Station 8: Lernen über Algorithmen als Basis Künstlicher Intelligenz mit den Angry Birds
Celine Kreuzer: Studierende der Europa-Universität Flensburg
Ein inklusiver Ansatz für die Gemeinschaftsschule
Willkommen! Diese Seite bietet Ihnen eine strukturierte und inklusive Unterrichtseinheit, um Schüler:innen spielerisch die Grundlagen von Algorithmen und Künstlicher Intelligenz (KI) näherzubringen.
Thema und Ziele der Unterrichtseinheit
Diese Website bietet Lehrkräften ein umfassendes Konzept zur Gestaltung einer Unterrichtseinheit, bei den Schüler:innen spielerisch das Konzept von Algorithmen kennenlernen und wie diese in der KI genutzt werden. Ziel ist es, logisches Denken zu fördern, Problemlösungskompetenzen zu stärken und Barrieren im Umgang mit Technologie abzubauen. Eine inklusive Lernumgebung ermöglicht es, alle Schüler:innen unabhängig von ihren individuellen Bedürfnissen zu fördern, indem sie die Möglichkeit erhalten, auf ihrem eigenen Niveau zu arbeiten.
Alle Materialien und Anleitungen sind kostenlos verfügbar und unter einer Creative Commons Lizenz nutzbar.
Einführung in das Thema
Zielsetzung und Begründung
Das Ziel der Unterrichtseinheit ist es, Verständnis für logisches Denken und Problemlösen zu fördern und den Schüler:innen ein Grundverständnis über Algorithmen und deren Rolle in der Künstlichen Intelligenz (KI) zu vermitteln. Dabei liegt der Schwerpunkt auf grundlegenden Prinzipien wie Schritt-für-Schritt-Anweisungen, Schleifen, Bedingungen und dem Verstehen logischer Abläufe.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Überwindung des Digital Gaps (Der digitale Gap bezeichnet die Ungleichheit im Zugang zu und Umgang mit digitalen Technologien zwischen verschiedenen Bevölkerungsgruppen. Diese Diskrepanz zeigt sich auch in der ICILS-Studie 2023, die unter der Leitung von Birgit Eickelmann durchgeführt wurde) durch den Erwerb digitaler Kompetenzen. Die Unterrichtseinheit trägt dazu bei, digitale Bildung inklusiv zu gestalten, sodass alle Schüler:innen, unabhängig von ihren Vorkenntnissen oder Fähigkeiten, Zugang zu den Lerninhalten erhalten.
Die Förderung einer inklusiven Lernumgebung steht dabei im Fokus. Durch den Einsatz digitaler Medien wird personalisiertes Lernen ermöglicht, z. B. durch die Nutzung individueller iPads, die es jedem Kind erlauben, in seinem eigenen Tempo zu arbeiten. Die Integration von Gamifizierung sorgt für einfache und spielerische Zugänge zu komplexen Themen, steigert die Motivation und senkt kognitive Barrieren. Außerdem sorgen flexible Aufgabenstellungen dafür, dass unterschiedliche Lernniveaus innerhalb der Klasse unterstützt werden und jede:r Schüler:in profitieren kann.
Dieses Projekt kombiniert somit digitale Medien und Inklusion, um allen Kindern eine aktive Teilnahme an der digitalisierten Welt zu ermöglichen.
Warum ist das wichtig?
Die Digitalisierung erfordert, dass alle Schüler:innen mit digitalen Technologien vertraut sind, um in der Gesellschaft aktiv teilhaben zu können. Eine inklusive Herangehensweise ermöglicht es, Barrieren zu verringern und unterschiedliche Lernvoraussetzungen zu berücksichtigen.
Materialien
Notwendige Materialien:
• iPads mit Zugang zur Book Creator App mit dem eBook „spielerisch den Algorithmus entdecken„
• QR-Codes zu den verschiedenen Spielen (werden im Bookcreator bereitgestellt, falls sie nicht mehr funktionieren, können sie anhand der Links am Ende des Artikels neu eingefügt werden).
• Kopfhörer für Schüler:innen, um die Arbeitsanweisungen individuell anhören zu können.
Stationen & Ablauf
Ablauf der Unterrichtseinheit:
1. Einführung (5 Minuten):
Vorstellung des Themas „Was ist ein Algorithmus?“ mit Beispielen aus dem Alltag (z. B. Kuchenrezept). In den ersten Seiten des Buches wird eine kleine Einführung in die Thematik gegeben. Hier wird einmal kurz erklärt, was ein Algorithmus ist und ein kleines Beispiel aus dem Alltag genannt. (Bookcreator S. 2-7)
Ziel: Grundlagen von Algorithmen erklären
(Wenn nötig: Nutzung von QR-Codes und iPads erklären.)
2. Bearbeitung der Stationen (20 Minuten):
Die Schüler:innen lösen spielerisch Aufgaben mit den Angry Birds, indem sie die verschiedenen QR-Codes scannen und lernen dabei:
• Schritt-für-Schritt-Anweisungen (Kapitel 1).
• Schleifen verstehen und anwenden (Kapitel 2).
• Schritte zu wiederholen, bis ein bestimmtes Ziel erreicht ist (Kapitel 3).
• Bedingungen erstellen (Kapitel 5)
• Wenn…, ansonsten…- Befehle zu erteilen (Kapitel 5).
Ziel: Spielerisches Arbeiten an Aufgaben und den Algorithmus kennenlernen und erstellen.
Schritt-für-Schritt-Anweisungen (Kapitel 1: Red‘s Babys)
Im ersten Kapitel sollen Schüler:innen insgesamt drei Babys von Red (Namen des Angry Birds) retten. Für die schnellen gibt es hier auch noch eine Experten Aufgabe.
Hier gibt es für jedes Baby ein Level, welches gespielt werden muss. Also mit der Experten Aufgabe gibt es vier Levels, welche de Schüler:innen spielen müssen, um die Babys von Red zu retten. In allen Leveln geht es um die Schritt-für-Schritt-Anweisungen. Hier lernen Schüler:innen präzise Anweisungen von Schritten zu geben, wie die richtige Reihenfolge von Schritten anzugeben, um an das Ziel zu kommen.
Abb.1: Eine Programmieraufgabe aus Code.org: Der Spieler erstellt eine Schritt-für-Schritt-Anleitung, um den Angry Birds-Vogel durch das Labyrinth zum Schwein zu führen. Hier bsw. „Vorwärts bewegen“ & dann so oft diesen Befehl untereinander ausführen, bis Red (Namen des Angry Birds, welches Abgebildet ist) beim Schwein angelangt. (Dies ist eine der Aufgaben aus Kapitel 1).
Schleifen verstehen und anwenden (Kapitel 2: Bombe‘s Baby)
Im zweiten Kapitel sollen Schüler:innen insgesamt drei Babys von Bombe (Namen des Angry Birds) retten. Hier geht es um Schleifen. Hier werden die Schüler:innen Schleifen kreiere, indem sie angeben wie oft welcher Schritt wiederholt werden muss, damit sie ans Ziel kommen. Hier gibt es insgesamt zwei Aufgaben, wo Schüler:innen jeweils ein Level spielen müssen. Außerdem gibt es auch hier wieder eine Experten Aufgabe für die Schnellen.
Schritte zu wiederholen, bis ein bestimmtes Ziel erreicht ist (Kapitel 3 Chuck’s Babys)
Im zweiten Kapitel sollen Schüler:innen insgesamt zwei Babys von Chuck (Namen des Angry Birds) retten. In diesem Kapitel geht es darum, dass die Schüler:innen Wiederholungen ausführen bis zu einem gewissen Ereignis. Hier bsw. bis Red beim Schwein ankommt, muss er einen gewissen Befehl ausführen. In diesem Kapitel gibt es insgesamt zwei Aufgaben mit jeweils einem Level.
![Spielbeschreibung:
Das Spiel ist eine visuelle Programmierumgebung auf Code.org, in der ein roter Vogel aus Angry Birds durch ein Labyrinth gesteuert werden muss, um ein grünes Schwein zu erreichen. Aufbau des Bildschirms:
• Oben steht die Anweisung: „Probiere den neuen ‚Wiederholen-bis‘-Baustein aus – dieser wiederholt alle Aktionen, bis ich das grüne Schwein erreiche.“
• Links befindet sich das Spielfeld mit einem Raster aus orangen Feldern, grauen Hindernissen und grünen Pfeilen. Der rote Vogel steht oben links, das grüne Schwein weiter unten.
• Rechts ist die Programmierfläche mit Code-Bausteinen. Verfügbare Bausteine sind:
• „vorwärts bewegen“
• „nach links drehen“
• „nach rechts drehen“
• „Wiederholen bis [Schwein erreicht] mache…“ (Eine Schleife, die Befehle so lange wiederholt, bis das Ziel erreicht ist)
• Unten links gibt es ein Hilfefeld mit einem Einführungsvideo.
• Ein großer gelber Knopf mit der Aufschrift „Ausführen“ befindet sich links, um das Programm zu starten. Spielziel:
Die Aufgabe besteht darin, den neuen „Wiederholen-bis“-Baustein zu nutzen, um den Vogel automatisch so lange vorwärts zu bewegen, bis er das grüne Schwein erreicht.](https://praxis.leaschulz.com/wp-content/uploads/2025/01/IMG_7571.jpeg)
Bedingungen erstellen (Kapitel 5: Das Eichhörnchen)
Im fünften Kapitel sollen Schüler:innen insgesamt drei Eicheln vom Eichhörnchen retten. In diesem Kapitel kommt ein Freund von den Angry Birds dazu, welcher nun die Hilfe der Schüler:innen benötigt. Hier werden Bedingungen erstellt. Hier gibt es zwei Aufgaben und somit auch zwei Levels für die Schüler:innen. (Kapitel fünf behandelt zum einen Bedingungen, aber auch Wenn…, ansonsten…- Befehle).
![Dies ist ein Screenshot einer Programmieraufgabe auf der Website "studio.code.org". Die Aufgabe befindet sich in einem Abschnitt namens "Klassisches Labyrinth" und zeigt ein Spielfeld auf der linken Seite. Das Spielfeld besteht aus einem labyrinthartigen Weg aus weißen Kacheln, der von Wasser und kleinen Inseln mit grünen Pflanzen umgeben ist. Eine Eichel, das Ziel des Levels, liegt auf einer kleinen Insel am oberen Rand des Spielfelds. In der Mitte des Bildschirms gibt es eine Anweisung mit einem sprechenden Eichhörnchen, das sagt:
„Eichel! Eichel! Eichel! Benutze einen 'wenn'-Baustein, um mich mit der geringsten Anzahl von Bausteinen dorthin zu bringen.“ Auf der rechten Seite befindet sich der Programmierbereich. Es gibt verschiedene Programmierblöcke, die für die Steuerung des Charakters verwendet werden können. Einige Blöcke enthalten Befehle wie „nach links drehen“, „nach rechts drehen“, „Wiederholen bis [Eichel erreicht ist]“ und „Wenn Weg auf der linken Seite, dann ...“. Unten links gibt es zwei Schaltflächen: eine orangefarbene „Ausführen“-Schaltfläche und eine „Schritt“-Schaltfläche, mit denen das Programm getestet werden kann. Oben rechts befinden sich Anmelde- und Kontoerstellungsoptionen sowie eine Schaltfläche für die Programmanzeige und den Neustart der Aufgabe. Die Sprache der Benutzeroberfläche ist Deutsch.](https://praxis.leaschulz.com/wp-content/uploads/2025/01/IMG_7572.jpeg)
Wenn…, ansonsten…- Befehle zu erteilen (Kapitel 5: Das Eichhörnchen)
Außerdem wird im fünften Kapitel nun auch Wenn…, ansonsten…- Befehle kreiert von Schüler:innen. Hier ist eine Aufgabe zu diesem Thema, sprich ein Level und hier gibt es auch wieder eine Experten Aufgabe für die Schnellen.
![Dies ist ein Screenshot einer Programmieraufgabe auf der Website "studio.code.org" im Abschnitt „Klassisches Labyrinth“. Auf der linken Seite befindet sich ein Spielfeld mit einem labyrinthartigen Weg aus weißen Kacheln, das von Wasser umgeben ist. Einige braune Blöcke sind auf dem Spielfeld verteilt. Ein Eichhörnchen steht am oberen linken Rand des Labyrinths, während das Ziel, eine Eichel, unten links auf einer kleinen Insel liegt. In der Mitte des Bildschirms gibt es eine Anweisung mit einem sprechenden Eichhörnchen, das sagt:
„Noch eine Übung mit dem ‚Wenn-Ansonsten‘-Baustein. Schaffst du es mit dem ersten Versuch?“ Auf der rechten Seite befindet sich der Programmierbereich mit verschiedenen Programmierblöcken, darunter: „nach links drehen“
„nach rechts drehen“
„Wiederholen bis [Eichel erreicht ist]“
„Wenn Weg voraus, dann …“
Ein orangefarbener „bei Ausführung“-Block ist bereits im Arbeitsbereich platziert. Unten links gibt es zwei orangefarbene Schaltflächen: „Ausführen“ zum Starten des Programms und „Schritt“ für eine schrittweise Ausführung. Oben rechts befinden sich Schaltflächen zum „Neustart“, zur „Programmanzeige“ sowie Optionen zum Anmelden und Erstellen eines Kontos. Die Sprache der Benutzeroberfläche ist Deutsch.](https://praxis.leaschulz.com/wp-content/uploads/2025/01/IMG_0995.jpeg)
3. Reflexion (10 Minuten):
Gemeinsame Auswertung, Diskussion über den Einsatz von Algorithmen und deren Bedeutung in der KI.
Die Lehrkräfte könnten hier die gemeinsamen Erfahrungen der Schüler:innen erfragen und, was diese aus dieser Stationsarbeit gelernt haben. Dafür jedes Kapitel für sich einmal kurz besprechen und die jeweiligen Erfahrungen und Erkenntnisse der Schüler:innen erfragen. Wo wird der Algorithmus im Alltag verwendet? Diese Frage könnte zu einer Diskussion beigefügt werden.
Ziel: Erkenntnisse festhalten, Diskussion über Anwendungen im Alltag
4. Abschluss (5 Minuten)
Zusammenfassung der heutigen Stunde
Ziel: Zusammenfassung und Motivation für weitere Themen.
Tools & Tipps
Verwendete Tools:
Book Creator App: Ermöglicht den Schüler:innen, QR-Codes zu scannen und Lerninhalte interaktiv zu bearbeiten.
QR-Codes: Vereinfachen den Zugriff auf spezifische Aufgaben und Materialien.
Hour of Code: ist eine globale Initiative, die Schüler:innen jeden Alters dazu ermutigt, in einer einstündigen Einführung spielerisch und kreativ die Grundlagen des Programmierens zu erlernen. Ziel ist es, Berührungsängste mit Technologie abzubauen und Interesse an Informatik und Problemlösung zu wecken. Durch einfache, interaktive Tutorials und Spiele, wie z. B. mit bekannten Figuren (Angry Birds), wird das Verständnis für logische Abläufe und Algorithmen gefördert.
Mehr Infos gibt es auf der offiziellen Website: Hour of Code
Tipps für Lehrkräfte:
• Achten Sie auf klare Anweisungen und eine gut strukturierte Zeitplanung.
• Fördern Sie die Zusammenarbeit unter den Schüler:innen.
• Passen Sie die Geschwindigkeit der Stationen an die Bedürfnisse der Gruppe an.
Reflexion der Durchführung
Worauf geachtet werden sollte:
Unterschiedliche Vorkenntnisse der Schüler:innen können zu unterschiedlichen Bearbeitungsgeschwindigkeiten führen. Planen Sie flexible Zeiten ein.
Motivieren Sie Schüler:innen durch spielerische Elemente und belohnen Sie abgeschlossene Aufgaben.
Stolpersteine vermeiden
• Technische Probleme (z. B. keine Internetverbindung) präventiv prüfen.
• Zusätzliche Unterstützung für Schüler:innen mit geringer digitaler Erfahrung anbieten.
Erstellen einer diklusiven Lernumgebung
In der Stationsarbeit wurde eine diklusive Lernumgebung geschaffen, die Selbstständigkeit, Peer-Unterstützung und individuelles Lernen fördert. Die Schüler:innen navigieren durch klare Anweisungen, wie das Scannen von QR-Codes, selbstständig durch die Aufgaben.
Gegenseitige Hilfe wurde ausdrücklich ermutigt, um eine unterstützende Lernatmosphäre zu schaffen, in der alle profitieren können. Zudem konnten die Schüler:innen die Aufgaben in ihrem eigenen Tempo bearbeiten, sodass sowohl schnellere als auch langsamere Lernende gleichermaßen einbezogen wurden.
Durch den Einsatz von visuellen und interaktiven Materialien wie Programmierbausteinen und Gamifizierung wurde der Zugang zu den Inhalten erleichtert, und komplexe Themen konnten spielerisch erarbeitet werden. Die Station bietet so eine inklusive Umgebung, die allen Schüler:innen gerecht wird.
Links
Hour od Codes : https://code.org/hourofcode
QR-Code 1: https://studio.code.org/hoc/1
QR-Code 2: https://studio.code.org/hoc/2
QR-Code 3: https://studio.code.org/hoc/3
QR-Code Expertenaufgabe (1): https://studio.code.org/hoc/5
QR-Code 4: https://studio.code.org/hoc/6
QR-Code 5: https://studio.code.org/hoc/7
QR-Code Expertenaufgabe (2): https://studio.code.org/hoc/9
QR-Code 6: https://studio.code.org/hoc/10
QR-Code 7: https://studio.code.org/hoc/11
QR-Code 8: https://studio.code.org/hoc/11
QR-Code 9: https://studio.code.org/hoc/17
QR-Code 10: https://studio.code.org/hoc/18
QR-Code Expertenaufgabe (3): https://studio.code.org/hoc/19
Book Creator: „Spielerisch den Algorithmus entdecken„
Literatur
Eickelmann, B. et al. (2024): ICILS 2023. Computer- und informationsbezogene Kompetenzen von Schülerinnen und Schülern im internationalen Vergleich. Münster: Waxmann.
Redaktionelle Überarbeitung: Dr. Lea Schulz
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