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Poster zur Posterpräsentation "Was wissen Jugendliche über Künstliche Intelligenz" im Rahmen eines Forschungsprojekts im Master Bildungswissenschaft an der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe. Das Poster zeigt erste Ergebnisse des noch laufenden Forschungsprojekt. Für die explorativen Studie wurden über 140 Schüler aus Schulen des Regierungspräsidiums Karlsruhe, der Klassen 7 und 8 befragt.

The raise of so-called artificial intelligence has made people believe that computers may some day be congenial with human beings. In the past computers were regarded as effective but soulless and unintelligent assistants to free humans from routine tasks. Computers were supposed to perform time-consuming but mechanical calculations. Today's computers are universal machines that can execute an almost unlimited variety of software. The increase of processing speed allows us to implement complex software which does not seem to have much in common with past computing machinery. In the field of education this awakened the desire to build algorithms which didactically support learners or even emulate human-like tutors. However, despite the apparent complexity of today's software, algorithms are step-by-step procedures which in their core are purely mechanical. So before introducing just another approach for technology-enhanced learning let me reconsider a seemingly naive but fundamental question. Given the nature of how computers work on the machine-level, can we emulate human-like tutors with computers? I believe that we can not because human beings are in possession of abilities which can not be implemented with algorithms due to their mechanical kernel and the formal systems on which algorithms are built. However, there exists a concept with which we can implement a mutual human-machine interaction that enables computers to at least adapt themselves to a learner. The result of this is what we call "adaptive systems". In this work, I present a method based on spatio-temporal data structures and algorithms which enable us to build technically simple but artificially intelligent self-adapting systems. Such systems can be utilized for technology enhanced learning but also for other fields related to human-machine interaction.

Dieser Leitfaden wurde geschrieben, um mit hilfreichen Tipps und Hinweisen zum erfolgreichen Installieren und Durchführen von sogenannten Technik- bzw. fischertechnik-AGs an Grundschulen beizutragen. Das Werk enthält von der Materialauswahl und Materialbeschaffung, über die Organisation und Durchführung, bis hin zu fachdidaktischen und methodischen Hinweisen auch ein Kapitel mit Quellen und weiterführenden Links, die zur Vertiefung in die Materie einladen. Die dargestellten Inhalte repräsentieren u. a. die vielfältigen Erfahrungen und Erkenntnisse, die von Studierenden des Instituts für Physik und Technischer Bildung der Pädagogischen Hochschule Karlsruhe, in vielen Schulen und deren AGs gewonnen worden sind.

Der Rückgang an biologischer Vielfalt ist eine weltweite Bedrohung und trotz weitrei-chender Zustimmung zur Dringlichkeit von Maßnahmen schreitet der Verlust voran. Der Schutz und Erhalt biologischer Vielfalt wird deshalb als eine der dringendsten Umweltaufgaben angesehen, was allerdings nicht ohne Einbezug der Öffentlichkeit geschehen kann. Untersuchungen zeigen aber, dass vor allem in hochindustrialisierten Ländern die Wahrnehmung von Arten gering ist und möglicherweise dazu führt, dass Menschen den schleichenden Verlust an biologischer Vielfalt gar nicht erkennen. Über den Umfang und die Qualität von artenkundlichem Unterricht in der Primarschule in der Schweiz und die Förderung von Artenkenntnissen durch die Familie und andere Personen ist allerdings nur sehr wenig bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde deshalb in vier komplementären Studien untersucht, welche Pflanzen und Tiere des Siedlungsraums Schülerinnen und Schüler der Mittelstufe im Kanton Bern kennen und wie sich Artenkenntnis entwickelt. Erstmals wurden mit Hilfe einer großen Zahl an Arten (69 Pflanzen- und 67 Tierarten), die als Bilder vorgelegt wurden, die Artenkenntnisse von 241 Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe im Kanton Bern und ihrer 14 Lehrpersonen ermittelt. Neben soziodemografischen Daten wurden zudem auch die Naturerfahrungen der Kinder erhoben. Weiterhin wurde mit Hilfe leitfadengestützter Interviews untersucht, welche Erfahrungen 47 Schülerinnen und Schüler, die bereits an der Fragebogenstudie teilgenommen hatten, beim Kennenlernen von Arten machen, auf welche Merkmale sie sich dabei stützen und für wie bedeutsam sie Artenkenntnisse halten. Zudem wurden nach fünf Jahren 22 Schülerinnen und Schüler der ersten Kohorte erneut zu ihrer Artenkenntnis und der Bedeutung von Artenkenntnissen befragt. Die Ergebnisse zeigen, dass zwischen der korrekten Benennung von Pflanzen- und Tierarten sowohl bei den Schülerinnen und Schülern als auch bei ihren Lehrpersonen ein positiver Zusammenhang bestand. Am häufigsten wurden von den Kindern Löwenzahn (Taraxacum officinale), Wald-Erdbeere (Fragaria vesca), Himbeere (Rubus idaeus), Große Brennnessel (Urtica dioica) und Rosskastanie (Aesculus hippocastanum) korrekt benannt. Bei den Tieren waren es Rotfuchs (Vulpes vulpes), Igel (Erinaceus europaeus), Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus), Feldhase (Lepus europaeus) und Wildschwein (Sus scrofa). Mit zunehmendem Alter der Schülerinnen und Schüler nahm die korrekte Benennung der Pflanzen- und Tierarten im Querschnittvergleich ab, wobei Jungen eine bessere Kenntnis der vorgelegten Tierarten hatten als Mädchen. Kinder, die mit beiden Elternteilen weder Deutsch noch Schweizerdeutsch sprachen, und Kinder, die ihre Naturerfahrungen, Begegnungen mit Pflanzen und Tieren und die Auseinandersetzung mit spezifischen Merkmalen der Lebewesen hauptsächlich im schulischen Kontext gemacht hatten, wiesen die niedrigste Artenkenntnis auf. Das Vorhandensein von Bäumen und einem Garten, die Verantwortung für Lebewesen und die Benennung von Pflanzen und Tieren durch Erwachsene im engeren Umfeld war für die Artenkenntnis förderlich. Die Lehrpersonen konnten deutlich mehr Pflanzen, aber auch mehr Tiere korrekt benennen als ihre Schülerinnen und Schüler. Je älter und damit berufserfahrener eine Lehrperson war, desto besser war ihre Kenntnis der gezeigten Pflanzen- und Tierarten. Zwischen der Anzahl der durch die Lehrpersonen korrekt benannten Pflanzen- und Tierarten und derjenigen ihrer Schülerinnen und Schüler bestand allerdings kein signifikanter Zusammenhang. Mit dem Kennenlernen von Pflanzen verbanden die Kinder vor allem sinnliche Erlebnisse wie zum Beispiel den unangenehmen Kontakt mit Brennhaaren. Sie erinnerten sich aber auch an die Zubereitung von Gerichten aus Kräutern. Mit dem Kennenlernen von Tieren verbanden die Kinder vor allem Beobachtungen, die sie alleine oder mit anderen Personen gemacht hatten. Eltern und Großeltern halfen beim Kennenlernen von Arten mehr als die Schule oder die Medien. Es bestand ein positiver Zusammenhang zwischen der Artenkenntnis der Kinder und der Anzahl Merkmale, mit denen sie die Arten beschreiben konnten. Bei den Pflanzen achteten die Kinder vor allem auf den Stängel, die Behaarung, die Blätter oder die Früchte und weniger auf die Blüte. Bestimmungshilfen für Kinder sollten deshalb stärker auch vegetative Pflanzenteile in den Vordergrund stellen. Bei den Tieren wurde deutlich, dass die Kinder mehr Merkmale als bei den Pflanzen beschreiben konnten, dass aber fachwissenschaftlich entscheidende Merkmale für die Bestimmung, wie die Dreiteiligkeit des Insektenkörpers, für Schülerinnen und Schüler keine auffälligen Merkmale darstellten. Die Kenntnis einheimischer Pflanzen- und Tierarten schätzte die Mehrheit der befragten Kinder zum ersten Befragungszeitpunkt, aber auch fünf Jahre später als wichtig ein. Sie wollten häufige Arten des Siedlungsraums kennenlernen, da es zur Allgemeinbildung dazugehöre und auch nützlich sei. Dass in der Erhebung nach fünf Jahren drei Viertel der Jugendlichen eine bessere Kenntnis der ihnen vorgelegten Pflanzen- und Tierarten aufwiesen, ist vermutlich in ihrem persönlichen Interesse begründet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufmerksamkeit der Kinder für Merkmale von Pflanzen und Tieren eng mit ihrer Artenkenntnis und damit mit der Wahrnehmung von Vielfalt in der Natur verbunden ist. Das familiäre Umfeld ist für das Kennenlernen von Arten sehr wichtig. Fällt es weg, muss die Schule diese Aufgabe verstärkt wahrnehmen, um so zu einem Verständnis von biologischer Vielfalt beizutragen. Der Vermittlung organismischer Kenntnisse in der Aus- oder Weiterbildung von Lehrpersonen kommt deshalb eine wichtige Rolle zu.

Die hier vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit den Fragen, wie viele Grundschulkinder von einem Diabetes mellitus betroffen sind, welche Auswirkungen die Krankheit auf die Betroffenen, deren Eltern, MitschülerInnen, Lehrkräfte und die Schule hat sowie ob und wie Diabetes als Thema im Grundschulunterricht behandelt werden kann. Dazu wird in einem literaturbasierten Vorgehen erläutert, was Diabetes ist, welche Studien es zum Diabetes, insbesondere bei GrundschülerInnen, gibt und schließlich wird detailliert herausgearbeitet, welche Auswirkungen der Diabetes auf die genannten AkteurInnen hat und was diese beachten müssen. Dabei kommt als Ergebnis heraus, dass über 25.000 Kinder von einem Diabetes betroffen sind, womit diese Krankheit durch ihre hohe Präsenz ein aktuelles und wichtiges Thema bereits in Grundschulen darstellt. Für die Kinder bedeutet dies, dass sie schon sehr früh eine gewisse Verantwortung für ihr Diabetesmanagement während der Schulzeit übernehmen müssen, um mit Unterstützung normal am Schulleben teilzunehmen. Ziel ist es, dass das Kind möglichst ohne Einschränkungen am Schulalltag teilhaben kann und schrittweise zur Eigenverantwortung im Umgang mit seinem Diabetes befördert wird. Für die Eltern des diabetischen Kindes ist eine Kooperation mit der Lehrperson von zentraler Bedeutung, um eine adäquate Versorgung des Kindes sicherzustellen. Es obliegt ihrer Verantwortung, die medizinische Behandlung des Kindes zu garantieren. Wichtig ist zudem die Förderung der Selbstständigkeit des Kindes. Die Lehrkraft wiederum muss auch ihrerseits mit den Eltern kooperieren, die Inklusion des Kindes begünstigen sowie über ein grundlegendes Wissen über die Krankheit und deren Behandlung verfügen. Sie sollte das Kind in seiner Therapie unterstützen und ihm im Notfall adäquat helfen. Die MitschülerInnen müssen informiert werden, sollten die wichtigsten Symptome einer Unter-/Überzuckerung kennen und die Sonderregelungen des diabetischen Kindes akzeptieren. Die Schule sollte für die besonderen Bedürfnisse des diabetischen Kindes aufkommen, indem sie z.B. Medikamente für den Notfall hinterlegt. Sie sollte ebenfalls die Inklusion des Kindes begünstigen und idealerweise auch zur Prävention von Diabetes beitragen. Auch im Unterricht kann das Thema bereits behandelt werden, dabei sollte kindgerecht und möglichst handlungsorientiert vorgegangen werden, das Kind kann selbst mit einbezogen werden, auch ein fächerübergreifender Unterricht ist möglich. Der Unterricht sollte zudem ebenfalls zur Diabetes-Prävention beitragen. Wenn all diese Faktoren gegeben sind, alle involvierten Personen kooperieren und das Kind unterstützen, kann es trotz Diabetes problemlos die Regelgrundschule besuchen und die gleichen Leistungen erbringen wie seine MitschülerInnen.