Tipps & Tools für den Unterricht: 12 spannende Werkzeuge für eure Klasse

Das Angebot an digitalen Tools zum Tüfteln und Programmieren im Unterricht ist riesig und es kommen ständig neue spannende Werkzeuge hinzu. Ob Klassiker wie Scratch als Einstieg ins Programmieren oder neue Anwendungen wie Teachable Machine zum spielerischen Erforschen von Künstlicher Intelligenz und Machine Learning – unsere Auswahl bietet eine breites Spektrum an Themen für jede Altersklasse! Und das Tolle ist, die meisten Angebote sind kostenfrei. Damit ihr euch nicht durch den digitalen Dschungel schlagen müsst, haben wir 12 Tools zusammengestellt, die euren Unterricht bereichern.

code.org

Weltweit verwenden über 10 Millionen SchülerInnen und über eine Millionen LehrerInnen code.org. Die gemeinnützige Organisation hat eines der umfangreichsten Kursangebote, wenn es um den Einstieg ins Programmieren geht. Ihr Ziel ist es, dass jedes Kind den kostenfreien Zugang zu Informatikbildung hat.

Die verschiedenen Kurse, für die lediglich ein moderner Internetbrowser benötigt wird, bedienen sich teilweise bekannter Comic Charaktere wie Angrybirds, Anna die Eiskönigin oder Minecraft und sind für Leseanfänger ab 4 Jahren bis hin zur Sekundarstufe 2 (+18J.) geeignet. Mittels visueller Programmblöcke werden Informatikkonzepte wie Algorithmen, Schleifen, Bedingungen und Funktionen spielerisch vermittelt. Neben Online-Kursen gibt es auch Offline-Kurse mit umfangreichen Materialien für SchülerInnen, Eltern und LehrerInnen.

Scratch

Wer Kinder an das Programmieren heranführen will kommt an Scratch nicht vorbei. Die visuelle Programmiersprache wurde speziell für einen spielerischen Einstieg in die Welt der Programmierung am MIT Media lab entwickelt. Die berühmte Lifelong Kindergarten Group um Professor Mitchel Resnick hat Scratch erstmals 2007 veröffentlicht und seitdem ständig weiterentwickelt. Scratch ist kostenfrei und basiert auf der Idee der Remixkultur. Alle BenutzerInnen können bestehende Inhalte auf der Scratch Online Community für eigene Projekte verwenden (remixen).

Scratch funktioniert im Internetbrowser sowohl auf Desktop Computern als auch auf Tablets und Smartphones. Scratch ermöglicht einfache Projekte für Einsteiger genauso wie hochkomplexe Anwendungen für Fortgeschrittene. Egal ob Spiel, Quiz, Musik oder erzählte Geschichte – die Möglichkeiten von Scratch erlauben den fächerübergreifenden Einsatz und bieten allen SuS ein motivierendes Lernerlebnis mit viel Spaß.

Wenn ihr noch Ideen zur konkreten Anwendung im Unterricht sucht, empfehlen wir euch unsere Unterrichtsmaterialien zu Scratch.

MIT App Inventor

Der App Inventor ist eine Programmierumgebung, die es SchülerInnen ermöglicht funktionsfähige Anwendungen für Android Smartphones zu entwickeln. Mit dem App Inventor wird auch, die in der Informatik-Wirtschaft gängige Teilung zwischen Front-End- und Back-End-Entwicklung deutlich. Im Design-Editor gestalten die Schülerinnen und Schüler das Aussehen ihrer App und im Block Editor werden die Funktionen der App programmiert. Die Online-Community bietet neben den vielen Beispielprojekten der 8 Millionen Benutzer auch Lehrvideos und zertifizierte Prüfungen, die Interessierte jeden Alters ablegen können.

Auch der App Inventor ist kostenfrei und kann mit jedem modernen Internetbrowser benutzt werden. Ganz besonders motivierend ist, das die SchülerInnen ihre Ergebnisse direkt auf dem Android Smartphone mit nach Hause nehmen können um es ihren FreundInnen und ihrer Familie zu zeigen. Das kann auch für die digitale Ausgestaltung von Schulausflügen oder Klassenfahrten hilfreich sein.

Hier findet ihr unsere vielfältigen Unterrichtsideen zum App Inventor.

Calliope mini

In der griechischen Mythologie war Kalliope eine der Töchter von Zeus. Sie gilt als die Schutzpatronin der Wissenschaft, der Philosophie und der Dichtkunst. Die auch als „Tabletmuse“ bekannte Frau ist Namenspatin für einen Mikrocomputer, der speziell für den Einsatz an Grundschulen entwickelt wurde.

Der Calliope mini macht Technik erlebbar und bietet SchülerInnen ab der 3. Klasse ein haptisches Programmier-Erlebnis. Mit einer Vielzahl an Sensoren und Aktoren an Bord können mit dem Calliope mini abwechslungsreiche und spannende Programmierprojekte in unterschiedlichen thematischen Kontexten realisiert werden (z.B. Stoppuhr als digitale Erweiterung des Sportunterrichts, Feuchtigkeitsmesser in Biologie). Eine große Online Community mit vielen Beispielprojekten und Anregungen ist ebenfalls vorhanden. Über Calliope direkt kann der Mikrocomputer auch als Klassensatz bestellt werden. Programmiert wird entweder mit NEPO oder mit dem makecode Editor.

Auch wir haben schon einige tolle Projekte mit dem Calliope Mini umgesetzt. Hier findet ihr die Unterrichtsmaterialien zu Stoppuhr, Würfel, Heißem Draht und mehr.

Open Roberta Lab

Das Open Roberta Lab ist eine cloud basierte open source Programmierumgebung. Mit der vom Frauhenhofer Institut entwickelten universell einsetzbaren Blockprogrammiersprache NEPO kann eine Vielzahl an Minicomputern und Robotern programmiert werden. Dazu zählen unter anderem:

  • Arduino Uno/Nano/Mega
  • Microbit
  • senseBox
  • Calliope mini
  • Lego EV3
  • Nao
  • mBot

Schülerinnen und Schüler, die sich in der NEPO Programmierumgebung auskennen, steht also ein breites Spektrum an Anwendungsgebieten offen. Um das Open Roberta Lab zu benutzen ist keine Anmeldung nötig. Wer sich ein Benutzerkonto erstellen mag hat den Vorteil, das mehrere Nutzer in Gruppen organisiert werden können. Den Nepo-Editor, der kostenfrei im Internetbrowser läuft gibt es in 21 Sprachen.

Mergecube 

Mit dem Mergecube könnt ihr AR (augmented reality, dt. erweiterte Realität) praktisch in euren Unterricht einführen. Egal ob Planeten, archeologische Artefakte oder ein Mars Landefahrzeug – mit dem Mergecube halten du und deine SchülerInnen über 100 wissenschaftliche Modelle direkt in euren Händen.

Der Clue ist, dass man nicht nur den kostenpflichtigen Schaumstoff Mergecube verwenden kann sondern auch die kostenlose Papiervorlage, mit der man sich den Würfel einfach selbst basteln kann. Die kostenfreie Merge Object Viewer App ist für Android, iOS und Windows verfügbar. Fortgeschrittene können mit der App zuvor selbst erstellte 3D Modelle hochladen. Desweiteren bietet die kostenpflichtige Merge Explorer App noch interaktivere 3D Modelle mit zusätzlichen Objektinformationen an.

Teachable Machine

Nie war der Einstieg in Künstliche Intelligenz (KI) so einfach. Mit Teachable Machine können SchülerInnen die Welt des Machine Learnings ohne jegliche Programmierkenntnisse entdecken. Machine Learning Modelle (MLM) sind die Basis für die meisten KI Anwendungen.

SchülerInnen können mit Hilfe von Teachable Machine ganz einfach eigene Machine Learning Modelle erstellen, trainieren und damit experimentieren. Anschließend können die Modelle heruntergeladen werden um sie lokal auf Tablets oder Smartphones anzuwenden. Außerdem können die MLMs in Drittanwendungen hochgeladen werden um sie auf Webseiten oder in Apps einzubauen.

Glitch 

Glitch ist eine Programmierumgebung für HTML, CSS, Java Script und Node.js, die direkt im Internetbrowser läuft. In der großen Online Community gibt es Beispielprojekte für jedes Niveau. SchülerInnen können kollaborativ an Programmierprojekten arbeiten. Dabei sind ihren Ideen keine Grenzen gesetzt – egal ob Website, API, Web App oder Datenanalyse Werkzeug.

Organisiere dir deine Klasse mit der Team-Funktion nach deinen individuellen Bedürfnissen: Zweierteams zum pair programming, größere Teams oder alle SchülerInnen in einem Programmierprojekt für Demonstrationszwecke. Die Anmeldung zum kostenfreien Konto funktioniert über bestehende Facebook und Google Konten oder über einen temporären „Magic-Link“ an eine beliebige Emailadresse.

swift playgrounds

Wer sich für die Entwicklung von iOS Anwendungen interessiert, der ist bei swift playgrounds genau richtig. In der App werden Rätsel gelöst, in dem die BenutzerIn richtigen Swift code schreibt. Der Einstieg in die eigens von Apple entwickelte Programmiersprache für mobile Geräte ist dadurch sehr leicht und spielerisch.

Neben den integrierten Einstiegslektionen gibt es auch viele weitere kostenfreie und kostenpflichtige Programmierübungen, mit denen deine SchülerInnen ihre Fähigkeiten Schritt für Schritt steigern können. Mit der kostenfreien App lassen sich auch Programme für verschiedene Robotersysteme erstellen (z.B. Lego Mindstorm EV3, Sphero, Dash, MeeBot und Parrot Drohnen).

Lego BricQ Motion Essential

Auch für die ganz Kleinen soll in unserer Übersicht etwas dabei sein. Lego Education BricQ Motion Essential richtet sich an Grundschüler von der 1. bis zur 4. Klasse. Der Baukasten stellt eine spielerische und vollkommen analoge Einführung in naturwissenschaftliche Themen dar. Die SchülerInnen bauen Modelle aus der Sportwelt nach und lernen dabei physikalische Prinzipien ganz praktisch kennen.

Neben den bunten Steinen gibt es umfassendes pädagogisches Begleitmaterial aus 7-8 strukturierten Unterrichtseinheiten sowie Sprach-, Kunst und Mathematikergänzungen zu jeder Einheit. Ein Computer ist für die SchülerInnen nicht erforderlich. Für höhere Klassenstufen gibt es Baukästen mit weiterführenden Inhalten und komplexeren Themen.

senseBox:mini

Die senseBox:mini hat ihren Ursprung am Institut für Geoinformatik der Uni Münster. Wer jetzt vermutet, dass es sich nun um Nachhaltigkeit dreht ist auf der richtigen Fährte. Mit dem kleinen Kasten lassen sich mittels Sensoren verschiedene Umgebungsdaten erfassen. Die senseBox:mini bildet den Einstieg in das senseBox Universum mit vielen spannenden Projekten.

Mit dem preisgünstigen Einsteigerset kannst du mit deinen SchülerInnen zum Beispiel die Innenraumluftqualität messen und die gesammelten Daten ins Internet übertragen. Auch ohne Pandemie lassen sich damit spannende Experimente in der Programmiersprache Blockly verwirklichen. Die Programmierumgebung ist frei im Netz verfügbar und bedarf keinerlei Softwareinstallation. Wie alle SenseBox Modelle ist die senseBox:mini modular aufgebaut und beliebig mit einer Vielzahl von Sensoren erweiterbar. Sie ermöglicht den SchülerInnen äußerst anwendungsorientierte Perspektiven auf die eigene Umwelt.

w3schools

Das Größte zum Schluss, denn w3schools ist eine der weltweit größten Seiten für Web-Entwickler. Auf der Website gibt es ein riesiges Angebot an HTML, CSS, SQL, Bootstrap, Python und Java Script Inhalten. Von Nachschlagewerken über Tutorials bis hin zu umfangreichen Kursen bietet die Seite viele Ressourcen für EinsteigerInnen und Profis.

Das Benutzerkonto ist, wie die meisten Inhalte auf w3schools, kostenfrei. Einzig die Kurse sind kostenpflichtig.

An dieser Stelle ist die Tour durch den Dschungel der digitalen Unterrichtstools beendet. Wir hoffen, wir konnten euch die ein oder andere Anregung geben und wünschen uns, dass ihr euch traut etwas für euch Unbekanntes zu erforschen. Ihr werdet sehen, dass viele der genannten Anwendungen großen Spaß machen und euch und euren SchülerInnen spannende Projekte und prägende Erlebnisse ermöglichen.