Informatik & KI

• Alle Projekte enthalten ausführliche Handbücher und Versuchsanleitungen.

• Ein komplettes Set mit sieben Schwerpunktbereichen ist für vier bis sechs Schülerinnen und Schüler ausgelegt.

• Integration der Mathematik: Jedes Kit enthält mathematische Bezüge, um die Verbindung zwischen Mathematik und Informatik zu stärken.

• Lehrplanabgleich: Die Experimente sind auf NGSS, nationale Lehrpläne (einschließlich deutscher Lehrpläne) und PISA-Standards abgestimmt, um höchste Bildungsanforderungen zu erfüllen.

• Praxistauglichkeit im Unterricht: Jedes Kit enthält eine überschaubare Anzahl an Projekten, die sich leicht in den Schulalltag integrieren lassen.

• Alle Kits werden mit vollständigem Material, Anleitungen und digitalen Ressourcen geliefert – einschließlich offlinefähiger Software –, damit das Lernen motivierend und wirkungsvoll ist.

Ihre Vorteile

• Innovatives stapelbares Boxensystem — modular, übersichtlich und erweiterbar

• Starke, altersgerechte Einbindung der Mathematik

• Hohe Langlebigkeit und Praxistauglichkeit für Schulen

• Abstimmung auf internationale und nationale Standards

• Schrittweiser Aufbau eines kompletten Physiklabors

Abgedeckte Kernbereiche:

Code & Logik erleben · Die Welt der Daten entschlüsseln · Die eigene KI bauen · Roboter zum Leben erwecken · Alles smart vernetzt · Sicher & verantwortungsvoll in der digitalen Welt · Ein Blick ins Innere des Computers

Themen: algorithmisches Denken, block- und textbasierte Programmierung, Kontrollstrukturen, Algorithmen, Softwareentwicklung

• Programmieren mit Schleifen und Bedingungen.

• Objekte auf einem Koordinatengitter zeichnen und bewegen.

• Alltagsalgorithmen wie Suchen und Sortieren entwerfen und testen.

• Ein Programm mit Funktionen und Listen erstellen.

• Ein größeres Programm mit Datensätzen und Modulen strukturieren.

• Ein Programm im Softwareentwicklungsprozess testen, debuggen und verbessern.

Themen: Datendarstellung (binär, hexadezimal, Text, Bild, Ton), Datenerhebung, Datenanalyse, Datenbanken

• Zahlen und Text binär darstellen.

• Einen echten Datensatz erfassen und bereinigen.

• Bilder und Töne hexadezimal codieren und Kompressionsverfahren vergleichen.

• Diagramme und Dashboards erstellen.

• Eine einfache Datenbank mit SQL aufbauen und abfragen.

• Daten analysieren und Trends erkennen.

Themen: wie Maschinen lernen, Klassifikation, neuronale Netze, Deep Learning, generative KI, KI-Agenten, KI-Ethik und Gesellschaft

• Einen einfachen Bild- oder Spracherkenner trainieren.

• Entscheidungsbäume anhand realer Beispiele erkunden.

• Untersuchen, wie ein neuronales Netz Eingaben gewichtet.

• Ergebnisse generativer KI kritisch bewerten und Fehlinformationen erkennen.

• Einen einfachen KI-Agenten bauen und testen, der auf seine Umgebung reagiert.

• Ein eigenes KI-Modell entwerfen und optimieren – von der Datenaufbereitung bis zur Inferenz.

• Die Grundidee großer Sprachmodelle und der Wissensrepräsentation kennenlernen.

• Deep Learning anhand eines kleinen Beispiels mit unüberwachtem und bestärkendem Lernen vergleichen.

• Die Auswirkungen von KI auf Gesellschaft und Arbeitsmarkt bewerten.

Themen: Sensoren und Aktoren, Physical Computing (micro:bit, Arduino), Regelkreise, Roboterprogrammierung, Automatisierung

• Einen mobilen Roboter bauen und programmieren.

• Sensorwerte auslesen und darauf reagieren.

• Einen geschlossenen Regelkreis umsetzen, zum Beispiel eine Linienverfolgung.

• Einen Roboterarm für eine Bewegungsabfolge programmieren.

Themen: Computernetzwerke, das Internet, Protokolle und Adressierung, das Internet der Dinge, vernetzte Systeme

• Ein kleines lokales Netzwerk einrichten und Nachrichten austauschen.

• Einen Sensor mit einer IoT-Plattform verbinden.

• Erkunden, wie das Internet funktioniert: Protokolle, Schichten sowie IP- und MAC-Adressierung.

• Netzwerktopologien vergleichen und die Datenübertragung messen.

Themen: Cybersicherheit, Verschlüsselung, Datenschutz und Datenschutzrecht, Urheberrecht, Informationssysteme, digitale Ethik und Mensch-KI-Zusammenarbeit

• Den Datenschutz in alltäglichen Apps untersuchen.

• Erkunden, wie Passwörter und Schlüssel Daten schützen.

• Nachrichten mit klassischen Verfahren ver- und entschlüsseln.

• Einen verantwortungsvollen Umgang mit KI diskutieren und dokumentieren.

• Ein kleines Informationssystem verstehen und aufbauen, etwa eine Klassendatenbank oder ein Buchungssystem.

• Urheberrecht, Lizenzen und Datenschutzregeln für Software und Daten untersuchen.

• Einen Arbeitsablauf für die Zusammenarbeit von Mensch und KI entwerfen und die Rollenverteilung bewerten.

Themen: Rechnerarchitektur (Prozessor, Arbeitsspeicher, Datenspeicher), boolesche Logik und Logikgatter, Betriebssysteme und Systemsoftware

• Die Komponenten eines Computers erkunden und nachvollziehen, wie Daten zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher und Datenspeicher fließen.

• Einfache Logikschaltungen mit UND, ODER und NICHT aufbauen.

• Untersuchen, wie der Prozessor ein Programm ausführt und wie Arbeitsspeicher und Datenspeicher zusammenarbeiten.

• Die Rolle des Betriebssystems und der Systemsoftware erkunden.