OpenSource4School/Lernumgebungen zur Informatischen Bildung im Mathematikunterricht der Primarstufe/5-Google-Redesign

Formale Aspekte

Namen der Verfasser der Lernumgebungsdokumentation

Emma Lena Kneip und Malin Loch

E-Mail-Adressen und Datum

malo00012@uni-saarland.de, emkn00003@uni-saarland.de 14.09.2024

Inhaltsaspekte

Name der Lernumgebung

Google Redesign – Teil 5 zur Lernumgebung für die informatische Bildung in der Grundschule

Kurzbeschreibung der Lernumgebung

Die Schüler*innen wenden in dieser Lernumgebung das bisher Gelernte an, damit sie am Ende der Stunde Google selbst umgestalten können. Sie werden somit zu Experten von Suchmaschinen.

Zu Beginn sehen sie an der digitalen Tafel ein Video, wobei der Roboter, namens Robby, welchen die Kinder bereits in den anderen Lernumgebungen kennengelernt haben, von der Informatik schwärmt. Nun will sein Roboter Freund auch mehr über dieses Thema erfahren. Die Schüler*innen sollen ihm dabei helfen. Dieser Einstieg dient einer intensiveren und bedeutungsvolleren Auseinandersetzung mit dem Lerngegenstand, was auch als kognitive Aktivierung bezeichnet wird. (Brünken, Münzer, Spinath, 2019). Hinzu kommt, dass die Motivation bei den Kindern, durch Einbettung der Thematik mithilfe der Roboter, erhöht wird, was nach Brünken et al. (2019), eine grundlegende Voraussetzung ist, um lernen und auch leisten zu können. Zudem erfahren die Schüler und Schülerinnen (SuS) vermutlich Freude, da sie dem Roboter helfen dürfen. Nun sehen die SuS an der digitalen Tafel den Roboter mit einer Sprechblase, wobei sie wiederholen sollen, was sie unter einer KI und unter einer Suchmaschine verstehen. Hier wird folglich an das Vorwissen der SuS angeknüpft, da sie dies bereits aus den anderen Lernumgebungen wissen sollten. Damit sie jedoch am Ende ihre Suchmaschine selbst gestalten können, wird hier zunächst nochmals das bisher Gelernte wiederholt, da es für das Weiterarbeiten wichtig ist. Hierzu zählt auch das Nennen von Suchmaschinen, was außerdem an die Lebenswelt der SuS anknüpft. Nach dieser kurzen Wiederholung bekommt jeder/ jede Schüler/-in ein iPad, wo bereits die Learning App geöffnet ist. In diesem Schritt sollen die Kinder nun herausfinden, wo Google eine KI verwendet. Hierzu wurde von den Studierenden dieser Gruppe eine eigene Aufgabe auf der Plattform „Learning Apps“ erstellt, wobei die SuS die Startseite von Google sehen, mit entsprechenden Markierungen. Wenn sie auf diese klicken, erscheinen die passenden Informationstexte, z. B. können sie, wenn sie auf die Lupe auf der Suchleiste gehen, etwas über Autofill lesen. Mit diesem sehen sie dann eine weitere Möglichkeit, wie beispielsweise die Werbung. Nun ist es die Aufgabe der Kinder, die Informationen zu lesen und dann zu entscheiden, was an dieser Stelle passt. Hier können die SuS somit selbstständig arbeiten und ihnen wird ein „aktiv entdeckendes“ (Wollring, 2008, S. 5) Lernen ermöglicht. Außerdem werden sie durch das interaktive Arbeiten mit den iPads nochmals kognitiv aktiviert. Das aktiv entdeckende Lernen geht nun weiter, indem die SuS der KI, in diesem Fall Google Copilot, Fragen stellen dürfen, die zum Thema Google passen. Als Hilfe wird auf der Power Point gezeigt, dass man z. B. eine Frage mit „Warum ist…?“ bilden kann. Die Studierenden bringen eine Lautsprecherbox mit, damit die SuS die Antwort der KI besser verstehen können. Zudem sollen die Kinder nach vorne kommen und ihre Frage an Google Copilot selbst stellen. Auch hier wird an die Lebenswelt der Kinder angeknüpft, da vermutlich die meisten selbst schon mal mit einer KI geschrieben haben oder Funktionen wie Siri oder Alexa schon einmal genutzt haben. Hier werden also ebenfalls sowohl die kognitive Aktivierung als auch die Motivation gefördert. Zudem stellt der/die Studierende noch einmal heraus, dass die KI teilweise sehr lange Antworten geben kann und auch dass diese so der eigentlichen Frage ausweicht. Den SuS sollte klar werden, dass jede Künstliche Intelligenz Daten braucht, um zu funktionieren und dass wir, also die Nutzer*innen diese damit füttern. Nun sollen die SuS, mithilfe von Impulsen der Studierenden, noch einmal herausstellen, dass Google Werbung anzeigt, die an alle Nutzer*innen angepasst ist sowie dass diese Suchmaschine für die Sicherheit und Zufriedenheit aller Nutzer*innen sorgen möchte. Hier können die SuS das bisher gelernte Wissen anwenden und mit neuen Wissensinhalten verknüpfen. Der letzte Schritt vor der Umgestaltung von Google, stellt die ethische Matrix dar. Auch diese wurde bereits in einer anderen Lerngruppe behandelt, weshalb den Kindern die Vorgehensweise klar sein sollte. Sie können folglich ihr Vorwissen hier nochmals anwenden, indem sie für einzelne Aspekte, welche an der digitalen Tafel in einer Matrix dargestellt sind, entscheiden, ob diese eher für Google oder eher für die Menschen relevant sind, wie z. B. die Zufriedenheit. Diese Aufgabe gibt den SuS einen Anlass zum Argumentieren, Begründen und Reflektieren, da hier vermutlich verschiedene Meinungen aufeinandertreffen, wodurch Diskussionen entstehen können. Nach dem Ausfüllen der Matrix, erfolgt nun die Umgestaltung von Google. Hierbei arbeiten die Kinder in Gruppen zusammen und entwerfen eine eigene Suchmaschine auf einem Plakat. Als Unterstützung erhalten sie eine Vorlage, welche verschiedene Felder enthält, die beschriftet sind, z. B. mit Name der Suchmaschine, damit die Kinder diese einfach ausfüllen, ausschneiden und auf das Plakat kleben können. Die Plakate, Scheren, Buntstifte und Klebstoffe, werden von den Studierenden bereitgestellt. Hier findet nun kooperatives und soziales Lernen statt. Die SuS erlernen folglich kommunikative sowie soziale Kompetenten, da sie mit anderen SuS zusammenarbeiten, sich austauschen und auch sich einig werden müssen. Außerdem dient diese Phase der Lernumgebung dazu, das Gelernte anzuwenden und eigene Ideen einzubringen, wobei zudem die Kreativität gefördert wird. Die Gestaltung der Plakate erlaubt ebenfalls, vielfältige Lösungen und Darstellungsformen. Anschließend soll jede Gruppe ihre eigene Suchmaschine kurz vorstellen, wobei das Begründen, Argumentieren und Reflektieren nochmals geübt wird. Wichtig zu erwähnen ist, dass sowohl bei der Gestaltung des Plakates als auch bei dem Vorstellen der Ergebnisse, die kognitive Aktivierung eine große Rolle spielt. Die Lernenden werden vor herausfordernde Probleme gestellt, wobei sie selbstständig Lösungen suchen sollen. Zudem werden durch die kurzen Vorstellungen der Plakate, verschiedene Formen der Mitarbeit im Unterricht eingeführt. (Brünken et al., 2019). Insgesamt spielt in diese Lernumgebung die sechste Leitidee, „Vernetzung mit anderen Lernumgebungen“ (Wollring, 2008, S. 12) ein, da die Inhalte aus den vorherigen Gruppen nochmals eine Rolle spielen und angewendet werden, um letztendlich dann selbst eine Suchmaschine gestalten zu können.

Ungefährer Zeitbedarf zur Durchführung

Die Lernumgebung wurde für eine Schulstunde, also für 45 Minuten geplant. Das Bearbeiten der Aufgabe auf der Learning App bietet sich jedoch auch als Hausaufgabe an, damit die anderen Inhalte ohne Zeitdruck behandelt werden können. Hierfür stellen die Studierenden den SuS einen QR-Code, welcher sich zudem auf den Power Point Folien befindet, bereit, den sie einfach zu Hause einscannen können, um so auf die Website zu gelangen und die Aufgaben zu erledigen. Zudem sollte genügend Zeit für die Plakatgestaltung und für die Vorstellung der Arbeitsergebnisse eingeplant werden, da diese das Hauptziel der Lernumgebung darstellen.

Adressaten der Lernumgebung

Die Lernumgebung ist an SuS der dritten und vierten Klasse konzipiert, wobei vor allem die mathematisch hochbegabten Kinder adressiert werden, welche besonders große Freude am Knobeln und Problemlösen zeigen. Die Gruppengröße kann variiert werden, es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Kapazität der Studierenden ausreicht, um die SuS bei der Plakatgestaltung in den Gruppen begleiten und unterstützen zu können. Außerdem können bei einer kleineren Anzahl der Kinder auch kleinere Gruppen für die Gestaltung der Suchmaschinen gebildet werden, wodurch vielleicht jeder/jede Schüler/-in in dieser Gruppe seine/ihre Idee äußern kann. Zudem würden sich die Gruppenmitglieder*innen schneller einig werden, wenn z. B. nur drei Kinder zusammenarbeiten, statt fünf.

Zentrale Aufgabenstellungen und Arbeitsaufträge in der Lernumgebung

Für den Einstieg wird, wie oben schon erwähnt, ein Video, mit den beiden Robotern gezeigt, wobei Robby von der Informatik begeistert ist und sein Freund nun auch mehr darüber lernen möchte. Durch das Video bekommen die SuS Motivation, sich mit den Inhalten zu beschäftigen. Zudem werden sie kognitiv aktiviert und bekommen vermutlich Spaß daran, dem Roboter zu helfen. Dieser nimmt also sozusagen die Rolle einer Leitfigur der Lernumgebung ein und begleitet die Kinder. Zu Beginn erfolgt eine kurze Wiederholung der Begriffe KI und Suchmaschine, um das vorhandene Wissen noch einmal abzurufen und um an dieses anknüpfen zu können.

Lehrperson: „Der Robby hat jetzt schon ganz viel bei euch gelernt und sein Freund ist ein bisschen neidisch auf ihn, weil er auch mehr über das Thema Informatik erfahren will. Ihr werdet ihm heute dabei helfen und eine sehr bekannte Suchmaschine umgestalten. Dafür braucht ihr nochmal das, was ihr von den anderen Gruppen gelernt habt.“

An der digitalen Tafel sehen die SuS nun den Roboter Freund von Robby mit einer Sprechblase, mit der Inschrift: „Ich möchte gerne mehr über die Informatik lernen. Leider habe ich vergessen, was man unter einer KI und einer Suchmaschine versteht. Hilf mir dabei!“

Die SuS werden hier direkt angesprochen.

Lehrperson: „Lies die Sprechblase laut vor.“ Lehrperson: „Hilf dem Roboter, indem du ihm die Begriffe erklärst.“

Suchmaschinen:

- Die SuS sollen ihnen bereits bekannte Suchmaschinen nennen, um ihr Hintergrundwissen aufzufrischen, sodass sie das Thema der folgenden Lerneinheit mit ihrem Alltag zunächst verknüpfen können.

- „Nenne dir bereits bekannte Suchmaschinen.”

Learning App:

- Die SuS sollen diese Learning App entweder im Unterricht selbst oder als Hausaufgabe bearbeiten, um ein genaueres Verständnis zu erhalten, was genau hinter den einzelnen Funktionen einer Suchleiste steckt.

- „Scanne den QR-Code mit deiner Kamera und öffne die Learning App.” - „Wähle jeweils die korrekte Funktion einer Suchleiste für die richtige Stelle aus.”

Die Learning App würde sich ebenfalls gut als Hausaufgabe anbieten, da diese durch die SuS selbstständig gelöst werden kann und sie ebenfalls eine Rückmeldung über die Korrektheit ihrer Lösung erhalten.

Fragen an die KI stellen:

- Bei dieser Aufgabenstellung sollen die SuS ein erstes Gefühl dafür bekommen, mit einer KI zu chatten und die Unterschiede zu einem Gespräch mit einer Person kennenlernen. Hierzu dürfen die SuS sich selbst eine Frage, passend zum Thema, überlegen und diese einem Chatbot stellen. Über die Antworten der KI wird sich schließlich gemeinsam ausgetauscht.

- „Überlege dir eine konkrete Frage zum Thema “Google” und stelle sie der KI.” - „Was wolltest du schon immer mal über Google wissen?” - „Beginne deine Frage über Google mit: Warum ist...?”

Personalisierte Werbung:

- Hierbei sollen die SuS verstehen, dass jeder/ jede Nutzer*in von Google angepasste Werbung angezeigt bekommt. Zudem sollen sie lernen, dass diese personalisierte Werbung auf zuvor gesuchten Suchergebnissen beruht.

- „Ist dir schon mal aufgefallen, dass dir Werbung für Dinge angezeigt wird, die du gerne magst?” - „Erkläre warum das so sein könnte.”

Sicherheit und Zufriedenheit:

- Die SuS sollen lernen, dass die Nutzerzufriedenheit und –sicherheit auch für Google eine größere Rolle spielt, da ihnen ansonsten einige Nutzer und Nutzerinnen wegfallen würden.

- „Begründe warum es auch für Google wichtig ist, dass wir uns als Nutzer im Internet sicher fühlen und mit der Nutzung zufrieden sind.”

Matrix:

- Die SuS sollen ihre bereits bekannten Vorkenntnisse anwenden, um die ethische Matrix ausfüllen zu können. Weiterführend hierzu sollen sie lernen, was in ethischer Sichtweise hinter einigen Eigenschaften von Google steckt und ob diese eher für die Nutzer*innen oder für das Unternehmen an sich von Bedeutung sind.

- „Betrachte die verschiedenen Eigenschaften und entscheide, ob diese eher einen Nutzen für das Unternehmen oder für die Nutzer*innen hat. Begründe anschließend deine Entscheidung.” - „Entscheide, ob möglichst viele Nutzer*innen zu haben eher einen Nutzen für das Unternehmen oder für die Nutzer*innen hat. Begründe deine Entscheidung.” - „Entscheide, wem ein praktisches Design wichtiger ist. Erkläre.” - „Wem sind möglichst viele Inhalte zu haben wichtiger? Begründe.” - „Welchen der beiden Akteure ist der Datenschutz besonders wichtig? Erkläre deine Antwort.” - „Welcher Akteur legt mehr Wert auf die Werbung und die Wirtschaft? Begründe deine Entscheidung.” - „Entscheide, welchem Akteur die Zufriedenheit wichtiger ist. Begründe deine Antwort.”

Erstellung der eigenen Suchmaschine:

- Bei dieser Aufgabe sollen die SuS in einer Gruppenarbeit ihre eigene Version einer guten Suchmaschine gestalten. Hierfür wird eine Plakatgestaltung durchgeführt.

- „Betrachte die bisher bearbeiteten positiven und negativen Eigenschaften einer Suchmaschine. Überlege dir zusammen mit deiner Gruppe, wie eine ideale Suchmaschine für euch aussieht. Gestaltet hierzu auf eurem Plakat eure eigene Suchmaschine.”

Vorstellen der Plakate:

- Die gestalteten Suchmaschinen werden nun kurz von den Gruppen vorgestellt, damit auch die Mitschüler*innen die Ergebnisse der anderen Gruppen sehen können und so über gut gelungene oder weniger gut gelungene Aspekte nachdenken können sowie über Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu ihrer Suchmaschine. Zudem werden die Kommunikations- als auch die Präsentationsfähigkeiten geschult.

- „Jede Gruppe stellt nun ihre selbst gestaltete Suchmaschine kurz vor. Begründe dabei, wie deine Gruppe vorgegangen ist.“

Technische Voraussetzungen

Technische Voraussetzungen:

- Die Studierenden benötigen Kenntnisse über das Nutzen einer digitalen Tafel, welche ebenfalls über einen funktionierenden Lautsprecher verfügen soll. - Für das Verwenden der Learning App werden iPads gebraucht. - Insgesamt wird für die Lernumgebung Internet benötigt. - Es ist zudem notwendig eine KI, wie in dieser Lernumgebung Google Copilot, installiert zu haben.

Fachlicher Gehalt der Lernumgebung

Mathematische und informatische Analyse

Mathematik:

- Die allgemeine Problemlösekompetenz, welche sich durch das Entwickeln und Nutzen von Lösungsstrategien sowie durch das Erkennen und Nutzen von Zusammenhängen kennzeichnet (MfB, 2009), zeigt sich im Erstellen der eigenen Suchmaschine am Ende der Stunde. Hierbei stellen die bisher gelernten Inhalte, insbesondere die ethische Matrix und das Wissen über personalisierte Werbung und Sicherheit sowie Zufriedenheit, eine Problematik dar, welche bei der Gestaltung der eigenen Suchmaschine von den Kindern gelöst werden soll. - Außerdem trainieren die SuS in der Lernumgebung die Kompetenz „Kommunizieren” (MfB, 2009, S.6). Diese spielt vor allem in der Gruppenarbeitsphase der Plakate eine wichtige Rolle, da hier die Kinder „Aufgaben gemeinsam bearbeiten” (MfB, 2009, S.6). Des Weiteren wird hierbei das Beschreiben der eigenen Lösungswege und das Reflektieren der Vorgehensweise der anderen Gruppenmitgliedern geschult (MfB, 2009). - Das Vorstellen der Plakate, sowie das Ausfüllen der ethischen Matrix lässt sich der allgemeinen Kompetenz „Argumentieren” (MfB, 2009, S.6) zuordnen. „Mathematische Zusammenhänge erkennen und Vermutungen entwickeln” (MfB 2009, S.6) zeigt sich besonders beim Besprechen der ethischen Matrix, da die SuS die Gelegenheit bekommen ihre eigenen Ansichten zu den aufgeführten Aspekten zu äußern und diese auch auf die eigene Lebenswelt zu übertragen. Die Teilkompetenz „Begründungen suchen und nachvollziehen” (MfB 2009, S.6) wird bei der Vorstellung der Plakate herausgefordert. - Bei dem Bearbeiten der Learning App und dem späteren Erstellen der eigenen Suchmaschinen wird die inhaltsbezogene Kompetenz „Muster und Strukturen” (MfB, 2009, S.5) erkennbar, da gleiche Muster und Strukturen einer herkömmlichen Suchmaschine erkannt werden müssen, um diese später auf die eigene Gestaltung der Plakate anwenden zu können. Zudem wird die Leitidee „Muster und Strukturen” auch im Erstellen der ethischen Matrix deutlich. Hierbei muss der Aufbau einer Matrix erkannt werden, um gleiche Strukturen auch auf diese Matrix anwenden zu können. - Bei der Vorstellung der Plakate müssen die SuS „Darstellungen miteinander vergleichen und bewerten” (MfB, 2009, S.6). Dadurch betrachten sie nicht ihr eigenes Ergebnis, sondern beziehen dies auch auf die Resultate der anderen Gruppen. Folglich können sie dies auch zur eigenen Reflexion und der kritischen Auseinandersetzung mit dem eigenen Ergebnis nutzen.

Informatik:

- Die Kompetenz „Kommunizieren und Kooperieren“ (MfB, 2019, S. 5) wird während der Gruppenarbeit bei der Gestaltung der Suchmaschinen ausgebaut. Hierbei müssen die SuS mit den Gruppenmitgliedern respektvoll zusammenarbeiten, sodass sie eine gemeinsame umgestaltete Suchmaschine entwickeln können. Es ist zudem wichtig, dass die Kinder „Regeln für eine sichere und zielgerichtete Kommunikation“ (MfB, 2019, S. 5) beherrschen, wodurch sich die SuS verständigen können, um so auf gemeinsame Lösungen zu kommen. Für die Gestaltung der Plakate sollten die SuS „kreativ bei der Planung, Realisierung und Präsentation eines Medienprodukts“ (MfB, 2019, S. 6) sein. Durch das Erarbeiten der Suchmaschinen sollen die Kinder eigene, kreative Ideen, Gedanken und Lösungswege sammeln sowie festhalten. Im Anschluss an das Produzieren erfolgt die Vorstellung der Resultate. Somit zeigt sich hier deutlich die Kompetenz „Produzieren und Präsentieren“ (MfB, 2019, S. 5).

Fachdidaktischer Gehalt der Lernumgebung

Didaktische Analyse

Digitalität beeinflusst viele Bereiche des Lebens, weshalb informatische Kompetenzen heutzutage als Voraussetzung gelten, um am gesellschaftlichen Leben teilzunehmen und um den Anforderungen der digitalen Welt gerecht zu werden. Sie sind folglich unerlässlich und sollten auch schon in der Primarstufe behandelt sowie unterstützt werden. (Brandhofer et al., 2018; Viermann & Ludes-Adamy, 2022). Jedoch ist Informatik als Schulfach nicht in der Grundschule verankert, weshalb es wichtig ist, dieses „fächerübergreifend zu realisieren“ (Beiträge zum Mathematikunterricht, 2022, S. 1017). Vor allem die mathematischen Konzepte sind eng mit der Informatik verbunden, sodass es sich anbietet, informatische Bildung im Mathematikunterricht zu fördern. (Beiträge zum Mathematikunterricht, 2022, S. 1017). Zu erwähnen ist auch, dass kooperative Lernumgebungen dazu beitragen können, dass „kollektive Lernprozesse“ (Miller, 1986, zit. nach Beiträge zum Mathematikunterricht, 2022, S. 1018) unterstützt werden. In dieser Lernumgebung wird dies bei der Gruppenarbeit während der Gestaltung der Suchmaschinen erreicht. Somit können unter anderem zurückhaltende SuS hiervon profitieren, da sie ihre eigenen Ideen, durch den Austausch mit den Mitschülern/Mitschülerinnen, weiterentwickeln können. (Beiträge zum Mathematikunterricht, 2022). In der Lernumgebung spielt zudem das Vorwissen der SuS eine bedeutende Rolle. Dies zeigt sich bereits zu Beginn der Stunde, wo die Begriffe KI und Suchmaschine, welche in den Lernumgebungen zuvor behandelt wurden, wiederholt werden sollen. Somit können neue Informationen an bestehende Wissensstrukturen angebunden werden. (Renkl, 1996, zit. nach Schmidt, 2018). Außerdem knüpfen die SuS an ihre Vorerfahrungen bei dem Nennen von bekannten Suchmaschinen an. Folglich beeinflusst Vorwissen, so betonen Krause und Stark (2012, zit. nach Schmidt, 2018, S. 19), „sowohl die Wahrnehmung als auch die Verarbeitung und das Behalten neuer Informationen.“ Bei der Gestaltung der eigenen Suchmaschinen halten die Kinder die Arbeitsergebnisse der Gruppe visualisiert auf einem Plakat fest und präsentieren diese im Anschluss vor der Klasse. Beim Vortragen geht es vor allem um die Entwicklung kommunikativer sowie argumentativer Kompetenzen, da sich die SuS natürlich verständlich ausdrücken und auf Kritik sachlich eingehen sollen. (Präsentieren als Lernkompetenz, 2007). Präsentieren ist somit für den Lernprozess sehr wichtig, weshalb es auch in den Bildungsstandards der Kultusminister Konferenz „als verbindliche Lernkompetenz genannt“ (Präsentieren als Lernkompetenz, 2007, S. 2) wird.

„Gute“ Aufgaben & Differenzierung

a) Bei der mathematischen und informatischen Ergiebigkeit geht es darum, dass die Fähigkeiten in den beiden Bereichen wieder ausgebaut und verbessert werden (Platz, 2020) sollen. Dies lässt sich in der Lernumgebung auf die verschiedenen mathematischen Kompetenzen ableiten. Die erste zu erwähnende Kompetenz ist die Problemlösekompetenz (MfB, 2009). Diese Leitidee zeigt sich im Erstellen einer eigenen Suchmaschine, bei der die SuS gelernte Inhalte, wie personalisierte Werbung und Sicherheit, anwenden, um Lösungsstrategien zu entwickeln. In der Gruppenarbeit wird des Weiteren die Kommunikationskompetenz (MfB, 2009) gefördert, indem die SuS Aufgaben gemeinsam bearbeiten, Lösungswege beschreiben und die Vorgehensweisen anderer reflektieren. Durch das Vorstellen der Plakate und das Arbeiten mit der ethischen Matrix wird die Argumentationskompetenz (MfB, 2009) weiter ausgebaut, indem die SuS mathematische Zusammenhänge erkennen und Begründungen nachvollziehen sollen. Außerdem wird die Leitidee „Muster und Strukturen” (MfB, 2009, S.5) beim Erstellen der Suchmaschine und der Matrix trainiert, da die SuS Muster erkennen und anwenden müssen. Schließlich vergleichen die Kinder die Resultate der anderen Gruppen und nutzen diesen Vergleich zur Reflexion und kritischen Auseinandersetzung mit den eigenen Ergebnissen.

b) Das Merkmal Offenheit und optimale Passung meint, dass „Lehrerinnen und Lehrer Aufgaben so auswählen, dass sie an die Leistungsfähigkeit der Lernenden angepasst ist” (Platz, 2020, S.46). Des Weiteren muss hierbei auf die individuellen Vorkenntnisse der SuS geachtet werden, sodass in diesem Merkmal ebenfalls die Differenzierung zum Tragen kommt. Für die Lernumgebung zu Google Redesign lässt sich sagen, dass die Lernvoraussetzungen weitestgehend von den vorherigen Lernumgebungen erarbeitet werden, sodass davon ausgegangen werden kann, dass die SuS in dieser Lernumgebung auf einem entsprechenden Wissensstand sind. Eine explizitere Differenzierung kommt vorerst bei der Plakatgestaltung zum Tragen, da die Studierenden bei den vorherigen Aufgabenstellungen eine aktive Lernbegleitung darstellen, sodass diese unmittelbar auf Lernschwierigkeiten reagieren können und beispielsweise eine Aufgabe erneut erklären können oder einen Sachverhalt vereinfachen sowie besprechen können. Bei der Plakatgestaltung können die einzelnen Gruppen schließlich selbst entscheiden, was genau sie von dem Arbeitsblatt mit den Hilfestellungen verwenden wollen, sodass sie die Bearbeitung so geleitet, beziehungsweise so frei gestalten können, wie sie möchten. Folglich können sich Gruppen, welche zunächst nicht weiter kommen eine Unterstützung zur Hand nehmen und das Plakat mit Hilfe des zusätzlichen Arbeitsblattes gestalten, was ihnen eine gewisse Struktur der Suchmaschine vorgibt.

c) Das Kriterium Authentizität, Aktivierung und Motivation bezieht sich im Wesentlichen auf die fachliche und glaubwürdige Darstellung der Lerninhalte (Platz, 2020). Dies wird in der Lernumgebung zu Google Redesign vor allem durch die Einbettung in die Geschichte erreicht. Einige Inhalte dieses didaktischen Kontextes werden ebenfalls von den anderen Unterrichtseinheiten zuvor aufgegriffen, weshalb so auch eine Verbindung der einzelnen Lernumgebungen erkennbar ist.

d) Bei dem Kriterium der Verständlichkeit wird die sprachliche Verständlichkeit der Lerninhalte hervorgehoben. Somit ist es wichtig, dass alle Inhalte und Zusammenhänge von den Kindern verstanden werden können (Platz, 2020). Dies wird gewährleistet, indem die Studierenden während der Durchführung in hochdeutsch mit den SuS sprechen und altersgerechte Wörter verwenden. Zudem wird der Unterrichtsfluss sowie die Antworten der Kinder genutzt, um das Verständnis zu überprüfen. Falls notwendig, wird flexibel auf das Unterrichtsgeschehen eingegangen, indem Aufgabenstellungen erneut erklärt oder von SuS in eigenen Worten wiedergegeben werden. Malin und Emma

Artikulation, Kommunikation, Soziale Organisation

In der Lernumgebung werden die Artikulationsoptionen Handeln, Sprechen und Schreiben gefördert sowie gefordert. (Wollring, 2008). Bevor die SuS mit der Plakatgestaltung anfangen, erfolgt eine Hinführung und Erarbeitung, um die Suchmaschine umgestalten zu können. Hier zeigt sich unteranderem die Artikulationsform Sprechen, da die Kinder Begriffe erklären, Fragen an eine KI stellen sowie eine ethische Matrix ausfüllen sollen. Hinzu kommt das „Kommunizieren und Kooperieren“ (MfB, 2019, S. 5) in der Gruppenarbeit, wenn die SuS ihre eigene Suchmaschine entwerfen. Dabei ist das Sprechen miteinander ein wesentlicher Faktor, um das Plakat erstellen zu können und um folglich ein effizientes Handeln zu ermöglichen. Wichtig hierbei ist es, dass die Kinder auch untereinander zurechtkommen und sich auf Lösungen einigen können. Die Artikulationsoption Sprechen wird zudem bei dem Vorstellen der Plakate gefördert und gefordert (Wollring, 2008), da die SuS durch das Sprechen, ihre Suchmaschine erklären sowie ihre Ideen und Vorgehensweisen begründen sollen. In der Gruppenarbeitsphase werden die SuS außerdem handelnd tätig, da sie nun selbst etwas erarbeiten müssen. Erwähnenswert ist hierbei der Kompetenzbereich „Produzieren und Präsentieren“ (MfB, 2019, S. 6), wobei die SuS „kreativ bei der Planung, Realisierung und Präsentation“ (MfB, 2019, S. 6) des Medienprodukts sein sollten. Die Artikulationsform Schreiben ergibt sich ebenfalls bei der Gestaltung des Plakates, da die SuS hier, ihre Ideen für eine Suchmaschine auf das Plakat schreiben sollen, bzw. auf die Felder der Vorlagen, welche dann auf das Plakat geklebt werden.

Die Lernumgebung erlaubt es den SuS sich frei und flexibel auszuprobieren. Somit wird Raum zum Gestalten gewährleistet. Sie erfordert gleichzeitig die Dokumentation der (Zwischen-) Ergebnisse, wodurch wiederum Raum zum Behalten garantiert wird. (Wollring, 2008). Bei dem Ausfüllen der Matrix ist es wichtig, dass die Studierenden mehrere Meldungen zulassen, um so verschiedene Meinungen zu hören, wodurch Diskussionen entstehen können. Die unterschiedlichen Antworten bzw. Ansichten der Kinder sind folglich zu akzeptieren, da es meistens, bei dieser Aufgabe, nicht die eine richtige Lösung gibt. Dies löst bei den SuS einen kognitiven Konflikt aus, welcher ein Merkmal der kognitiven Aktivierung darstellt. (Kunter & Trautwein, 2013). Somit entsteht ein sogenannter, von Wollring (2008, S. 8) bezeichneter, „Spiel-Raum“. Dieser wird ebenfalls bei der Gestaltung der Plakate gelassen, da es hier keine festen Vorgaben gibt, sondern die SuS sollen kooperativ ihre Ideen und Gedanken festhalten und dabei kreativ sein. Der Raum zum Gestalten wird ergänzt durch den Raum zum Behalten, welcher alle Arten der Dokumentationen beinhaltet, die für zukünftiges Arbeiten bleiben sollen. (Wollring, 2008). In der Lernumgebung wird dieser Raum zum Behalten durch Festhalten wichtiger Informationen auf der Power Point Präsentation, gewährleistet. Diese durchzieht die gesamte Lernumgebung, wodurch es den SuS ermöglicht wird, die Fragestellungen und auch die Ergebnisse nochmals nachzulesen. Sie dient somit als Unterstützung für die Lernumgebung. Das Bearbeiten der ethischen Matrix erfolgt gemeinsam, wobei die Studierenden die Ergebnisse an der digitalen Tafel festhalten. Zu betonen ist auch, dass den SuS bei der Umgestaltung von Google ebenfalls Raum zum Behalten gelassen wird, da sie ihre Ideen auf das Plakat übertragen sollen und auch da sie die Möglichkeit bekommen, ihre Ergebnisse und Gedanken auf den Vorlagen zu notieren, welche dann ausgeschnitten sowie aufgeklebt werden. Folglich bekommen sie die Chance verschiedenen Ideen zu probieren, festzuhalten und zu verwerfen. (Wollring, S. 8).

Die Lernumgebung beginnt mit einer Wiederholung der bisher gelernten Begrifflichkeiten. Dies erfolgt im Plenum, um zu prüfen, ob die SuS die Lerninhalte verstanden haben. Für die Bearbeitung der Learning App, auch wenn die Kinder diese als Hausaufgabe erledigen, ist Einzelarbeit vorgesehen. Die SuS lernen hierbei, konzentriert und für sich alleine zu arbeiten. Außerdem bestimmen die Lernenden das Arbeitstempo und die Arbeitsschritte selbst. (Herolé Ratgeber, 2020). Für das Ausfüllen der ethischen Matrix ist der sogenannte „Kinositz“ vorgesehen. Hier setzen sich die Lernenden in einen Halbkreis vor die Tafel. Somit haben alle einen guten Blick auf diese und können fokussiert nach vorne schauen. (Kiper & Mischke, 2006). Die Gestaltung der Plakate erfolgt in Gruppenarbeit, um zum einen die sozialen und kommunikativen Kompetenzen zu fördern, zum anderen jedoch auch, um verschiedene Ideen zu sammeln und diese gemeinsam zusammenzutragen.

Am Ende der Stunde sollte jede Gruppe ihre Arbeitsergebnisse, also die selbst gestalteten Plakate vorstellen. Hierbei reflektieren die SuS, welche die entworfene Suchmaschine den Mitschülern/Mitschülerinnen erklären, nochmals ihre Vorgehensweise und Ideen. Aber auch die Gruppen, welche nur am Zuhören sind, während andere Kinder die Ergebnisse vortragen, bekommen die Möglichkeit, ihre eigene Suchmaschine zu hinterfragen und sich so auch kritisch mit dieser auseinanderzusetzen. Somit können sich diese, gut gelungene Aspekte anschauen, aber auch Verbesserungsvorschläge äußern, damit die Gruppen für das nächste Mal wissen, was sie besser machen können. Zudem merken manche SuS eventuell selbst während des Vorstellens, was sie hätten anders machen können. Diese Lernumgebung ist für 45 Minuten vorgesehen, weshalb eine ausführliche mündliche Reflexion nach der Vorstellung der Suchmaschinen, eine Erweiterung der Stunde wäre, wenn mehr Zeit zur Verfügung stehen würde oder wenn der Fokus nur auf die Plakate und anschließender Feedback-Runde liegen würde. Diese bietet sich, wie im Abschnitt „Vernetzung mit anderen Lernumgebungen“ erwähnt, als weiterführende Aufgabenstellung an. Zu betonen ist jedoch, dass die Studierenden während der gesamten Lernumgebung und vor allem in der Phase der Plakatgestaltung, als Unterstützung zur Verfügung stehen. Somit können die SuS, bei Unklarheiten während der Plakatgestaltung, Fragen an die Studierenden stellen und sich so, wenn sie Hilfe brauchen, an diese wenden. Dadurch ist zudem eine Reflexion der bisherigen Arbeitsschritte möglich, sodass neue Ideen entstehen können.

Potenzial des Einsatzes (digitaler) Medien

Zum investiven Material zählen Dinge, die über einen längeren Zeitraum hinweg verwendet werden, weshalb man vom sogenannten „bleibenden Bestand“ (Wollring, 2008, S. 10) spricht. Es sollte leicht zu transportieren sein, eine „angemessene Haltbarkeit […] gegeben sein und die organisatorische Handhabung sollte alltagstauglich sein“ (Krauthausen, 2018, zit. nach Platz, 2020, S. 40), das bedeutet, dass das Material schnell bereitzustellen sowie schnell wegzuräumen sein sollte. In der Lernumgebung zählt hierzu, die digitale Tafel, welche sich auf Rollen befindet und sich somit gut verschieben lässt. Diese wird für die gesamte Lernumgebung verwendet, da die SuS dort die Power Point Präsentation sehen können. Die iPads lassen sich ebenfalls zum investiven Material einordnen, da sie über eine größere Zeit hinweg gebraucht werden können. Die SuS müssen jedoch keine von zu Hause mitnehmen, da diese in der Schule zur Verfügung stehen. Außerdem wird von den Studierenden ein Computer bzw. Laptop benötigt, um die begleitende Power Point Präsentation für diese Unterrichtsstunde an der digitalen Tafel zeigen zu können.

Zu Beginn der Stunde wird die begleitende Power Point eingeführt, welche Teil der gesamten Lernumgebung ist und immer wieder durch andere Medien unterbrochen wird. Der erste Einschnitt stellt die Arbeit an den iPads dar, welche für die Learning App gebraucht werden. Diese wird entweder im Unterricht selbst behandelt oder zu Hause bearbeitet und im Unterricht nur angesprochen. Bevor es zur nächsten Unterbrechung der Power Point kommt, wird die Nutzung des nächsten Mediums (Chatbot) durch die stundenbegleitende Power Point eingeleitet, sodass der Gebrauch für die SuS verständlich wird. Im Folgenden wird das Chatbot für das eigene Chatten mit einer KI verwendet. Alle weiteren Hinführungen zur Plakatgestaltung werden mithilfe der Power Point Präsentation dargestellt, sodass sich eine klare Struktur für die Kinder erkennen lässt. Um das Ziel der Lernumgebung, also die Umgestaltung Googles, zu verwirklichen, werden hierfür Plakate und mögliche Hilfestellungen für die Gruppenarbeitsphase bereitgestellt.

Zum konsumtiven Material gehören Dinge, die öfters nachzukaufen sind, da sie im Unterricht verbraucht werden. In der Lernumgebung lassen sich die verschiedenen Stifte, Scheren und Klebstoffe, welche von den Studierenden bereitgestellt werden, dazuzählen. Hinzu kommen die bunten Tonpapiere und die Vorlagen, als Hilfe für die Plakatgestaltung. Wichtig zu erwähnen ist, dass die SuS zu dem konsumtiven Material häufig eine „emotionale Beziehung aufbauen“ (Wollring, 2008, S. 10), wodurch die Kinder Teile des Materials oftmals für sich behalten.

Die Power Point Präsentation wird zur Stundentransparenz und Visualisierung für die SuS an der digitalen Tafel gezeigt. Um unmittelbar mit den Fragen an die KI weitermachen zu können, wird dieser bereits von den Studierenden, während die SuS mit der Learning App beschäftigt sind, auf einem weiteren technischen Gerät geöffnet und mit einer Lautsprecherbox verbunden. So ist es möglich, dass die Antworten der KI auch von allen Kindern gehört werden. Arbeitsmaterialien zur Plakatgestaltung, wie Stifte, Scheren und Klebstoffe, werden auf einem Tisch vorne bereitgelegt, sodass sich die SuS selbstständig daran bedienen können. Die Plakate und die zusätzlichen Vorlagen zur Hilfestellung, werden jedoch von den Studierenden an die einzelnen Gruppentische verteilt. Außerdem stehen die iPads, falls die Learning App während der Lernumgebung bearbeitet wird, bereits vor Stundenbeginn im Raum bereit. Die fertigen Plakate werden von den Studierenden mit Stecknadeln an einer dafür geeigneten Wand aufgehangen.

Ein Vorteil der stundenbegleitenden Power Point Präsentation an der digitalen Tafel ist die gute Visualisierung sowie die Transparenz für alle SuS, sodass diese die Lerninhalte während der gesamten Lernumgebung nachvollziehen können. Allerdings kann es hierbei schnell zu technischen Problemen und Ausfällen kommen, was ein Nachteil dieser unterstützenden Power Point darstellt. Dadurch, dass sich die iPads im Raum befinden, müssen diese nicht extra von den Studierenden während des Unterrichts geholt werden, was Unruhe vorbeugt und eine längere Pause verhindert. Die Bearbeitung mithilfe des Copilots lässt sich bereits gut durch eine der Studierenden während der Bearbeitung der Learning App vorbereiten, sodass es zu keinen zeitlichen und organisatorischen Verzögerungen kommt. Durch das Bereitlegen der Arbeitsmaterialien für die Plakatgestaltung auf einem Tisch vorne, werden materielle Engpässe, von Seiten der SuS vorgebeugt. Allerdings kann es schnell zu einer größeren Gruppenansammlung von den Kindern an diesem Tisch kommen, wodurch Unruhe entstehen kann. Das Aufhängen der Plakate vorne, ist vorteilhaft für die Visualisierung, sodass die SuS alle Plakate von ihren Plätzen aus gleichermaßen betrachten können. Somit können sie auch die Arbeitsergebnisse der Mitschüler*innen sehen und „Darstellungen miteinander vergleichen und bewerten“ (MfB, 2009, S.6).

Die von den Studierenden verwendeten Arbeitsmaterialien lassen sich der Funktion „Argumentations- und Beweismittel“ (Krauthausen, 2018, S. 329) zuordnen. In der hier dargestellten Lernumgebung zählen insbesondere die Aspekte des Darstellens und „auch die mündliche und schriftliche Ausdrucksfähigkeit“ (MSJK, 2003, zit. nach Krauthausen, 2018, S. 329) dazu. Diese Funktion lässt sich in der Lernumgebung in den Aufgaben zur Fragestellung an die KI, im Erstellen der Matrix sowie bei der Vorstellung der Plakate erkennen. Außerdem durchzieht sich die mündliche Ausdrucksfähigkeit durch die aktiven Unterrichtsbeiträge der SuS bei den einzelnen Aufgabenstellungen, wie z. B. bei den Wiederholungsfragen zu Beginn der Stunde, um die Vorkenntnisse zu prüfen. Des Weiteren zeigt sich dies auch besonders, wenn die SuS sich selbst Fragen an die KI überlegen und stellen sollen, zum Thema Google. Beim Besprechen der Matrix, wird neben der mündlichen Ausdrucksfähigkeit auch der Aspekt des Darstellens verdeutlicht. Um diese ausfüllen zu können, müssen „bestimmte Regelhaftigkeiten oder Muster adäquat erkannt“ (Krauthausen, 2018, S. 329) werden, sodass sie das System und die Funktion einer ethischen Matrix in dieser Lernumgebung verstehen und anwenden können. Hinzu kommt, dass die Kinder verschiedene Meinungen über diese ethischen Aspekte haben können, weshalb es wichtig ist, dass sie ihre Sichtweise begründen können. Bei der Gestaltung der Suchmaschinen, wird sowohl die mündliche als auch die schriftliche Ausdrucksfähigkeit geschult. Hierbei müssen sich die SuS in einem ersten Schritt über die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten austauschen und einig werden. Folglich können sie es anschließend schriftlich auf dem Plakat festhalten. Zu erwähnen ist außerdem, dass sich die SuS beim Präsentieren der Arbeitsergebnisse mündlich ausdrücken sollen, sodass sie dieses adäquat darstellen können und ihre Vorgehensweise sowie ihre Lösung begründen können.

Zur Verringerung der kognitiven Belastung dient allgemein die Power Point Präsentation, da diese eine unterstützende Funktion aufweist und zur Visualisierung für die SuS dient. Hinzu kommt, dass bei den Fragen an die KI, der Hilfsimpuls „Warum ist…?“ von den Studierenden vorgeben wird. Des Weiteren werden als Unterstützung und Hilfe für die SuS bei der Gestaltung der Plakate, Vorlagen angeboten, welche eine gewisse Struktur der Suchmaschine vorgeben. Zur Vernetzung der Darstellungsebenen, werden in der Lernumgebung sowohl ikonische als auch enaktive Darstellungsebenen dargelegt. Die SuS nutzen Plakate, um ihre Ideen und Gedanken zu präsentieren. Es handelt sich somit um eine visuelle Darstellung einer Suchmaschine, weshalb hier die ikonische Ebene zum Vorschein kommt. Betrachtet man sich die Gütekriterien nach Krauthausen (2018, S. 334), spielt die „Ausbildung von Vorstellungsbildern und das mentale Operieren“ eine wichtige Rolle. Das Stellen von Fragen an den Copiloten lässt sich mit der enaktiven Ebene des Lernens in Verbindung bringen. Die SuS handeln hierbei aktiv und interagieren direkt mit der KI, da sie selbstständig Fragen zum Thema Google formulieren und diese stellen. Als Strukturierungshilfe dient in der Lernumgebung selbst die stundenbegleitende Power Point, da diese zur Transparenz für die SuS während der gesamten Stunde präsentiert wird. Jedoch stellt das zusätzliche Arbeitsblatt, bzw. die Vorlage bei der Plakatgestaltung, eine zusätzliche Hilfe zur besseren Struktur dar und folglich auch eine Differenzierungsmöglichkeit. Bezüglich der Erfüllung der Gütekriterien für verwendete Arbeitsmittel, erlaubt die Lernumgebung bei der Gestaltung der Plakate sowie bei dem Ausfüllen der ethischen Matrix „individuelle Bearbeitungs- und Lösungswege zu ein und derselben Aufgabe“ (Krauthausen, 2018, S. 334), da diese Aufgabenstellungen zu verschiedenen Interpretationsmöglichkeiten herausfordern. Diese individuellen Lösungswege regen die „kommunikative und argumentative“ (Krauthausen, 2018, S. 334) Seite des Austausches an. Des Weiteren wird auch das Gütekriterium „strukturgleiche Fortsetzbarkeit“ (Krauthausen, 2018, S. 334) bei der ethischen Matrix erfüllt, da das Prinzip dieser geschult wird und so auf weitere Matrizen mit unterschiedlichen ethischen Aspekten anwendbar ist.

Es lässt sich von einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis ausgehen, da lediglich Druckkosten für die Vorlagen der Gestaltung der eigenen Suchmaschinen sowie für die Plakate selbst, anfallen. Bei den Arbeitsmaterialien, wie Stifte, Scheren und Klebstoffe kann davon ausgegangen werden, dass diese bereits von den Studierenden vorhanden sind und lediglich mitgebracht werden müssen. Hinzu kommt, dass diese wiederverwendbar sind. Weitere technische Materialien, wie die digitale Tafel und die iPads liegen bereits vor und müssen nicht extra für diese Lernumgebung angeschafft werden. Dies gilt ebenfalls für die technischen Hilfsmittel der Studierenden, wie z. B. das iPad, welches für den Copilot und die Lautsprecherbox gebraucht wird, sowie für das Gerät, mit der die digitale Tafel verbunden wird.

Insgesamt ist es wichtig, dass die Lehrperson auf Schwierigkeiten der SuS eingeht und so gegebenenfalls Aufgaben umformuliert oder mit passenden Impulsen hilft. Zudem sollte zwischendurch immer wieder gefragt werden, ob es Unklarheiten gibt und es sollte explizit auf Schülerantworten eingegangen werden. Des Weiteren sollen die SuS Arbeitsanweisungen laut vorlesen und in ihren eigenen Worten wiederholen. Folglich kann die Lehrperson überprüfen, ob die Aufgabenstellungen verstanden wurden. Während des Arbeitens an den iPads ist es von großer Bedeutung, dass die Lehrkraft begleitend zur Seite steht und bei technischen Schwierigkeiten helfen kann. Bei der Gruppenarbeitsphase der Plakate nehmen die Lehrkräfte die Rolle einer aktiven Lernbegleitung, Unterstützung und Beratung ein, wobei sie keine Lösungswege vorwegnehmen sollten, sondern lediglich Hilfestellung bieten sollen. Zu erwähnen ist zudem, dass die Lehrperson während der Gruppenarbeit darauf achten sollte, dass die SuS gut zusammen kooperieren und dass niemand ausgeschlossen wird. Bei der Vorstellung der eigenen Arbeiten, ist es wichtig, dass alle Plakate durch die Lehrperson gewürdigt werden.

Evaluation

Ja, das Erzeugen von Strategiedokumenten wird durch die Lernumgebung ermöglicht. Schon zu Beginn der Stunde zeigt sich dies, da sich die SuS an die bisher gelernten Inhalte erinnern sollen und diese nun abrufen sollen. Zudem wird an ihre Erfahrungen und an die Lebenswelt angeknüpft. Somit wird durch das Wiederholen der Begriffe und durch das Nennen bekannter Suchmaschinen „erkennbar an das Vorwissen der Schülerinnen und Schüler angeknüpft und bereits bestehende Konzepte infrage gestellt“ (Kunter, Baumert, Blum, Klussmann, Krauss & Neubrandenburg, 2011, S. 89). Hinzu kommt, dass die Kinder auch bei der Gestaltung der Suchmaschinen Strategien anwenden, die zu einer kognitiven Aktivierung anregen. Hier sollen sie das bisher Gelernte nun mit neuem Wissen verbinden und bei dem Erstellen der Plakate dieses auch anwenden. Zudem kann das Verwenden der Vorlagen für die Gestaltung der Suchmaschinen, Strategiedokumente erzeugen, da die SuS ihre Ideen strukturiert sowie visualisiert darstellen 1. können und strategisch darüber nachdenken müssen, wie sie das Plakat entwerfen. Außerdem ist es möglich, dass sich die SuS mentale Vorstellungen als „verinnerlichte Handlungsschemata“ (Schipper, 2009, S. 111), aufbauen, damit ihnen die Umsetzung der gestellten Aufgabe besser gelingt.

Ja, der Anerkennungswert kann hierbei identifiziert werden, da die SuS viele Möglichkeiten bekommen, ihr Verständnis und auch ihre Kreativität zu zeigen. Folglich kann das Selbstkonzept der Kinder gestärkt werden. (Wollring, 2008). Schon zu Beginn sehen die Studierenden, ob die Begriffe KI und Suchmaschine aus den anderen Lernumgebungen verstanden wurden. Zudem fördert und fordert die Lernumgebung Kreativität sowie Originalität. Diese werden zum einen unter Beweis gestellt, wenn die SuS sich selbst Fragen an eine KI überlegen sollen und zum anderen, wenn sie die Suchmaschine Google umgestalten. Hier können sie ihrer Kreativität freien Lauf lassen, wodurch die Besonderheit sowie die Einzigartigkeit von jedem Plakat betont wird. Es sollte also darauf geachtet werden, inwiefern die Kinder kreative Einfälle und Ideen einbinden. Anerkennungswert kann zudem sein, wie sich die SuS mit den Fragen, die in der ethischen Matrix auftauchen, auseinandersetzen und folglich welche Meinungen sie darüber bilden. Hinzu kommt, dass solch eine Matrix oftmals verschiedene Varianten bzw. Möglichkeiten zulässt, wie man diese ausfüllen kann. Folglich können Diskussionen entstehen, welche natürlich auch anzuerkennen sind. Ein weiterer Aspekt stellt zudem eine aufmerksame und angemessene Beachtung der Aufgabenstellung dar, was ebenfalls als anerkennungswert identifiziert werden sollte, da dies eine Voraussetzung darstellt, damit der Unterricht gut gelingen kann und damit die SuS verstehen, was von ihnen verlangt wird.

Ja, auch die Leistungen zum sozialen Lernen können identifiziert werden. Bei der Gruppenarbeit ist vor allem der Umgang mit den anderen Gruppenmitgliedern zu beachten, aber auch die Eigenanstrengungen zur Erhaltung der Gruppendynamik. Es kann somit beobachtet werden, wie die Kooperationsfähigkeit der SuS ist, wie ihre kommunikativen Kompetenzen ausgebildet sind, also auch, wie sie ihre Ideen teilen sowie diskutieren und wie sie Entscheidungen treffen. Hierbei ist es wichtig, inwiefern sie auf Meinungen und Ideen der anderen Gruppenmitglieder*innen, welche zu respektieren und akzeptieren sind, Rücksicht nehmen.

Vernetzung mit anderen Lernumgebungen

Robby (Roboter aus den anderen Lernumgebungen) muss aus den anderen Lernumgebungen bekannt sein, um das Einstiegsvideo und folglich die thematische Einbettung der Lernumgebung zu Google Redesign verstehen zu können. Hier wird, im Zuge des Kontextes, deutlich, dass die SuS dem Freund von Robby helfen sollen. Vor der Durchführung dieser Stunde müssen aus den vorherigen Lernumgebungen, die Begriffe KI und Suchmaschine verstanden werden, sodass die Kinder in der Lage sind, ihr Wissen darüber in dieser Lernumgebung wiederholen und anwenden zu können. Das Arbeiten an alternativen Unterrichtsmedien, wie an iPads, sollte bereits erprobt sein, sodass es bei der Nutzung der Learning App zu keinen Schwierigkeiten kommt. Jedoch ist dies keine zwingende Voraussetzung, da die Studierenden zur aktiven Unterstützung bereitstehen. Um thematische Fragen an die KI stellen zu können, sollten die SuS ein grundlegendes informatisches Wissen mitbringen, welches sich ebenfalls in den vorherigen Lernumgebungen entfaltet hat. Es kann hilfreich sein, wenn die SuS bereits in ihrem Alltag mit einer KI in Berührung gekommen sind und folglich die Funktion dieser verstehen. Dies ist durch die Unterstützung der Studierenden nicht zwingend notwendig. Das Vorgehen beim Ausfüllen einer ethischen Matrix sollte aus den anderen Lernumgebungen einhergegangen sein, damit sich in dieser Lernumgebung auf den inhaltlichen Aspekt berufen werden kann. Zudem sind so tiefer greifende Diskussionen über den ethischen Hintergrund einer Suchmaschine möglich. Hinzu kommt, dass das Kommunizieren und das respektvolle Zusammenarbeiten in Gruppen den Kindern bekannt sein sollte, sodass das Erstellen der Plakate in Gruppen keine Probleme darstellt. Auch ist es sinnvoll, wenn die SuS bereits ein Plakat in einem anderen Kontext erstellt haben, sodass allgemeine Kriterien bei der Erstellung von Plakaten bekannt sind. Zur adäquaten Vorstellung der Ergebnisse, sollte das „mathematische Argumentieren“ den SuS bereits geläufig sein (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2022a, S. 6). Als weiterführende Aufgabenstellung würde sich das tiefergehende ethische Hinterfragen von Suchmaschinen anbieten. Außerdem ist es möglich nach dem Vortragen der Plakate, eine Diskussionsrunde zu starten, bei der die SuS die Möglichkeit bekommen, ihre eigene Suchmaschine zu reflektieren und Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu den anderen Ergebnissen sowie zu der Google Suchmaschine herauszuarbeiten. (Mögliche Impulse: „Betrachte dein Plakat und die Plakate der anderen Schüler*innen und denke über besonders gut gelungene Aspekte sowie über mögliche Verbesserungsvorschläge nach.“ ; „Vergleiche dein Plakat mit den anderen Plakaten und erkläre Gemeinsamkeiten sowie Unterschiede.“)

Beziehungen lassen sich bezüglich der Kompetenz „Muster und Strukturen“ (MfB, 2009, S. 5) ableiten. Hierbei kann sich das Erkennen der Struktur einer ethischen Matrix positiv auf weitere Muster im Mathematikunterricht auswirken. Dadurch lernen die SuS „funktionale Beziehungen erkennen, beschreiben und darstellen“ (MfB, 2009, S. 11) zu können.

In der Lernumgebung zeigen sich prozessbezogene Kompetenzen. Betrachtet man sich die Bildungsstandards im Fach Deutsch, lassen sich viele Kompetenzen auf die informatische Bildung übertragen. Eine wichtige Rolle spielt der Kompetenzbereich „Sprechen und Zuhören“ (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2022b, S. 8). Dieser wird benötigt und weiter ausgebaut, vor allem bei den kooperativen Aspekten der Lernumgebung. Zum einen ist es natürlich wichtig, dass die Kinder aktiv dem Unterrichtsverkauf folgen können und sich hierbei beteiligen. Zum anderen wird dieser Kompetenzbereich in der Gruppenarbeitsphase und beim Vorstellen der Plakate deutlich. Zu betonen ist die „mündliche Kommunikationskompetenz“ (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2022b, S. 9), welche eine grundlegende Voraussetzung darstellt, damit das Unterrichtsgeschehen ablaufen kann und Kommunikationssituationen entstehen können. In diesem Zusammenhang lassen sich die „Kernbereiche Zu anderen sprechen, Verstehend zuhören, Mit anderen sprechen und Vor anderen sprechen“ (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2022b, S. 9) unterscheiden. Die Kompetenz „Verstehend zuhören“ zieht sich durch die gesamte Stunde und wird sowohl im allgemeinen Unterrichtsgeschehen als auch bei der Vorstellung der anderen Plakate deutlich.

Die Fähigkeit „Zu anderen sprechen“ zeigt sich bereits zu Beginn der Lernumgebung, wo die Kinder die Begriffe wiederholen sollen und wird immer wieder aufgegriffen, sobald sich die SuS am Unterricht aktiv beteiligen. Bei der Bearbeitung der Plakate wird vor allem die Kompetenz „Mit anderen sprechen“ geschult und die Kompetenz „Vor anderen sprechen“ wird besonders beim Vorstellen der eigenen Suchmaschinen beansprucht. Zu erwähnen ist außerdem die domänenspezifische Kompetenz „sich mit Texten und anderen Medien auseinandersetzen“ (Sekretariat der Ständigen Konferenz der Kultusminister der Länder in der Bundesrepublik Deutschland, 2022b, S. 9), welche man in den Bildungsstandards des Faches Deutsch wiederfindet. Diese Fähigkeit wird jedoch auch in der Lernumgebung gefragt, da die SuS mit den iPads arbeiten, wenn sie die Learning App bearbeiten. Zudem gestalten sie Plakate, welche ebenfalls ein anderes Medium darstellen. Eine bedeutende Grundlage stellt außerdem das Leseverständnis dar, welches im Fach Deutsch gelehrt wird. Dieses zeigt sich schon zu Beginn der Stunde, wo die SuS die Sprechblase des Roboters laut vorlesen sollen sowie bei der Bearbeitung der Learning App. Hier finden die Kinder verschiedene Informationstexte, die sie sich durchlesen sollen, um die Aufgabe zu erledigen. Auch sind die Power Point Folien teilweise mit kurzem Text versehen, weshalb das Leseverständnis eine Voraussetzung darstellt, um in der Lernumgebung gut arbeiten zu können.

Durch die Lernumgebung wird ebenfalls im außerschulischen Bereich die Nutzung einer KI, insbesondere in Form eines Chatbots, trainiert und geschult. Da die SuS selbst die Möglichkeit erhalten mit einer KI zu chatten, wird ihnen das Handling und die Herangehensweise nähergebracht, sodass sie nicht nur die Bedienung, sondern auch die Funktionen eines Chatbots erlernen. Dies kann den SuS in ihrer außerschulischen Lebenswelt eine Hilfe darstellen, wenn sie dieses Wissen auf alltägliche Situationen übertragen, in denen sie eine KI oder einen Chatbot verwenden. Des Weiteren kann diese Lernumgebung den Kindern in ihrer außerschulischen Lebenswelt einen Lernzuwachs in Bezug auf die Nutzung einer Suchmaschine bieten. Besonders durch die Inhalte der Learning App wird die Nutzung verdeutlicht und durch das Behandeln der ethischen Matrix wird auch der ethische Hintergrund einer solchen Suchmaschine hervorgehoben. In diesem Zusammenhang lässt sich außerdem festhalten, dass die Kinder durch das Erstellen ihrer eigenen Suchmaschine, mithilfe der Plakate, dieses Hintergrundwissen anwenden können, sodass ihnen dies als vertieftes Wissen in ihrer außerschulischen Lebenswelt besser zur Verfügung stehen kann. So ist es ihnen möglich bei jeglichen Suchanfragen ein Vorwissen über die Funktionen einer Suchmaschine mitzubringen.

Reflexion der Lernumgebung

Bei der Durchführung der Lernumgebung können verschiedene problematische Aspekte auftreten. Dazu gehören Unklarheiten bei den Aufgabenstellungen, die dazu führen können, dass Erklärungen mehrfach und in unterschiedlichen Formulierungen gegeben werden müssen, um das Verständnis der SuS zu gewährleisten. Ein weiteres Problem stellt das Fehlen notwendiger Vorkenntnisse dar. In einem solchen Fall sollte die Erklärung vereinfacht und angepasst werden, sodass die Lernziele dennoch erreichbar sind. Zeitliche Schwierigkeiten können ebenfalls eine Herausforderung darstellen, was möglicherweise zu spontanen Kürzungen im Unterrichtsablauf führt oder dazu, dass die Nutzung der Learning App als Hausaufgabe verlangt wird. Darüber hinaus können technische Probleme auftreten, die die Durchführung der geplanten Aufgaben beeinträchtigen.

Die Lernumgebung sollte nicht durchgeführt werden, wenn zu viele Vorkenntnisse, beispielsweise aus den vorherigen Lernumgebungen fehlen, da diese essenziell zum Verständnis dieser Inhalte sind.

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