der Workshop zeigt, wie Lernende KI reflektiert steuern, Ergebnisse prüfen und iterativ verbessern. Vibe Coding wird damit zur Brücke zwischen eigener Idee und digitalem Produkt und zeigt, dass auch herausfordernde Projekte für sie umsetzbar werden können – das kann hohe Motivation und Gestaltungsfreude auslösen.

Hardwarekomponenten am Minicomputer

Johannes Pieper

Vor ein paar Jahren gab es einen Hype um Minicomputer wie den Raspberry Pi. Heute scheint man davon wenig geblieben zu sein, wenn man sich die Angebote bei Lehrerfortbildungen ansieht. Dieser Workshop richtet sich an alle, die keine Probleme haben Steckverbindungen selbst zu bauen, Wackelkontakten nachzugehen und nicht gleich in Verzweiflung geraten, wenn eine Hardwarekomponente nicht das macht, was man erwartet. An die, die auch schon einmal Werkzeug oder einen Lötkolben in der Hand hatten. Diesen werden verschiedene neue oder ggf. auch alte Möglichkeiten aufgezeigt: Was lässt sich mit Sensoren und Aktoren am Raspberry Pi machen, wie lassen sich diese in den Unterricht integrieren und wie kann man dabei als Lehrer*in seine Arbeit erleichtern. Vorerfahrungen sind dabei ausdrücklich erwünscht.

Symmetrische Verschlüsselungsverfahren

Guido Höltke, Markus Köhler

Verschlüsseln mit dem Cäsar-Chiffre wie zu Zeiten des römischen Kaisers ist aus heutiger Sicht eine einfache und keine empfehlenswerte Methode mehr, geheime Nachrichten zu übertragen. Zum Aufbau eines Grundverständnisses von symmetrischen monoalphabetischen Verschlüsselungsverfahren eignet sich dieses Verfahren jedoch sehr wohl. Deshalb sollen im Workshop, ausgehend von diesem einfachen Verschlüsselungsverfahren und den Erfahrungen der Anwendung in den Jahrgängen 1-4, andere einfache monoalphabetische Verschlüsselungsverfahren wie Substitution Cipher aber auch polyalphabetische Verschlüsselungsverfahren wie Vigenère vorgestellt und Erfahrungen in der unterrichtliche Anwendung in den Jahrgängen 1-6 ausgetauscht werden. Neben der Funktionsweise der Ver- und Entschlüsselung verschiedener Verfahren werden darüber hinaus auch Sicherheitsfragen und verschiedene Angriffsmethoden wie die Brute-Force-Attacke oder die Häufigkeitsanalyse des "Mannes in der Mitte" vorgestellt und erörtert werden.

Inklusion und Informatikunterricht

André Hilbig

Inklusion ist eine Herausforderung und Chance für den Informatikunterricht in Nordrhein-Westfalen. Durch verpflichtende Anteile von Informatik gewinnt Inklusion als Gestaltungsaufgabe innerhalb des Fachs Informatik zunehmend an Bedeutung. Zugleich sind informatische Kompetenzen mit Blick auf assistive Technologien eine notwendige Grundlage für eine mündige Ausgestaltung von Inklusion. Der Workshop widmet sich dieser besonderen Doppelrolle. Es werden Möglichkeiten vorgestellt, Informatikunterricht inklusiv zu gestalten, aber auch Inklusion und Barrierefreiheit als Unterrichtsgegenstand zu thematisieren. Barrierefreie informatische Modellierung im Informatikunterricht zu betrachten, ist für alle Jahrgangsstufen ein interessanter und spannender Zugang, der auch in projektorientierten Situationen sinnvoll ist. Gemeinsam soll während des Workshops Raum für Austausch von persönlichen, gelungenen sowie herausfordernden Unterrichtssituationen geschaffen werden.

Smart Home DIY- Intelligente Haussteuerung von Grund auf entwickeln (WPII)

Andreas Kaluza (Gymnasium St. Michael Paderborn)

Dieser Workshop präsentiert ein Smart-Home-Modell als Unterrichtsprojekt im WP2. Im Zentrum steht die anfassbare Informatik: Während die Hardware zusammengesteckt wird (Widerstände, LEDs, etc), wird der Python-Code direkt mittels KI erzeugt (z.B. ChatGPT) und ggfs. angepasst. Man erfährt, wie der RaspberryPi so Hardware steuert, und experimentiert im Hands-on-Teil selbst mit Sensoren und KI-Prompts. Im Rahmen eines kleinen Projektes wird die Hardware-Steuerung praxisnah erprobt, während die Programmierung effizient durch KI realisiert wird. Voraussetzung ist ein eigener KI-Zugang, um die Code-Generierung live umzusetzen.

Interaktive Unterrichtsmaterialien zum Thema Data Science und KI mit Jupyter Notebooks und dem Jupyter Toolkit

Luca Jotzo, Patrick Schüren, Sven Hüsing, Yannik Fleischer

Data Science und Künstliche Intelligenz gewinnen zunehmend an Bedeutung im Alltag und Unterricht. Um diese Themen praxisnah und ohne große technische Hürden zu vermitteln, werden im Workshop interaktive Lernumgebungen mit Jupyter Notebooks vorgestellt. Lernende der Klassen 5–13 können darin – auch ohne Programmierkenntnisse – eigene KI-Modelle entwickeln, Daten analysieren und Datenkompetenz aufbauen. Es werden Materialien und Unterrichtsmodule aus dem ProDaBi-Projekt präsentiert sowie das Jupyter-Toolkit, mit dem Lehrkräfte Notebooks einfach anpassen und bereitstellen können. Der Workshop bietet einen Überblick, eine praktische Hands-on-Phase zur Erstellung eigener Kurse sowie Raum für Austausch. Teilnehmende lernen konkrete Materialien und den Einsatz des Toolkits kennen, um direkt im Unterricht starten zu können. Ein Laptop oder Tablet wird empfohlen.

Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen im Unterricht – Zugänge über datenbasierte Entscheidungsbäume

Luca Jotzo, Patrick Schüren, Sven Hüsing, Yannik Fleischer

Im Workshop werden Unterrichtsmaterialien aus dem ProDaBi-Projekt vorgestellt, die einen altersgerechten Zugang zu Künstlicher Intelligenz für die Klassen 6–12 ermöglichen. Nach einem kurzen Überblick zu zentralen Begriffen wie KI, maschinellem Lernen und Entscheidungsbäumen werden verschiedene Unterrichtsszenarien praktisch erprobt. Dazu gehören das manuelle Arbeiten mit Datenkarten (ab Klasse 6), halbautomatische Analysen mit CODAP (ab Klasse 8) sowie automatisierte Verfahren mit Jupyter Notebook und Python (ab Klasse 11). Die Teilnehmenden erleben unterschiedliche Automatisierungsgrade und reflektieren deren didaktische Einordnung. Ein Laptop oder Tablet wird für die aktive Teilnahme empfohlen.