Ab an die Kiste: Konzeption eines mobilen Lernlabors zu KI - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal; Rösch, Mathias; Franke, Florian (Informatikunterricht zwischen Aktualität und Zeitlosigkeit, 2023)
Der vorliegende Beitrag beschreibt dieKonzeption und Gestaltung eines mobilen Lernlabors zum Thema Künstliche Intelligenz (KI). Das aus 25 Stationen bestehende Lernlabor befasst sich mit der Vermittlung von zentralen Konzepten der KI, ebenso wie mit Anwendungen in Alltag, Industrie und Forschung. Zur Konzeption der Lernarrangements wurden zunächst basierend auf der Literatur zentrale Konzepte der KI ausgewählt und im Folgenden im Rahmen von spielerischen Experimenten für die Schüler:innen zugänglich gemacht. Zudem wurden forschungs- und industrienahe Lernstationen in Kooperation mit Experten erstellt.<br
Keywords: Lernlabor; Künstliche Intelligenz; Allgemeinbildung

AI Unplugged – Künstliche Intelligenz ohne Computer unterrichten - Lindner, Annabel; Seegerer, Stefan (LOG IN - Informatische Bildung und Computer in der Schule, 2020)

AI Unplugged – Wir ziehen Künstlicher Intelligenz den Stecker - Seegerer, Stefan; Lindner, Annabel; Romeike, Ralf (Proceedings der 18. GI-Fachtagung Informatik und Schule (INFOS), 2019)
Aufgrund seiner großen Bedeutung in Medien, StartUp-Welt und der Digitalstrategie der Bundesregierung wird das Thema Künstliche Intelligenz (KI) auch für die Schule zunehmend relevant. Bisher sind Ansätze, die KI abseits von Programmierung für Schülerinnen und Schüler erlebbar machen, rar. Um dem zu begegnen, wurde eine Sammlung verschiedener Unplugged Aktivitäten rund um KI entwickelt, die das Thema greifbar macht und auch als Unterrichtssequenz verwendet werden kann. Unplugged stellt Aktivitäten bereit, die Ideen und Konzepte der Informatik ohne Computer ergründen. Die Aktivitäten beleuchten wichtige Konzepte des Themas KI und ermöglichen, der Künstlichen Intelligenz zugrunde liegende Ideen zielgruppengerecht zu vermitteln. Zudem bieten sie Ansatzpunkte, um gesellschaftliche Fragen der KI zu diskutieren. Dieser Beitrag beschreibt die Aktivitäten und deren theoretische Hintergründe, skizziert einen möglichen Unterrichtsverlauf und schildert konkrete Praxiserfahrungen von AI Unplugged.
Keywords: Künstliche Intelligenz; CS Unplugged; Maschinelles Lernen; Unterrichtsaktivitäten

Can you explain AI to me? Teachers’ pre-concepts about Artificial Intelligence - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal (2020 IEEE Frontiers in Education Conference (FIE), 2020)
As a starting point for a professional development (PD) program for teachers, this Research Full Paper investigates which ideas and pre-concepts teachers have about artificial intelligence (AI). Along with artificial intelligence’s increasing relevance in society, it is also finding its way into curricula for K-12. However, in this context, it is not only the students who are confronted with a new topic, but also their teachers. The vast majority of CS teachers have not dealt with AI during their studies and are, therefore, facing a stiff challenge when it comes to teaching it. Consequently, there is an unquestionable need for professional development for teachers in the field of artificial intelligence. Following the strategy of the Professional Development for CS Principles (PD4CS) initiative, a broad characterization of the content knowledge related to the respective topic is necessary as a first step. For this reason, semi-structured interviews were conducted with teachers with different levels of experience and varying previous knowledge of Computer Science to find out what pre-concepts about AI teachers would bring into a PD program. Based on this, together with a body of knowledge gathered from experts and reference books in artificial intelligence, the necessary AI content knowledge of the teachers is defined. The semi-structured interviews were analyzed using a qualitative approach based on the text analysis of Mayring. To respond to low intercoder-agreement, we used an approach described by Campbell and Quincy. Investigations of previous knowledge in programming show that this knowledge has a significant impact on misconceptions found with the participants. Bonar and Soloway identified gaps in previous knowledge as one reason for this. Our findings point to a similar effect of previous knowledge in the field of AI. This poses a problem as our participants are teachers who will be AI instructors themselves and who might pass on certain misconceptions to their students. Consequently, the accurate identification and description of the teachers’ knowledge gaps is an important starting point for providing a suitable and successful professional development program.<br
Keywords: Artificial Intelligence; K-12 CS Education; Professional Development for Teachers

Designing a Teacher PD Programme for AI – First Steps - Lindner, Annabel (The 16th Workshop in Primary and Secondary Computing Education, 2021)
In the long run, new topics arising in computer science are gaining importance in schools as well. In consequence, teachers need to be equipped with adequate knowledge about these topics. Using the example of artificial intelligence, this paper describes the first steps to develop a sustainable and comprehensive professional development programme for teachers. In this context, the process of determining the PD content is described and ideas for the organisational design of the programme are elaborated.
Keywords: artificial intelligence; professional development; K-12 teachers

EDITORIAL: Jetzt ist KI-Sommer! - Seegerer, Stefan; Michaeli, Tilman; Lindner, Annabel; Romeike, Ralf; Koerber, Bernhard (LOG IN - Informatische Bildung und Computer in der Schule, 2020)

Enabling the Teachers : Forschungsbasierte Konzeption einer Lehrkräfteweiterbildung zum Themenbereich Künstliche Intelligenz - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal (Workshop KI und Bildung 2024 (WKIB24), 2025)
Keywords: Lehrkräfteweiterbildung; Künstliche Intelligenz; Flipped Classroom

Erfahrungsbericht zur Qualifizierungsmaßnahme Informatik als Erweiterungsfach (Lehramt Realschule) in Bayern - Berges, Marc-Pascal; Ehmann, Matthias; Hennecke, Martin; Heuer, Ute; Lindner, Annabel; Gall, Rainer; Greubel, André; Günzel-Weinkamm, Nicole; Haller, Verena; Kronawitter, Julia; Pöhner, Nicolai (Proceedings der 18. GI-Fachtagung Informatik und Schule (INFOS), 2019)
Teil des Programms BAYERN DIGITAL II ist die berufsbegleitende Nachqualifizierungvon rund 180 Lehrerinnen und Lehrern der Realschule. Über die Ermäßigung des Stundendeputatswird den Teilnehmenden ermöglicht, sich innerhalb von zwei Jahren für das Fach Informatik anbayerischen Realschulen nachzuqualifizieren. Ausbildungsziel ist das einem regulären Studiumentsprechende Staatsexamen. An mehreren universitären Standorten wurden daher entsprechendeMaßnahmen aufgelegt. Durch die besonderen Rahmenbedingungen kommen vor allem Lehr- undLernformen des „blended learning“ Konzepts zum Tragen. Zweiwöchentliche Präsenztage sorgendabei für eine kontinuierliche Flankierung, wobei versucht wird, im Sinne des „flipped classroom“Prinzips die Präsenzzeit möglichst lernerzentriert und interaktiv zu gestalten. Untersuchungen zurZufriedenheit und Motivation nach dem ersten Halbjahr zeigen den Erfolg der Maßnahme, aber auchweiteres Verbesserungspotentia
Keywords: Nachqualifizierung; Realschule; Blended Learning

Implementing a Portable Learning Lab on Artificial Intelligence: It’s AI in a Box! - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal; Rösch, Mathias; Franke, Florian (Informatics in Schools. Beyond Bits and Bytes: Nurturing Informatics Intelligence in Education. ISSEP 2023., 2023)
This paper describes the conception, design, and first evaluation attempts of a learning lab on artificial intelligence (AI). The learning lab, which consists of 25 learning activities, aims to teach the central concepts of AI and its applications in everyday life, industry, and research. To design the learning arrangements, major concepts of AI were selected based on the literature and made accessible to the students through playful experiments. In addition, research- and industry-related activities were created in cooperation with experts. In the research-led development process, prototypes of the learning activities were tested with students and improved based on their feedback. An evaluation concept was created and used to assess the final activities.<br
Keywords: Learning Lab; Artificial Intelligence; General Education

KI im Toaster? Schüler:innenvorstellungen zu künstlicher Intelligenz - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal; Lechner, Magdalena (Informatik - Bildung von Lehrkräften in allen Phasen. 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021)
Die vorliegende Untersuchung erhebt als Beitrag zur didaktischen Rekonstruktion Schüler:innenvorstellungen zum Thema künstliche Intelligenz (KI). Dabei wurden von Schüler:innen mit einer Strukturlegetechnik Begriffsbilder erstellt und diese qualitativ analysiert. Die Erhebung zeigt, dass die Jugendlichen hauptsächlich konkrete Gegenstände bzw. Software-Funktionen als künstliche Intelligenz wahrnehmen, die dahinter liegenden Technologien für sie jedoch überwiegend unbekannt sind. Die Schüler:innen stellen sich oft eine starke KI vor und betrachten Intelligenz, Lernfähigkeit und selbständiges Handeln als deren Kerneigenschaften. KI-Technologien werden von vielen Jugendlichen als beängstigend oder gefährlich wahrgenommen; dies steht in engem Zusammenhang mit fehlenden Kenntnissen zur technischen Funktionsweise sowie der Darstellung von künstlicher Intelligenz in den Medien. All dies identifiziert wichtige Anknüpfungspunkte für den Informatikunterricht und die zukünftige Lehrer:innenbildung im Bereich K
Keywords: Schülerȷinnenvorstellungen; künstliche Intelligenz; qualitative Analyse

KI in der Kiste: Unterrichtsaktivitäten aus einem Lernlabor zum Thema Künstliche Intelligenz - Lindner, Annabel; Müller-Unterweger, Michaela; Berges, Marc-Pascal; Rösch, Mathias (Informatische Bildung in Schulen, 2023)
Der Beitrag präsentiert eine Sammlung von Unterrichtsaktivitäten, die im Rahmen der Entwicklung eines Lernlabors zum Thema Künstliche Intelligenz (KI) entstanden sind. Die Aktivitäten können in verschiedenen Jahrgangsstufen, Schulformen und Unterrichtsfächern als Impulse und thematische Aufhänger zur Vermittlung verschiedener Konzepte aus dem Bereich der KI eingesetzt werden. Es werden exemplarisch fünf Aktivitäten aus der Sammlung vorgestellt. In der Aktivität Gesucht: KI können Schüler:innen den Einsatz von KI-Algorithmen in Alltagsgegenständen unterstützt durch Bildkarten diskutieren. Es war einmal ... bietet einen Überblick über die historische Entwicklung von KI-Systemen, während Realitäts-Tabu sich mit der Komplexität der Realität und ihrer Verarbeitung durch KI-Systeme befasst. Die Orakel-Cops stellen Szenarien des Predictive Policing nach und in der Aktivität Künstler:in unbekannt versuchen die Schüler:innen, KI-Artefakte von menschlichen Kunstwerken zu unterscheide
Keywords: Künstliche Intelligenz; Lernlabor; Unterrichtsaktivitäten

Reconstruction of Transformative CS Topics in Education: A Model Proposal for Artificial Intelligence - Lindner, Annabel; Berges, Marc-Pascal (Journal of Digital Life and Learning, 2024)
From an educational perspective, artificial intelligence (AI) poses new challenges for computer science education due to its unique nature. In addition to its highly complex content and strong social relevance, the topic has further characteristics that distinguish it from typical computer science topics. Although there are many learning materials on AI, there is a lack of systematic approaches that take a holistic view of AI from an educational perspective and analyze the unique features of the topic in more detail. We develop a model that analyzes the actors and layers of educational processes regarding AI and outlines their relationships. The subsequent comparison with the Model of Educational Reconstruction for Computer Science Education permits conclusions for its practical consequences. Furthermore, a process model for introducing topics like AI into the classroom is proposed.<br
Keywords: Artificial Intelligence; K-12 Computer Science Education; Process Model; Educational Processes; Teacher Professional Development; Educational Reconstruction

Teachers’ Perspectives on Artificial Intelligence - Lindner, Annabel; Romeike, Ralf (ISSEP 2019 - 12th International conference on informatics in schools: Situation, evaluation and perspectives, Local Proceedings, 2019)
The growing importance of artificial intelligence systems in daily life leads to increasing demands for artificial intelligence (AI) as a topic in schools and the necessity to consider what all students in the 21st century should know about the topic. However, the successful integration of topics related to AI into teaching in K-12 requires proper preparation of teachers for this task. Therefore, we have conducted a questionnaire survey to get a first estimation of computer science teachers’ knowledge about the subject area. The teachers, who are already interested in AI, are furthermore asked which competences and types of knowledge they would consider as most important for their students in the field of AI. The questionnaire also investigates the challenges of teaching artificial intelligence. The survey shows that the teachers’ knowledge about artificial intelligence is broadly influenced by current “hype” topics and media coverage of AI. Teachers place a slightly higher value on sociocultural and technical knowledge about AI than on pure applicationoriented competences. Moreover, teachers perceive a lack of adequate teaching materials as well as best-practice ex-amples and tools in the field of artificial intelligence. Despite these challenges, the integration of the topic into computer science education curricula is welcome
Keywords: Teachers’ Perspectives; CS Education; Artificial Intelligence

Unplugged Activities in the Context of AI - Lindner, Annabel; Seegerer, Stefan; Romeike, Ralf (Informatics in Schools. New Ideas in School Informatics - 12th International Conference on Informatics in Schools: Situation, Evolution, and Perspectives (ISSEP), 2019, Proceedings, 2019)
Due to its great importance in the media, the start-up world and the political discussion, artificial intelligence (AI) is becoming increasingly relevant as a topic for schools. Until now, approaches to making AI tangible for students without actually programming an AI system have been rare. To address this circumstance, a teaching sequence of unplugged activities about AI has been developed and is presented. AI Unplugged provides CS Unplugged activities that present the ideas and concepts of computer science without using computers. The activities shed light on important concepts of AI and make it possible to convey the central ideas of artificial intelligence to the students. In addition, they offer starting points for discussing social issues around AI. This article describes the activities and their theoretical background, outlines a possible course of instruction, and describes practical experiences with AI Unplugged</em
Keywords: Artificial Intelligence; CS Unplugged; Machine Learning; Teaching Activities

Von Autonomem Fahren bis Zahnarzt - Vorstellungen von Schüler:innen zu Künstlicher Intelligenz und ihre Integration in den Informatikunterricht - Lindner, Annabel; Müller-Unterweger, Michaela; Löffler, Patrick; Lohr, Dominic; Berges, Marc-Pascal (Informatikunterricht zwischen Aktualität und Zeitlosigkeit, 2023)
Der vorliegende Beitrag beschreibt die Erhebung von Schüler:innenvorstellungen zum Thema Künstliche Intelligenz (KI) im Rahmen der didaktischen Rekonstruktion des Themenfeldes für den schulischen Informatikunterricht. Zudem werden Ansätze zur Integration der ermittelten Konzepte und Fehlvorstellungen im Unterricht durch angemessene Beispielkontexte und Aktivitäten illustriert. Anhand einer offenen Fragestellung wurden Ideen und Vorstellungen von Schüler:innen der 9. und 10. Jahrgangsstufe des Gymnasiums zu KI erhoben und qualitativ analysiert, um zentrale Anknüpfungspunkte für die curriculare Behandlung des Themenfeldes zu identifizieren. Die Konzepte wurden anschließend mit den bereits in der Literatur identifizierten Aspekten in Beziehung gesetzt. Dabei zeigten sich starke Überschneidungen mit den bereits vorliegenden Forschungsergebnissen, was zur Konsolidierung und Generalisierung dieser Ergebnisse beiträgt. Unter anderem nehmen die Schüler:innen selbständiges Lernen und Handeln als zentrale Charakteristika von KI-Systemen wahr und beschreiben komplexe Informatiksysteme, die ihnen überwiegend aus dem Alltag bekannt sind. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen werden mögliche thematische Kontexte, Aktivitäten und didaktische Implikationen für das Unterrichten des Themenfeldes diskutiert.<br
Keywords: Schüler:innenvorstellungen; Künstliche Intelligenz; DidaktischeRekonstruktion; Lehrplan