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Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio

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Diplomarbeit, TU Graz, Juli 2020

Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio

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WISSEN
TECHNIK
LEIDENSCHAFT
Fächerintegrativer Unterricht
am Beispiel des Lernroboters
Thymio
Diplomprüfung
Philip Liedl
Forschungsfragen
Inwieweit lassen sich die erstellten fächerintegrativen
Unterrichtssequenzen in der Praxis umsetzen?
o Sind die gewünschten Lernziele erreichbar?
o Sind die Inhalte für die Schüler*innen ihrem Alter adäquat?
Philip Liedl
Fächerintegrativer Unterricht am
Beispiel des Lernroboters Thymio
2
Überblick
o Theoretischer Hintergrund
o Entwicklung von Unterrichtsbeispielen
o Einführungsbeispiele mit informatischem Schwerpunkt
o Fächerintegrative Unterrichtsbeispiele
o Praktische Umsetzung
o Evaluation
o Resümee und Ausblick
Philip Liedl
Fächerintegrativer Unterricht am
Beispiel des Lernroboters Thymio
3
Digitale Grundbildung
Sek I: Verbindliche Übung seit 2018/19
• „(teilweise) integriert in den Unterricht von Pflichtgegenständen geführt
werden“ (BGB1. II NR. 71/2018)
• Digitaler Kompetenzerwerb
• Computational Thinking
Philip Liedl
Fächerintegrativer Unterricht am
Beispiel des Lernroboters Thymio
4
Thymio
• Vormontierter, mobiler Roboter
• Für den Bildungsbereich
• Kostengünstiger Lernroboter
• Programmierung (Visuell oder textbasiert)
• Sensoren, Aktoren
Ziel:
• Kindern digitale Technologien näher zu bringen
Philip Liedl
Fächerintegrativer Unterricht am
Beispiel des Lernroboters Thymio
5
Scratch - Befehle
Philip Liedl
Fächerintegrativer Unterricht am
Beispiel des Lernroboters Thymio
6
• Befehlskategorien
• Farbliche Trennung
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Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio

  • 1. WISSEN TECHNIK LEIDENSCHAFT Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio Diplomprüfung Philip Liedl
  • 2. Forschungsfragen Inwieweit lassen sich die erstellten fächerintegrativen Unterrichtssequenzen in der Praxis umsetzen? o Sind die gewünschten Lernziele erreichbar? o Sind die Inhalte für die Schüler*innen ihrem Alter adäquat? Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 2
  • 3. Überblick o Theoretischer Hintergrund o Entwicklung von Unterrichtsbeispielen o Einführungsbeispiele mit informatischem Schwerpunkt o Fächerintegrative Unterrichtsbeispiele o Praktische Umsetzung o Evaluation o Resümee und Ausblick Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 3
  • 4. Digitale Grundbildung Sek I: Verbindliche Übung seit 2018/19 • „(teilweise) integriert in den Unterricht von Pflichtgegenständen geführt werden“ (BGB1. II NR. 71/2018) • Digitaler Kompetenzerwerb • Computational Thinking Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 4
  • 5. Thymio • Vormontierter, mobiler Roboter • Für den Bildungsbereich • Kostengünstiger Lernroboter • Programmierung (Visuell oder textbasiert) • Sensoren, Aktoren Ziel: • Kindern digitale Technologien näher zu bringen Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 5
  • 6. Scratch - Befehle Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 6 • Befehlskategorien • Farbliche Trennung
  • 7. Entwicklung von Unterrichtsbeispielen • Zwei Einführungsbeispiele • Drei fächerintegrative Beispiele für insgesamt 4 Unterrichtsgegenstände entwickelt: 1. Geographie und Wirtschaftskunde 2. Mathematik und Geometrisches Zeichnen 3. Musik Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 7
  • 8. Aufbau und Intention der Beispiele • Kompetenzerwerb in beiden Unterrichtsfächern • Bereitstellung des Materials für • Lehrer*innen • Schüler*innen (Arbeitsblätter) • Offenes Unterrichtssetting Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 8
  • 9. Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 9 Einführungsbeispiele 1. Verschiedene, vorprogrammierte Modi • Verhaltensmuster 2. Scratch & Thymio
  • 10. Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 10 Arbeitsblätter für den fächerintegrativen Unterricht (Mathematik/Informatik, Geographie/Informatik)
  • 11. Allgemeine Durchführung Ziel der Einheiten • Erwerb von digitalen Kompetenzen • Geographie und Wirtschaftskunde • … mithilfe des Atlas/Computers Karten erstellen • … österreichische Flüsse und Städte nennen • Mathematik und Geometrisches Zeichnen • … mit technischen Hilfsgeräten geometrische Formen erstellen • … selbst Figuren gestalten Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 11
  • 12. NMS Graz - Durchführung der Praxiseinsätze Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 12
  • 13. Ablauf der Praxiseinsätze • Allgemeine Durchführung • Fragebogen für Schüler*innen • Interviews mit anwesenden Lehrpersonen Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 13
  • 14. Diskussion der Ergebnisse • Grundsätzliche Durchführbarkeit • Herausforderungen • Technisch • Didaktisch • Organisatorisch • Kritik • Fächerintegrativer Aspekt Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 14
  • 15. Fächerintegrativer Schwerpunkt? Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 15 Kommen in dem Beispiel beide Fächer vor? Kommen in dem Beispiel beide Fächer vor? Geographie und Informatik Mathematik und Informatik
  • 16. Resümee und Ausblick Inwieweit lassen sich die erstellten fächerintegrativen Unterrichtssequenzen in der Praxis umsetzen? • Projektarbeit • Zusammenarbeit mit weiteren Fachlehrer*innen • Erwerb von digitalen Kompetenzen forcieren • Thymio als zusätzliches Werkzeug integrierbar • Fächerintegrativer Ansatz: Effektives Lernen? Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 16
  • 17. Literatur Ben-Ari, M. und Mondada, F. (2018): Elements of Robotics. Springer Open. https://doi.org/ 10.1007/978-3-319-62533-1. Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Forschung (BMBWF) (2020b): Lehrpläne – Neue Mittelschulen. Online unter: https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen &Gesetzesnummer=20007850 (letzter Zugriff: 5.05.2020). Labudde, P. (2014). Fächerübergreifende naturwissenschaftlicher Unterricht. Mythen, Definitionen, Fakten. In: Bernholt, S. (Hg.), Naturwissenschaftliche Bildung zwischen Science- und Fachunterricht. Gesellschaft für Didaktik der Chemie und Physik Jahrestagung in München 2013, Kiel: IPN. S. 13-24 Mobsya (2019c): Thymio. The educational robot to learn, code and create. Online unter: https://www.thymio.org/ (letzter Zugriff: 16.04.2020) Papert, S. (1980): Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas. New York, NY: Basic Books. Schubert S. und Schwill, A. (2011): Didaktik der Informatik (2. Aufl.) Heidelberg: Spektrum Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 17
  • 18. Zeichnungen mit Thymio Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 18
  • 19. Geographie & Informatik Philip Liedl Fächerintegrativer Unterricht am Beispiel des Lernroboters Thymio 19
  • 20. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!