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Information on the project

Work assignment/objective

Our project aims to introduce school children of all ages to scientific phenomena, especially those related to (digital) technology, by integrating interdisciplinarity through pedagogical participatory design (e.g. project weeks).

Among other things, the students should therefore create a robotic activity as a starting point for an alternative learning method in a new and diverse social environment in order to expand and deepen their knowledge and to advance the overall project with the aforementioned professional skills through topics such as social diversity, teamwork, etc. and to help the general public with this elaboration in everyday life after the completion of the project.

Project description

The project is based on the Digital (Picture) Story “The Mystery of Shadow and Echo” created by our group “Learn2Go!” - consisting of Mohamed-Deeq Langschwert, Lisa Mayer and Sirin Shaltout - which focuses on the scientific aspects of light, color and sound and is also based on childhood memories of those involved. By presenting our Digital (Picture) Story “The Mystery of Shadow and Echo”, our group wants to take an educational approach to our project. Every student has probably experienced this scientific phenomenon themselves and can therefore identify with it. The next step is to translate this understanding into a project that represents an everyday and equally well-known problem: The danger of getting on and off public transportation or (mechanical) transportation in general.

In our aforementioned robotics activity, we built a robot and its environment using the following materials: LEGO MINDSTORMS with a color sensor, a matching Samsung tablet for programming the robot, a white table top, white and colored paper and cardboard parts. The robot is supposed to represent a train or public transportation in general. In relation to our Digital (Picture) Story, we decided to include the element of light, color and sound and emphasize its role in creating attention/awareness. The whole concept therefore revolves around the use of sound systems to attract human attention and therefore also increase overall safety around public transportation. People often react unconsciously to sounds, which can trigger various reactions and actions. To simulate this in our project, we programmed the robot to respond to visual stimuli (different colored sensor platforms on the lower platform walls) with acoustic reactions (first a warning signal to indicate danger, then a calming melody to signal arrival). 

 In addition, the robot was equipped with a sensor that is able to detect two different colors. When detecting each color, the robot produces a sound selected by programming, which reacts to that particular color. This setup was intended to demonstrate how acoustic signals can influence behavior and perception, similar to the elements in our Digital (Picture) Story “The Mystery of Shadow and Echo”. By integrating sound into the robot's operation, we highlighted the subtle but powerful effect of acoustic cues in everyday environments such as a train station. This project not only brought our Digital (Picture) Story to life, but also provides a hands-on exploration of sensory interaction and responsiveness in technology.

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Problemdarstellung

Gute Klassengemeinschaften entstehen in den meisten Fällen nicht von selbst und oftmals bedarf es einer begleitenden Unterstützung von Seiten der Lehrpersonen. In einigen Fällen ist zu beobachten, dass sich Schüler:innen aufgrund ihrer soziokulturellen Hintergründe, ihrer besonderen Bedürfnisse und individuellen Herausforderungen häufig mit Ablehnung und Vorurteilen konfrontiert sehen. Dies kann in weiterer Folge dazu führen, dass Lernende innerhalb einer Klasse häufig das Gefühl haben, dass sie kein wichtiger Teil der Klassengemeinschaft sind. Nicht selten ist in diesem Kontext zu erleben, dass sich die betroffenen Schüler:innen ausgeschlossen oder nicht in die Klassengemeinschaft integriert fühlen. Bloße verbale Interventionen der Lehrkräfte haben dabei oft nicht den gewünschten Effekt und führen nur in unzureichendem Ausmaß zu Verbesserungen. Ein interaktives und multimediales Projekt kann dabei auf verschiedenen Ebenen ansetzen und die Entstehung einer guten Klassengemeinschaft fördern.

Zielsetzung und Lösungsansatz

Ziel des Projekts ist die Etablierung und das gemeinsame Arbeiten an einer wertschätzenden und integrativen Klassengemeinschaft. Der metaphorische Vergleich des Hausbaus mit vielen individuellen Steinen soll die Bedeutung jedes Mitglieds der Gemeinschaft verdeutlichen. Ein Stop-Motion-Film unterstützt dabei auf visueller Ebene die Darstellung dieser Metapher.

Inklusionsprojekt Hausbau.pdf

Projektbeschreibung

Im Zuge des Projekts „Wir bauen ein Haus“ soll ein Stop-Motion Film erstellt werden, der die Themen Inklusion, Diversität, Toleranz und Wertschätzung in einer inklusiven Klassengemeinschaft aufgreift. Der Stop-Motion Film wird mithilfe von Bausteinen entwickelt, die alle unterschiedlich groß sind, unterschiedliche Farben haben, aber gemeinsam ein Haus bauen können. Die Bausteine sind symbolisch für die Schüler:innen in einer Klasse, während das Haus für die Klassengemeinschaft steht. Das Stop-Motion Video soll verdeutlichen, dass jede:r Einzelne für das Haus wichtig ist, da es sonst zusammenbricht, und dass sich dies natürlich auch auf die Klassengemeinschaft ummünzen lässt. Das vorgestellte Projekt dient der Förderung einer inklusiven Klassengemeinschaft. Besonders bedeutend ist in diesem Kontext, dass Schüler:innen mit unterschiedlichen neurodiversen Bedürfnissen, sprachlichen Hintergründen und individuellen Herausforderungen an dem Projekt teilnehmen können. Dabei wird nicht nur ein spezieller Bereich der Inklusion angesprochen, sondern alle Ebenen der Inklusion werden einbezogen. Insbesondere diese Vielfalt an Besonderheiten innerhalb einer Klassengemeinschaft soll durch die einzelnen Bausteine des Hauses verdeutlicht und sichtbar gemacht werden. Ein besonderer Fokus liegt auf Schüler:innen, die nicht von Anfang an gut in der Klassengemeinschaft integriert sind. Ihnen soll besonders verdeutlicht werden, dass auch sie, mit egal welchen persönlichen Herausforderungen und Voraussetzungen, ein wichtiger Teil der Gemeinschaft sind.

Hausbau_Handreichung für Lehrpersonen.pdf

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Jeder Schüler und jede Schülerin braucht ein individuelles Maß an Sprachförderung. Besonders in Schulklassen, wo viele Kinder mit unterschiedlichen sozialökonomischen Hintergründen oder Migrationshintergründen vertreten sind, weist die Klasse sehr heterogene Bedürfnisse auf. Mit einer „one-size-fits-all“-Lösung kommt man hier nicht weit. Dieses Projekt soll daher eine Sprachförderung in Deutsch anbieten, die verschiedenen Ansprüchen und Bedürfnissen gerecht wird. Nur eines gilt für alle Teilnehmenden: Es soll auf spielerische und kreative Art mit Sprache gearbeitet werden und die Arbeit an einem eigenen kleinen Animationsfilm soll Spaß bereiten. Welche Stärken jedes Kind in dieses Projekt miteinbringt und welche Schwächen mit diesem Projekt gezielt in Angriff genommen werden, kann und soll dabei aber variieren. Ob mangelnde Sprachkompetenzen oder Angst vorm Sprechen – mit diesem Projekt wollen wir eine Lösung anbieten, mit der man mit Kreativität und Freude individuelle Herausforderungen meistern kann.

Projektbeschreibung

Unsere Zielgruppe sind Schüler*innen der 2. Oder 3. Klasse Unterstufe. Das Projekt kann aber auch für höhere Schulstufen adaptiert werden. Das Projekt soll allen Bedürfnissen in der Klasse entsprechen, besonders aber wollen wir Kindern, deren Erstsprache nicht Deutsch ist, eine gezielte Förderung anbieten. Unser Ziel ist es, neben Freude an einer kreativen Arbeitsweise Sprachförderung zu forcieren, indem wir gezielte Wortschatzarbeit, Grammatik und gesprochene Sprache in den Mittelpunkt stellen. Das wollen wir durch die Arbeit an selbst erstellten Animations- bzw. Stop-Motion-Videos erreichen, die auf Grundlage von Zeitungsartikeln basieren sollen. Phrase, Wörter und Redewendungen verschiedener Artikel sollen neu zusammengesetzt werden und dadurch einen neuen Sinn bekommen, der durch eine Animation unterstützt dargestellt werden soll.

Für die Wortschatzarbeit sind zunächst eine Auswahl an Zeitungsartikeln notwendig, die eventuell auch bereits Bilder beinhalten, die man animieren könnte. Für die Erstellung der Stop-Motion-Videos sind zudem Smartphones oder Tablets notwendig, die die App “Stop Motion Studio” vorinstalliert haben. Da das Endprodukt digital ist, aber der Arbeitsprozess analog gestaltet werden soll, sind zudem Bastelmaterialien bereitzustellen (Scheren, Cutter, buntes Papier). Zudem braucht es Zugang zu einem Computer, der an einen Drucker angeschlossen ist, um bei Bedarf Grafiken ausdrucken zu können, die für die Animationen benötigt werden.

An erster Stelle steht die Auseinandersetzung mit den Zeitungsartikeln. Hier werden Phrasen isoliert und solange neu zusammengesetzt, bis den Schüler*innen eine Idee kommt. Dann sollen Überlegungen zu den Animationen gemacht werden. Der Text wird vorbereitet und geübt. Danach wird der Film mit der Stop-Motion-Studio aufgenommen (ca. 300 Fotos/Legetechnik). Im letzten Schritt wird der Ton eingesprochen und weitere Toneffekte oder gegebenenfalls Musik eingefügt und ein Abspann erstellt. All diese Schritte werden in der App gemacht.

Das Setting für das Vorhaben kann variieren. Entweder man setzt es im Unterricht um oder man beantragt dafür einige Projekttage. Wir empfehlen aber, das Projekt zumindest fächerübergreifend durchzuführen und neben dem Fach Deutsch auch das Fach Bildnerische Erziehung miteinzubeziehen, da unter Miteinbeziehung des künstlerischen Lehrpersonals auch die Qualität des Animationsvideos verbessert werden kann. Die Teilnahme von Deutschlehrer*innen sowie Kunstlehrer*innen garantiert, dass auch Ansprechpartner*innen mit verschiedenen Expertisen die Lernenden bei ihren Projekten unterstützen können. Ebenso soll das Projekt auch mehrere individuelle Stärken von Lernenden vereinen, daher ist das Projekt in (Klein-)Gruppen von 3-5 Schüler*innen durchzuführen.

Kompetenzbereiche des Fachs Deutsch, die dieses Projekt forciert, sind vielseitig. Einerseits sollen mit dem Projekt „Basisfertigkeiten im Bereich von Wort-, Satz- und Textgrammatik“ (Lehrplan Mittelschulen) sowie Wortschatzarbeit und Rechtschreibfertigkeiten trainiert werden. Diese Fähigkeiten gehören zum Kompetenzbereich Sprachbewusstsein. Im Kompetenzbereich Sprechen sieht der Lehrplan für Mittelschulen vor, „bereits bekannte verbale und nonverbale Mittel“ (ebda) zu variieren, um „monologische und dialogische Sprechbeiträge“ (ebda) zu planen. Auch dies findet im Projekt Berücksichtigung. Zuletzt wird auch der Kompetenzbereich Lesen berührt, da die Animationsfilme auf Basis von Zeitungstexten gestaltet werden sollen. Lernende sollten „Texte mit Hilfe szenischer Mittel vortragen und darstellen“ (ebda) – dies wird hier mit filmischen Gestaltungsmöglichkeiten umgesetzt.

Quellen:

Österreichischer Lehrplan für Mittelschulen: https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=20007850. [letzter Zugriff: 14.07.24]

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Es wurden, in fünf verschiedenen Fächern fünf Einsatzszenarien mit drei unterschiedlichen Versionen einer Lernaufgabe erstellt werden. Diese Versionen unterscheiden sich in drei Leistungsniveaus. Die Leistungsniveaus können sich je nach Fach unterscheiden, wie z.B. in der Anzahl der Aufgabenstellungen, in der Verwendung von Fachbegriffen, Komplexität der Aufgabenstellungen etc. Dabei beziehen wir uns auf eine 7. Klasse AHS (11. Schulstufe) in Wien mit ca. der Hälfte der Schüler:innen mit DaZ.

Projektbeschreibung

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Build a map of the surroundings of your school including aids for vision impaired people and navigate through the construction with a robotic device.

Projektbeschreibung

Our project aimed to help students understand and improve navigation for visually impaired people. Inspired by the challenges they face daily, we designed an activity to raise awareness and teach practical skills.

Initially, we planned to use a laser cutter to make a wooden model of the surroundings , but due to limited resources, we drew the map on a large sheet of paper instead. We used the Sphero Mini, a small robotic device, to navigate the map.

In the school setting students would be asked to guide the Sphero Mini along paths representing routes taken by visually impaired people. When we found that programming the device was too complex, we switched to using a remote control, which made the activity more engaging.

This hands-on project can help students to learn about the challenges of navigation for the visually impaired and the importance of inclusive design. It also provided a fun and interactive way to develop skills in map-making and problem-solving.

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Als Gruppe E der Lehrveranstaltung sollten wir ein Projekt für den Unterricht gestalten, welches Micro:bits beinhaltet. Im Rahmen dessen, haben wir uns für das Unterrichtsfach Biologie ein Projekt zur Bioproteinsynthese und der Translation von Basentriplets überlegt. Das Ziel ist, dass Schülerinnen und Schüler durch die Anwendung von projektbasiertem Lernen Kenntnisse zur Proteinbiosynthese und Informatik dazugewinnen.

Projektbeschreibung

Die Klasse wird in Dreiergruppen aufgeteilt und jeweils zwei dieser Gruppen werden gepaart, um dieses Projekt auszuführen. Schülerinnen und Schüler sollen, anhand der Aufgabenstellung des Arbeitsblattes und eines Cheat-Sheets, ein Programm für Micro:bits erstellen, mit welchem sie Nachrichten von einem weiteren Micro:bit erhalten aber auch selber eine Nachricht versenden können, zudem sollte es einen festgelegten Auslöser für diese Aktion geben. Dieses Programm wird genutzt, um eine RNA-Sequenz an die andere Gruppe zu versenden. Besagte Sequenz soll nun schriftlich festgehalten und mithilfe der Codesonne in Aminosäuren translatiert werden. Abschließend sollen die Schülerinnen und Schüler die wichtigsten Fakten über die erhaltenen Aminosäuren recherchieren und in bereitgestellten Steckbriefen auf der Plattform Miro festhalten. Vor Allem der Prozess des Programmierens lässt verschiedenste Verläufe des Projektes zu.

Zielgruppe

AHS 12. Schulstufe (1.Semester)

Lehrplanbezug

Biologie und Umweltkunde Kompetenzmodul 7: Biochemische Vorgänge bei der Proteinsynthese (Transkription, Translation, Regulation der Genaktivität, Epigenetik)

Lernziele

-Programmiersprachen kennenlernen

-Aminosäuren und ihre Eigenschaften kennenlernen

-autonom Lösungen für eine vorgegebene Aufgabenstellung finden

-Kommunikationsfähigkeiten trainieren

-Teamfähigkeiten trainieren

-erste Berührungspunkte zum Feld der Bioinformatik

-kreative Fähigkeiten fördern

Benötigte Materialien

Technische Endgeräte (Programmierapp, Miro), Micro:bits (1x pro Kleingruppe)

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

In dem Seminar wurden wir als Gruppe F der Technologie "Nintendo Switch" zugeteilt und hatten es zur Aufgabe, ein technologiebasiertes Projekt für den Unterricht in der Schule zu gestalten. Unsere Zielsetzung war/ist, dass Schüler*innen mithilfe dieses projektbasierten Lernens ihre (Englisch-)Kompetenzen und ihr (Vokabel-)Wissen in den Bereichen Lesen und Schreiben sowie in den themenspezifischen Feldern "Flora, Fauna, Klimazonen, Umweltproblematiken und Öffentlicher Verkehr" festigen und vertiefen.

Projektbeschreibung

Unser Projekt ist für die 4. Klasse AHS Unterstufe und den Englischunterricht angedacht. Die Schüler*innen haben es zur Aufgabe, das Switch-Spiel "Alba - a wildlife adventure" in den Unterrichtseinheiten zu spielen, wobei das Spielen von abwechslungsreichen Arbeitsblättern "geleitet" wird, welche im Anschluss ausgefüllt werden sollen. Diese beziehen sich auf die jeweiligen Themenbereiche, die bereits genannt wurden. Zusätzlich fungieren Postkarten, die von den Jugendlichen (teilweise) digital erstellt werden sollen, als eine Verschriftlichung der Erlebnisse auf der virtuellen Insel. Bei der digitalen Gestaltung der "Postcards" dürfen die Schüler*innen relativ frei zwischen verschiedenen Tools wählen, wobei einige ausgewählte zu Beginn des Projekts von der Lehrperson vorgestellt und ausreichend erklärt werden sollen. Sowohl die Arbeitsblätter als auch die Postkarten werden in einem Portfolio ("Student's Booklet") gesammelt und schließlich abgegeben.

Wir hätten dieses Projekt für die 4. Klasse angesetzt, da für das Spiel ein gewisses Englischniveau vorausgesetzt wird und einige inhaltliche Themen der Unterstufe aufgegriffen und dadurch noch einmal wiederholt bzw. gefestigt werden. Darüber hinaus dient das Projekt dazu, um das Vokabular, themenspezifische Wissen und fachliche Kompetenzen der Schüler*innen zu erweitern.

Lehrplan AHS 4. Klasse
Kompetenzbereich Lesen 
- “SchülerInnen können einfache altersadäquate Texte/Ausschnitte verstehen und spezifische Informationen entnehmen”

Kompetenzbereich Schreiben
- "Schüler*innen können unkomplizierte, strukturierte Texte (Postings, E-Mails, Erfahrungsberichte) zu vertrauten Themen schreiben"

Anwendungsbereiche
- "Sprachunterricht steht unter Prinzip der sukzessiven Erweiterung der Lebenswelt, Blick von persönlicher Lebenswelt wird um einzelne Aspekte der jeweiligen Kulturen erweitert, und Wahrnehmung und Akzeptanz von kulturellen Unterschieden wird gefördert"

Quelle:
Bundesministerium Bildung, Wissenschaft und Forschung. Lehrpläne der allgemeinbildenden höheren Schulen. https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=10008568 [04.06.2024]

CEFR competences level A2
receptive 
- “can follow short, simple social exchanges, conducted slowly and clearly”
- “can understand simple directions relating to how to get from X to Y”

 
productive
- “can write accounts of experiences, describing feelings and reactions in simple connected text” 
- “can write a description of an event, a recent trip - real or imagined” 

Quelle:
Council of Europe. Common European Framework of Reference for Languages: Learning, teaching, assessment (CEFR). https://www.coe.int/en/web/portfolio/the-common-european-framework-of-reference-for-languages-learning-teaching-assessment-cefr- [04.06.2024]

Ziele des Projekts
- Medienkompetenzen der Schüler*innen erweitern 
- Wissenserweiterung über Flora & Fauna, Umweltproblematiken, Öffentlicher Verkehr, Klimazonen
- Schüler*innen neues Vokabular vermitteln
- Rezeptive und produktive Fähigkeiten in Bereichen Lesen und Schreiben trainieren

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

In unserem Projekt sollen Gruppen von 2-3 Schüler*innen sich intensiv mit der Geschichte und Kultur eines ausgewählten Landes in einem ausgewählten Jahrhundert beschäftigen. Nach ihrer Recherche dürfen die Schülerinnen und Schüler dann kreativ an 3D-Modell versuchen, welche ausgewählte Charakteristika ihrer Recherche darstellen soll. So wird die historische Recherche anschließend mit dem Ausdrucken per 3D-Drucker und denn dafür benötigten technischen Fähigkeiten kombiniert. Die Aufgabenstellung könnte folgendermaßen aussehen:

„Recherchiere zum Land XY im x-ten Jahrhundert. Finde ein charakteristisches Merkmal dieser Zeit (Personen, Denkmäler, politische Ereignisse, …) und suche aus dem Internet ein passendes 3D-Modell dazu. Achte auf die Lizenz! Dieses Modell wirst du dann per 3D-Drucker ausdrucken!“

Projektbeschreibung

Dieses Projekt ist fächerübergreifend für die Fächer „Geschichte”, „Digitale Grundbildung”, kombiniert mit "Geographie und wirtschaftliche Bildung". Ausgewählte, historisch relevante Themen werden mit technischen Mitteln (3D- Drucker) produziert.

Vorgehensweise:

1. Historische Recherche: was waren die größten Ereignisse, die man mit diesem Land in dieser Zeit verbindet?

2. kreative Überlegungen: welche Symbole könnten diese Ereignisse repräsentieren?

3. 3D-Modelle: zu welcher dieser Symbole findet man druckbare 3D-Modelle? (printables, free3d, sketchfab)

4. realistische Ressourcen: welche dieser Modelle lassen sich auch wirklich drucken? (Druck dauert sonst zu lange)

5. Präsentation + Positionierung des Modells auf der Karte

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

SuS erstellen mit Hilfe des 3D Druckers und des Lasercutters ein Spielbrett mit Figuren zu einem Spiel mit historischem Kontext.

Projektbeschreibung

Das Projekt ist für die letzten Wochen der 8. Schulstufe gedacht. Zu diesem Zeitpunkt sollte man mit den SuS den während der ganzen Unterstufe besprochenen Stoff der Weltgeschichte von der Steinzeit bis zur Moderne wiederholen und reflektieren. Zu diesem Zweck werden die SuS in Gruppen von 3-4 Personen eingeteilt und erhalten pro Gruppe von der LP einen Zeitraum von 300 Jahren zugeteilt. Für diesen Zeitraum wird ein Spielfeld mit 20-24 Felder mit dem Lasercutter erstellt; 4-6 dieser Felder sind Spezialfelder. Die SuS erstellen danach mind. 20 allgemeine Fragen zu diesem historischen Zeitraum und weisen den Spezialfeldern historische Schlüsselereignisse zu, welche der Gruppe in diesem Zeitraum als besonders wichtig erscheinen. Für die Spezialfelder werden danach weitere genau auf diese Ereignisse bezogene Fragen erstellt und für jedes Ereignis ein 3D entwickelt, welches dieses Ereignis symbolisieren soll. Die Modelle können selbst erstellt oder im Internet gesucht werden. Bei Eigendesigns ist aber von der LP unbedingt ein sinnvolles Zeitmanagement der einzelnen Gruppen einzufordern. Die Modelle werden danach auf dem Spielfeld bei den jeweiligen Spezialfeldern positioniert. Die Fragen werden auf Karten, ähnlich wie bei Trivial Pursuit mit den jeweiligen Antworten notiert. Sind die Spiele der Gruppen fertig, werden die Spiele zwischen den Gruppen getauscht und die Gruppen spielen abwechselnd die Spiele der anderen Gruppen. Dabei würfeln die SuS und dürfen mit einer Spielfigur entsprechend Ziehen; auf einem "regulären" Feld erhalten die SuS dann eine allgemeine Frage zum Zeitraum und auf einem Spezialfeld eine Frage zu den jeweiligen ausgewählten Schlüsselereignissen. Wie bei Trivial Pursuit liest eine andere Person die Frage von der gezogenen Karte vor und kontrolliert die Antwort. Bei einer richtigen Antwort darf einmalig pro Runde nochmals gewürfelt werden. So wiederholen alle Gruppen mehrere Zeiträume spielerisch und festigen somit den erlernten Stoff.

Lehrplanbezug

• Historische Orientierungskompetenz: Die Schülerinnen und Schüler können über Intentionen hinter Orientierungsangeboten für die Gegenwart und Zukunft reflektieren (ua. Gleichsetzungen von gegenwärtigen und vergangenen Phänomenen überprüfen).

• Historische Fragekompetenz: Die Schülerinnen und Schüler können Fragen zu Kontinuität und Wandel, die in Darstellungen behandelt werden, herausarbeiten.

Materialien

• Balsaholz für das Spielbrett (Empfehlung mind. 30x30 cm)
• Leere Spielkarten (im Fachhandel erhältlich um ca. 10-12 € für 400 Karten) 

Project information

Project goals

The goal of the project was to create a learning activity for secondary school students including the concepts of Participatory Design and Computational Empowerment, using LEGO Mindstorms as a tool.

Idea

Originating from a childhood story about falling things, we are trying to measure the times different objects need in order to fall to the ground: through that, we will talk about gravity and air resistance whilst making it visible. After that we can use the time of objects that overcome the air resistance to measure our gravity, resulting in a combination of seen, felt, observed and calculated physical daily phenomena.

Digital Story

Race to the Bottom - Digital Story.mp4

The script for the digital story was created based on the above idea, and animated using Canva and its freely available licensed resources.

Target group

The activity is aimed at 3rd grade secondary students (AHS or MS). The following points of the 3rd grade physics curriculum are relevant here:

• Energy, fields, forces and interactions

• Analyse and explain natural phenomena, formulate scientific questions and hypotheses

• Model and interpret data through mathematical and physical models

• Mechanics: Qualitatively investigate, document and communicate the impact of different forces observed in everyday life

Learning objectives

• Students can use LEGO Mindstorms to execute their own ideas. 

• Students can develop and execute ideas to investigate the topics of gravity and air resistance.

• Students can find conclusions regarding gravity and air resistance from their experiments.

• Students can name the fields of knowledge they used in order to create their robot.

• Students are aware of their abilities of problem evaluation, decomposition, abstraction, generalisation and algorithm design.

Impact of the topic

The concept of objects falling under gravity is a familiar one, but many students might not have given it much thought if it hasn’t come up during regular physics lessons yet. Achieving the shift from an everyday to a scientific perspective is one of the goals of the activity.

Working with LEGO Mindstorms should also promote the students‘ problem solving skills and motivate them by giving them a feeling of competency upon achieving their goals.

Exploring and explaining the topic

An advantage of the chosen subject matter is that the concept of dropping something is intuitively obvious and doesn’t need further explanation – students can focus on how to build a dropping mechanism with the materials at hand. The experience and data they gather building and testing their mechanism can then be integrated in a mathematical and scientific explanation of the topic, which should result in a natural and motivated learning process.

Implementing the activity

The central question of this lesson is how to measure the speed of a falling object. Students are shown the digital story as an introduction and inspiration, posing the question why a leaf falls slower than a tree. The activity is planned as a half-day trip to the CE-LAB. The students are divided into small groups, and each group is given a LEGO Mindstorms set to experiment with and ample time to execute their ideas. At the end of the activity, there is some time for the groups to present their findings and discuss what they learned.

Participatory Design issues

The activity is designed with Participatory Design in mind, allowing students to develop their own solutions to the problem. A possible issue regarding this style of teaching is that students who are possibly discouraged in topics of STEM, such as female students, are often overlooked and disinterest is attributed as a personal choice.

When inviting students to a project week where they self-register it’s important create invitations that are equally inviting to both boys and girls, possibely favouring girls' interests.

The groups of students should be left to divide themselves in the groups they are most comfortable with. When working in their groups students are encouraged to find ways of working they find appealing.

Computational Empowerment

When designing this activity a wide variety of themes are incorporated through the context. This project adresses consequences of digital literacy, digital citizenship and autonomy in digital realms and applies concepts of Computational Empowerment.

Through digitalisation we all need to be able to understand that the digital world actively affects how we live and the decisions we make. Becoming literate in creating code and creating artifacts to support this allows students to understand how digital products are created and might also affect our personal lives. Every student should be aware of their own rights and be able to discern whether the products they use are working in their own interest.

Additionally, having a setting where students solve a problem helps them learn the five CE skills. They become more fluent in identifying
1) problems and being able to compartmentalise them
2) how to create repeatable solutions,
3) how to decide wether solutions are effective,
4) how to simplify processes and
5) how to take previous solutions and reimplement them.

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Arbeitsauftrag/Zielsetzung

Our objectives: To create a project while keeping in mind how it would benefit Computational Empowerment and Participatory Design in class. The objectives for our students: The main learning objective for this activity is to help the students reach a general understanding of how clouds are formed and the characteristics of varying cloud types. To reach this objective, some secondary aims were set, which focus on computational thinking and participatory design. Firstly, the students should be able to build a model that illustrates different cloud types and their diverse altitudes, using digital fabrication technologies, in this case, the LegoMindstorms kit. The students should also explain the key features of each cloud and highlight their differences based on the model they have built.

Projektbeschreibung

This project consists of a box where a geographical play is taking place - via motors, cotton clouds are pulled with strings to hover approximately how far above the earth they would hover in real life. The interactive design in which the students actively engage with robotics and cloud formations allows for real-time experimentation and observation. This helps students understand the complexity of weather patterns and cloud formation, which encourages them to consider how clouds behave and move. At the essence of this project lies the scientific process of questioning, pondering, testing, and the discovery of natural phenomena and their aspects.