Von Daten zu KI: Exploration realer Datensätze und maschinelles Lernen mit Entscheidungsbäumen im Mathematik- und Informatikunterricht

Vortragender: Prof. Dr. Rolf Biehler
Institution:Universität Paderborn
Datum: 09.07.2026
Dauer: 11:00 ‑ 13:15 Uhr
Plätze:noch 19 Plätze frei
Beitrags-Nr.WM 26
 
1. Einführung
Unsere Arbeit verfolgt das Ziel, KI nicht primär als Werkzeug zur Unterstützung von Lehr- und Lernprozessen einzusetzen, sondern ein kritisches Verständnis ihrer Funktionsweise zu fördern („Einblick in den Maschinenraum“). Das didaktische Konzept sowie fachliche und didaktische Hintergründe des maschinellen Lernens, seiner Anwendungen und ethischen Implikationen werden vorgestellt (www.prodabi.de).

2. Lebensmittel mit Entscheidungsbäumen klassifizieren
Bereits ab Klasse 7 können Schüler:innen mithilfe von Lebensmittel-Datenkarten (mit Nährwertangaben) handlungsorientiert lernen, wie Maschinen trainiert werden, um empfehlenswerte von weniger empfehlenswerten Lebensmitteln zu unterscheiden. Den Teilnehmenden werden entsprechende Daten-Kartenspiele zur eigenen Erprobung zur Verfügung gestellt.

3. Datenbasiertes Entscheiden – Wie TikTok dein wahres Alter herausfinden kann.
Für die Jahrgangsstufe 9 und höher wird ein Zugang zu Entscheidungsbäumen über vertraute Konzepte wie Vierfeldertafeln vorgestellt. Als Beispiel dient ein Datensatz zur Mediennutzung von Jugendlichen (auf der Basis der JIM-Studien). Wie kann man aus der Mediennutzung auf das Alter zurückschließen? Zunächst arbeiten die Schülerinnen und Schüler unplugged mit Vierfeldertafeln, bevor die Analyse mit der webbasierten Software CODAP (codap.concord.org) und dem Plug-in ARBOR fortgesetzt wird. Mit einem eigenen digitalen Endgerät (Tablet oder Laptop) kann man die Aktivitäten selber nachvollziehen.

4. Datenexplorationen mit CODAP zum Verstehen des Klimawandels
Zum Abschluss wird eine Unterrichtseinheit vorgestellt, in der Schüler:innen anhand authentischer Datensätze zentrale Aspekte des Klimawandels eigenständig untersuchen können.
Weitere Materialien auf www.prodabi.de und in mathematik lehren, Heft 244 (2024)

Bitte bringen Sie ein eigenes digitales Endgerät mit (Tablet oder Laptop)