Unterrichtsmaterialien Künstliche Intelligenz: Ganze Werke Seite 1/1
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Informatik
Realschule
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Gesamtwerk
Einheit: Maschinelles Lernen mit neuronalen Netzen
Diese Einheit zum maschinellen Lernen mit neuronalen Netzen spannt fächerübergreifend und praxisbezogen, ausgehend von einer intelligenten Smartphone-App, den Bogen vom menschlichen Lernen und Gehirn bis hin zur Modellierung künstlicher neuronaler Netze. Versetzen Sie Ihre Lernenden in die Lage, maschinelles Lernen in ihrem Alltag zu erkennen und zu verstehen. An Beispielen und Gedankenexperimenten erwerben sie Praxiswissen und theoretische Grundlagen zu Funktionsweise, Modellen und elementaren Algorithmen künstlicher neuronaler Netze. Mit interaktiven LearningApps erweitern sie die Kenntnisse. So vermitteln Sie Ihrer Klasse optimale, breitgefächerte Kompetenzen zu intelligenten Apps mit neuronalen Netzen.
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Fake News, künstliche Intelligenz, Deepfakes
Was sind Fake News und Deepfakes? Wie werden sie erstellt? Und vor welche Herausforderungen werden sie uns in Zukunft stellen? Die Lernenden beschäftigen sich in dieser Einheit intensiv mit der Erstellung von Deepfakes. Dabei setzen sie sich mit unterschiedlichen Ansichten über das Risikopotenzial von künstlicher Intelligenz auseinander und analysieren dazu den AI Act der EU. Das Gelernte festigen sie im Spiel „Jeopardy“.
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Einheit: Künstliche Intelligenz und ihr Nutzen
Kühlschränke, die fehlende Lebensmittel einkaufen, Spracherkennung, die nahezu jede Frage beantwortet oder zum Konsumentengeschmack passende Musik vorschlägt, oder Saugroboter, die unsere Arbeit übernehmen. All diese Smarthome-Beispiele funktionieren wegen ihrer künstlichen Intelligenz.. Aber was ist überhaupt künstliche Intelligenz? In dieser einführenden Unterrichtseinheit setzt sich Ihre Klasse mit der künstlichen Intelligenz auseinander und gewinnt einen ersten Überblick über vorhandene Einsatzgebiete. Dabei sollen diese auch kritisch beleuchtet werden.
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Gesamtwerk
Einheit: Menschliches und maschinelles Lernen
Wie lernen wir und was unterscheidet menschliches von maschinellem Lernen? Ausgehend von einer Alltagsgeschichte beschäftigen sich die Lernenden mit Beispielen des Lernens sowie Lernstrategien und definieren den Begriff „Lernen“. Ihre Klasse beschäftigt sich anschließend mit dem menschlichen Lernen durch Sinneswahrnehmungen sowie durch Ordnen und überträgt diese Lernmethoden auf das maschinelle Lernen (supervised learning, unsupervised learning, reinforcement learning). So lernen Ihre Schülerinnen und Schüler Sensoren sowie die Objektorientierung als Grundmethoden des maschinellen Lernens kennen.
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Einsatz künstlicher Intelligenz für mehr Nachhaltigkeit in Industrie und Alltag
Diese Unterrichtseinheit gibt im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) facettenreiche Einblicke, wie künstliche Intelligenz (KI) heute und in Zukunft die UN-Nachhaltigkeitsziele umzusetzen hilft. Fachtermini, charakteristische Bereiche und typische Merkmale von KI für nachhaltige Ziele werden anschaulich vermittelt. Lassen Sie die Lernenden Kenntnisse zu zukunftsweisenden Methoden der Datenerfassung und -aufbereitung für die KI-Algorithmen erwerben, z. B. Crowdsourcing und digitale Zwillinge. Von der gedanklichen Konferenzteilnahme bis hin zu Expertenteams lernen die Jugendlichen KI-Anwendungen zur Unterstützung der globalen Nachhaltigkeit kennen, beschreiben fachkundig die technischen Abläufe und Voraussetzungen und geben eine fundierte Einschätzung zur gesellschaftlichen Bedeutung.
Gesamtwerk
Wie nachhaltig sind KI-Anwendungen?
Diese Unterrichtsmaterialien vermitteln einen Einblick in aktuelle Anwendungen künstlicher Intelligenz des alltäglichen Lebens und analysieren im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) deren Nachhaltigkeitscharakter. Versetzen Sie Ihre Lernenden in die Lage, Aufbau und Funktion der KI-Anwendungen zu verstehen und einzuschätzen, in welchem Verhältnis der persönliche Nutzen der Anwendungen zu deren Nachhaltigkeit steht. Dabei erarbeitet sich die Klasse Fachtermini der Nachhaltigkeit ebenso wie Elemente „grüner“ Digitalisierung. Lassen Sie Ihre Schülerinnen und Schüler als Expertinnen und Experten die Nachhaltigkeit ausgewählter KI-Anwendungen analysieren.
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Grundvorstellungen zum maschinellen Lernen
Systeme, in denen maschinelles Lernen eine Rolle spielt, dringen in immer mehr unserer Lebensbereiche vor. Oftmals ist es uns gar nicht bewusst, dass diese Systeme maschinelles Lernen nutzen. Ziel dieser Unterrichtseinheit für den Informatikunterricht der Sekundarstufe I ist es, die Lernenden dafür zu sensibilisieren, wie Systeme mit künstlicher Intelligenz arbeiten, und Grundvorstellungen auszubilden, wie maschinelles Lernen und Mustererkennung funktionieren. Ein Einstieg über das Spiel Tic-Tac-Toe motiviert die Lernenden für die Thematik und wiederholt die Erstellung von Entscheidungsbäumen. Selbstständige Begriffsrecherchen im Internet, kurze Erklärvideos sowie eine interaktive Selbstlerneinheit runden die schülerzentrierte Erarbeitung ab.
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MINT Zirkel – Ausgabe 4, Dezember 2021
Was es Neues aus der Milchstraße gibt, wie unsere Gedanken entstehen und warum wir sie lesen können, wie man einen Robotergreifarm aus günstigen Materialien bauen kann und viele weitere spannende Themen erwarten euch in der neuen Ausgabe von MINT Zirkel. Ein paar Zusatzmaterialien sind auch wieder dabei. Jetzt reinschauen!
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Automaten und Künstliche Intelligenz
Anhand von lebensweltnahen Beispielen lernen die Schülerinnen und Schüler in dieser Unterrichtseinheit die Definition des Begriffs Automatisierung und die Grundlagen der Funktionsweise von Automaten ihres Alltagslebens ebenso kennen wie die Voraussetzungen und Kennzeichen für Künstliche Intelligenz. Sie arbeiten dabei auch grafisch mit Zustandsübergangsdiagrammen und Entscheidungsbäumen. Die Lernenden erstellen selbst Handlungsvorschriften zu Alltagsbeispielen und lernen Grundprinzip und Funktionsweise eines neuronalen Netzwerkes kennen.
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Bewertung und Funktionsweise von Suchmaschinen für Erwachsene und Kinder
Das Internet ist groß und unübersichtlich. Mithilfe von Suchmaschinen ist es möglich, jede gewünschte Information schnell zu finden. In dieser Unterrichtseinheit erarbeitet sich Ihre Klasse den Aufbau und die Funktionsweise von Suchmaschinen als spezielles Datenbanksystem und übt sich selbst in der zielgerichteten und kritischen Suchmaschinenrecherche. Sie lernen dabei wichtige Begriffe wie Indexer, Geodaten, Metadaten kennen und hinterfragen die Macht von Suchmaschinen.
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MINT Zirkel - Ausgabe 1, Januar 2021
Wer sich einmal gefragt hat, wie die Erforschung der Viren begann, ein Abschleppdienst im All aussehen könnte und wie man erfolgreich einen MINT-Cup in der Schule organisiert und umsetzt wird in der aktuellen Ausgabe fündig. Diese und weitere spannende Artikel erwarten euch. Zusätzlich dürft ihr euch auch über ein kleines KI-Rätsel und zwei Arbeitsblätter zur Ergänzung der Artikel „Verwendung digitaler Modelle im naturwissenschaftlichen Unterricht“ und „MINT-Cup organisieren und umsetzen“ freuen. Probiert es doch mal aus!
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MINT Zirkel - Ausgabe 3, September 2017
Schlaue Maschinen auf dem Vormarsch, Zu wem gehört das Fischfilet?, Das große Bitcoin 1x1, Verschwörungstheorien anders betrachtet, Ausbildung 4.0: Ohne Digitalisierung geht es nicht, Neue Elemente im Periodensystem, Korrosion aktiv erleben - eine Idee für den naturwissenschaftlichen Unterricht, Volumenberechnung - Prozentrechnen, Konfuzius an der CNC-Fräse, Schülerwettbewerb macht Lust auf Mathematik, Mathematik(er) auf Banknoten - Leonard Euler, Rätsel: Quadrate und Diagonalen, Spielerisch programmieren lernen mit Open Roberta und dem Calliope mini, Multimedial protokollieren und präsentieren, Relevante Fähigkeiten vermitteln - Chancen eröffnen, Mit Fußball wrid MINT-Unterricht zur runden Sachen, "Der positive Fußabdruck" - gestalten Sie ein Lehrwerk, Empirie statt Ignornz
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