STIU 2025 – 14. Schweizer Tag für Informatikunterricht

Programmiere mit Logo und Python den Roboter xBot

Die Robotik bietet nicht nur ein enormes Potenzial zur Förderung des algorithmischen Denkens, sondern auch zur Entfaltung der eigenen Kreativität und Phantasie – dafür steht das A (Art) in STEAM. Mit dem in der Schweiz entwickelten Bildungsroboter «xBot» (Kooperation PHBern und Technische Fachschule Bern) lernen die Schülerinnen und Schüler der Zyklen 1 – 3 nicht nur das Programmieren mit der freien und weit verbreiteten Programmierumgebung xLogo, sondern erleben Anwendungen aus dem gesamten STEAM – Bereich (MINT und Kunst). Im Workshop haben Sie die Möglichkeit, selbst mit dem xBot zu experimentieren und kreativ zu werden. Aufgaben, welche sich für Ihre Zielstufe eignen, können selbst ausprobiert und gelöst werden.

Leitung: Urs Wildeisen, PHBern; Tanja Taminé, PHBern

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Zyklus 1 – 3 (Primaschule, Sekundarschule)

Voraussetzungen: Laptop (die Software läuft im Browser auf allen Betriebssystemen und muss somit nicht vorgängig heruntergeladen werden).
Geeigneter Browser für xLogo: Google Chrome
Link Software: https://xlogo.inf.ethz.ch
Link Lernumgebung xBot: https://x-bot.ch

Künstliche Intelligenz im gymnasialen Unterricht

Wie soll man KI in der Schule unterrichten, wenn die heutige Wissenschaft weit davon entfernt ist zu verstehen, warum die Lernalgorithmen so erfolgreich sind? Der oft gegangene Weg der Fütterung einer Blackbox mit Daten mit nachfolgender Bewunderung seiner Fähigkeiten hat einen oberflächlichen Bildungswert. Können wir in der Schule die KI entzaubern und den Jugendlichen eine Vorstellung geben, wie sie selbst KI-Systeme bauen können? Die Antwort ist positiv und wir zeigen mittels Spielens auf endlichen Spielbrettern, wie Lernalgorithmen durch Training Wissen erwerben können und ihre wachsende Expertise bewahren können.

Leitung: Prof. em. Dr. Juraj Hromkovič, ETH Zürich; Regula Lacher, ETH Zürich

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Gymnasiallehrpersonen für das Fach Informatik

Voraussetzungen: Keine

Eine Webseite für die Ausbildung und Fortbildung

Informatik ist in NRW seit wenigen Jahren Pflichtfach in den Jahrgängen 5 und 6. Informatik sollte zukünftig in allen Jahrgängen der Sek I als Pflichtfach verankert werden. Dabei sollten zumindest Teile der Themen spiralig angelegt werden. Ein dafür geeignetes Thema ist die Kryptologie, die bereits in vielen Bundesländern unterrichtet wird.

Für das Projekt FaIBLe (Fachdidaktik Informatik in Bausteinen für die Lehre), an dem sieben Universitäten beteiligt waren, hat der Bereich Didaktik der Informatik an der Uni Bonn ein Spiralcurriculum als Webseite entwickelt, das fachliche mit didaktischen Aspekten verbindet. Eine beispielhafte Implementierung in drei Programmiersprachen (Coffeescript, Python und Ruby) ist dabei realisiert worden. Diese Webseite kann nicht nur von Studierenden, sondern auch von aktiven Lehrkräften zur Fortbildung genutzt werden.

Auf dem STIU 2025 soll diese Webseite vorgestellt werden. Ein Endgerät mit einem üblichen Webbrowser ist daher im Workshop sinnvoll.

Leitung: Dr. Arno Pasternak, TU Dortmund

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Lehrpersonen aller Jahrgänge

Voraussetzungen: Eigener Laptop

Ein «Unplugged»-Brettspiel zur Vorbereitung auf das Programmieren in der 3. bis 5. Klasse

Im Schweizer Lehrplan werden grundlegende Programmierkonzepte und «Computational Thinking» in der 3. und 4. Klasse nur unzureichend verankert. So fühlen sich viele Schüler:innen unvorbereitet, wenn in der 5. Klasse erstmals Programmieren eingeführt wird. Das IMPACT-Projekt schliesst diese Lücke mit einer analogen, spielbasierten Lernumgebung, die zentrale Programmierkonzepte altersgerecht und motivierend vermittelt.

In diesem Workshop stellen wir den aktuellen Stand eines «Unplugged»-Brettspiels vor, das 4. Klässler:innen hilft, wesentliche Programmierkonzepte wie Sequenzen, Schleifen, Bedingungen und Ereignisse zu verstehen. Entwickelt wurde das Spiel nach dem Ansatz der Educational Design Research und durch Literaturrecherche, Experteninterviews, Beratungen mit Didaktikern und Tests im Klassenzimmer optimiert.

Die ersten Ergebnisse zeigen, dass sich die Lernenden aktiv engagierten und Lehrpersonen das Spiel als altersgerecht und hilfreich zur Vorbereitung auf das Programmieren einschätzten.

Leitung: Larissa Meyer-Baron, PHZH

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Lehrpersonen, PICTS, Forschende

Voraussetzungen: Kein Vorwissen notwendig

Teaching Informatics Concepts Through Games

Informatics education requires a balance between theoretical understanding and hands-on experience to help students grasp abstract concepts and develop essential problem-solving skills. Rather than using computing devices and specialized software, games provide an engaging and interactive way to introduce key informatics concepts, such as algorithms, logic, and computational thinking.
This workshop explores how games—both digital and unplugged—can serve as powerful tools for teaching informatics. By integrating short, focused tasks (or «mind-size bites,» as coined by S. Papert) into gameplay, educators can reinforce core computing principles. These brief yet impactful exercises encourage logical reasoning, pattern recognition, and structured problem-solving.
Participants in this workshop will gain hands-on experience with engaging games and problem-solving tasks that can be easily implemented in the classroom, fostering both creativity and logical thinking among students.

Leitung: Eglė Jasutė, Vilnius University; Vaidotas Kinčius, Vilnius University; Prof. em. Dr. Valentina Dagienė, Vilnius University

Sprache: Englisch

Zielgruppe: Sekundarschule

Voraussetzungen: Keine

A Game-Based Debugging Assessment for Accessible and Scalable K-12 Evaluation

Debugging is a key part of computational thinking and problem-solving. While national curricula have begun to include debugging practices, there’s still no standard way to assess it, and research in this area remains limited. Existing approaches often lack scalability and accessibility for K–12 use. This workshop introduces a new game-based debugging assessment tool designed for students ages 5 to 18+, with no prior coding experience needed. The tool focuses on core debugging tasks: checking for bugs, locating them, and testing fixes to achieve the correct outcome. It mimics real-world debugging with features like multiple valid solutions, interdependent variables, and time constraints, while distinguishing between superficial fixes and root-cause resolutions. Developed iteratively as a tablet application, it supports wide age and skill ranges. In this workshop, participants will try the tool, give feedback, explore classroom uses, and discuss collaboration opportunities.

Leitung: Kunal Massé, EPFL; Prof. Dr. Francesco Mondada, EPFL

Sprache: Englisch

Zielgruppe: Computer Science and other teachers

Voraussetzungen: Keine

Wie Kinder mittels selbst-definierter Befehle in XLogoMidi lernen, Probleme modular zu lösen

Viele Kinder programmieren mit Begeisterung – doch gehen sie dabei auch strukturiert vor oder erschaffen sie ein kreatives Chaos aus Spaghetti-Code? In diesem Workshop stellen wir eine Erweiterung der blockbasierten Lernumgebung XLogoMidi vor, die es bereits jungen Schülerinnen und Schülern ermöglicht, programmieren zu lernen mit System. Lehrpersonen erhalten einen Einblick in die erweiterten Funktionen der Lernumgebung XLogoOnline sowie eine erprobte Aufgabensequenz zur Förderung des modularen Problemlösens im Programmierunterricht mit Anfängern.

Leitung: Jun.-Prof. Dr. Jacqueline Staub, Universität Trier; Rafael Fernandes, ETH Zürich

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Lehrpersonen der 1.-4. Klasse, interessierte Personen aller Schularten und Altersstufen

Voraussetzungen: Laptop mitbringen, kein Vorwissen vorausgesetzt

Teaching Computational Thinking Using Music, and Teaching Music Using Computational Thinking

Computational thinking (CT) applies to subjects outside computer science, and music is no exception. This workshop builds bridges between computer science and music education. CT ideas such as decomposition, patterns, abstraction, and algorithms can all be exercised in a meaningful way while at the same time engaging students with key concepts from music.

This workshop will present ideas for having students exercise concepts from music while at the same time developing skills relating to CT, including unplugged activities and programming in Scratch. The focus will be on primary school level.

Leitung: Judith Bell

Sprache: English

Zielgruppe: Primarschule

Voraussetzungen: The session will assume an interest in music, but not necessarily specialist knowledge of music theory – you’ll get to explore that via computational thinking! It is helpful if you bring your own computer/tablet. For those who attended the workshop on CT and music education at the 2024 STIU, some content overlaps with this, but the focus will be adjusted to suit the attendees.

Using Hands-on Activities to Engage With Students Computer Science

Computer Science Unplugged is a pedagogical tool that can help engage students with ideas from Computer Science without using computers. It complements students learning to program, gets them thinking beyond just typing code, and also happens to provide a nice break from being in front of a screen!

In this workshop we’ll explore some «Unplugged» activities, and connect them to helping students learn to program and understand algorithms. We will also look at some general principles used to design unplugged activities that work well.

Leitung: Prof. Dr. Tim Bell, University of Canterbury

Sprache: English

Zielgruppe: Volksschule (Primar- und Sekundarschule)

Voraussetzungen: No requirements

Ein Workshop zu Storytelling, Physical Computing (micro:bit) und Teamarbeit für inspirierenden Informatikunterricht.

In diesem Workshop verbinden wir Programmieren, Storytelling und Physical Computing zu einem innovativen Lernerlebnis. Mit Hilfe des micro:bit und modularen Unterstützungskarten setzen wir in Gruppen kreative und selbstgesteuerte Projekte zu einem gemeinsamen Thema – wie z. B. einem «Zoo», um. Dabei realisiert jede Gruppe ein selbstgewähltes kleines Projekt, welches einen Aspekt des gemeinsamen Themas abdeckt. Die Karten bieten dabei eine flexible Unterstützung, vom Einstieg in die Programmierung bis hin zu komplexeren Aufgaben wie der Steuerung von Sensoren und Motoren. Das didaktische Setting fördert Kreativität, Zusammenarbeit und Peer-Learning und schafft eine motivierende, inklusive Lernumgebung.
Wir erproben das Setting und entwickeln ein Gefühl dafür, wie die Idee im Unterricht eingesetzt werden kann. Das Format ist praxisbewährt und wurde erfolgreich mit Lehrkräften und Schülergruppen durchgeführt.

Leitung: Tobias M. Schifferle, PHZH

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Lehrpersonen aller Stufen

Voraussetzungen: Der Workshop ist binnendifferenzierend und daher für alle Niveaus geeignet.
Bitte eigenen Laptop mitbringen.

Beispiele historisch-genetischen und logisch-genetischen Unterrichts

Martin Wagenschein war als Pädagoge Pionier für ein konstruktivitisch geprägtes Lernen und Lehren. Sein «genetisches Prinzip» basiert auf der Analyse von Phänomenen und der «Einwurzelung» der Fachdisziplinen in unserer Lebenswelt, sowohl in Bezug auf den historischen Vorgang als auch die logischen Wirkprinzipien. Im 3. Jahrtausend ist diese Einwurzelung besonders relevant, damit Schülerinnen und Schüler unsere zunehmend gestaltete Lebenswelt allgemeinbildend begreifen können.
In Workshop beschäftigen wir uns mit für den Schulunterricht geeigneten Beispielen und diskutieren historisch-genetische sowie logisch-genetische Kontexte für Unterrichtssequenzen sowie den Allgemeinbildungsgrad.

Leitung: Jens Gallenbacher, Johannes Gutenberg Universität Mainz

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Lehrpersonen von Primarschule 4. Klasse bis Ergänzungsfach

Voraussetzungen: Keine

Eine interaktive Lernplattform für Cybersicherheit im Gymnasium

Aufgrund der zunehmend wichtigen Rolle der digitalen Welt in unserer Gesellschaft ist die Cybersicherheit von wachsender Bedeutung. Im Informatikunterricht des Gymnasiums kommt diese leider jedoch oftmals zu kurz, wodurch die Schülerinnen und Schüler nicht optimal auf die lauernden Gefahren des Cyberspace vorbereitet sind.

Um die Cybersicherheit ins Gymnasium zu bringen, entwickeln wir die Lernplattform CyberQuest. Dieses aktive Forschungsprojekt soll das komplexe Thema auf interaktive Art und Weise den SuS näherbringen. Die SuS können beispielsweise mit einem speziell für die Plattform entwickelten sozialen Netzwerk interagieren und die dort extra eingebauten Schwachstellen ausnutzen. Dabei werden sie geführt von begleitenden Lektionen im Lektionszentrum.

Beim diesjährigen STIU soll die Lernplattform den anwesenden Lehrpersonen vorgestellt werden. Dabei soll auch wertvolles Feedback eingesammelt werden, damit die Plattform gemäss den Bedürfnissen der Lehrpersonen erweitert werden kann.

Leitung: Sven Grübel, ETH Zürich

Sprache: Deutsch

Zielgruppe: Gymnasiallehrpersonen für das Fach Informatik (andere interessierte Lehrpersonen sind auch gerne willkommen)

Voraussetzungen: Eigenen Laptop mitbringen, kein Vorwissen benötigt

Navigating the Landscape of AI Literacy: What is It and How Do We Teach It In an Experiential Way?

This workshop explores how teachers can introduce AI literacy in engaging and practical ways, with a focus on experiential learning. We will share key insights from current research on frameworks for defining AI literacy, discuss strategies for classroom implementation, and highlight practical, ready-to-use resources. Participants will also preview an early-stage research prototype and have the opportunity to offer feedback to inform its future development.

Leitung: Prof. Dr. April Wang, ETH Zürich

Sprache: Englisch

Zielgruppe: We welcome teachers from different learning contexts to share their unique perspectives

Voraussetzungen: This will be an interactive workshop combining brief presentations with hands-on group activities and collaborative discussion.