Das Projekt im Überblick
Das Projekt zielt darauf ab, die Informatik-, KI- und Datenkompetenzen sowie den Unternehmungsgeist in der heutigen Schüler*innenschaft zu steigern, um so die Fähigkeiten künftiger Fachkräfte und Entrepreneur*innen zur Bekämpfung des Klimawandels zu stärken. Durch die projektgebundene Auseinandersetzung mit Geo- und Erdbeobachtungsdaten zur Bekämpfung des Klimawandels einerseits und den selbstwirksamen Maker-Ansatz andererseits, sollen insbesondere Mädchen und junge Frauen angesprochen und darin bestärkt werden, sich mit Informatik und Data Science auseinanderzusetzen.
Das Pilotprojekt ermöglicht das Erleben von Selbstwirksamkeit bezogen auf die Herausforderungen im Bereich Klima und Nachhaltigkeit und integriert diese in den Informatikunterricht. Die Anwendung von Technologien zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen wird mithilfe von fünf Lernmodulen, zwei Hackathons und drei Events für ein Multi-Stakeholder-Netzwerk für (außer-)schulische Kontexte erprobt und evaluiert.
5 skalierbare Lernmodule
Die Lernmodule sollen Schüler:innen ermutigen und befähigen, sich mit Klimadaten und ihrer KI-basierten Nutzung auseinanderzusetzen sowie eigene Projektideen an der Schnittstelle von (Umwelt-)Informatik und Nachhaltigkeit zu entwickeln und diese in eigenen gemeinwohlorientierten Unternehmungen prototypisch zu realisieren.
Alle Lernmodule können im schulischen, i.e. curriculumsorientiert, als auch im außerschulischen Bereich eingesetzt werden. Sie zielen darauf ab
- ein nachhaltiges Interesse für Erdbeobachtungsdaten zu schaffen,
- grundlegende und praxisorientierte Informatik- und Datenkompetenzen zu vermitteln
- reale Anwendungsszenarien kennen zu lernen und
- die Entwicklung eigener Projektideen auf Basis des kompetenzorientieren Lernens zu fördern.
Eco anxiety, climate depression - die Liste der Wörter, die die Auswirkungen des Klimawandels auf unsere Psyche beschreiben, ist lang. Umso bedeutender wird eine datenbasierte und lebensweltnahe Auseinandersetzung mit den Fakten zum Klimawandel. Für das Erleben der eigenen lösungsorientierten Wirksamkeit in dieser globalen Krisensituation, ist Grundlagenwissen zu Voraussetzungen, Bedingungen und Folgen des Klimawandels nötig. Die Teilnehmenden untersuchen im 1. Lernmodul die Auswirkungen des Klimawandels in ihrer Region. Dies bildet die Grundlage für die Entwicklung eines KI-basierten Lösungsansatzes im weiteren Projektverlauf.
Die Teilnehmenden erlernen Methoden und Algorithmen von Künstlicher Intelligenz, um komplexen Fragestellungen datenbasiert zu begegnen und gekoppelte Mensch-Umwelt-Systeme selbstständig anwenden zu können. Das Wissen bildet dann die Grundlage, um auf einem Hackathon einen digitalen Prototypen lösungsorientiert für regionale Klimaproblematiken zu entwickeln. Das Projekt arbeitet für den Aufbau von Daten-, KI- und Digitalkompetenz mit Jupyter-Notebooks.
Dieses Lernmodul fokussiert den kompetenten Umgang mit Daten aus deutschen und europäischen Erdbeobachtungsprogrammen: z.B. Sentinel/Copernicus (EU), EnMap, TerraSAR-X/TanDEM-X. Basierend auf den Klimadaten der eigenen Region, werden verschiedene Szenarien und Modelle entwickelt und analysiert, inwiefern sich der Klimawandel zukünftig auswirken wird und wie man sich auf die absehbaren Änderungen anpassen kann und muss.
Was braucht es für den Schritt vom theoretischen Lösungsansatz zum ernsthaften Unternehmer-Mindset?
Um die entstandenen Ideen zu erforschen und unternehmerisch (nicht zwangsläufig kommerziell) weiterzuentwickeln, erhalten die Teilnehmenden Unterstützung von Expert*innen der Entrepreneurial Education. Ziel ist, die Jugendlichen zu befähigen, ihre Ideen nachhaltig und langfristig in ihrer Region zu bewerben und zu implementieren. Damit werden ebenfalls Kompetenzen für den "Arbeitsmarkt der Zukunft" adressiert und trainiert.
Als Abschluss der Lernreise präsentieren die Jugendlichen ihre Ergebnisse, Prototypen und Ideen vor einem regionalen Publikum. Dabei erhalten sie Unterstützung von Expert*innen, wie ihre Idee gezielt und wirksam im lokalen Diskurs platziert werden kann und welche Akteur*innen für eine optimale Außenwirkung berücksichtigt werden sollten.
Die Pitches bilden das vorläufige Ende der Lernreise und ermöglichen eine nachhaltige Verfestigung der erlernten Kompetenzen und des Selbstwirksamkeitserlebens.
Praxiserfahrung sammeln auf 2 Hackathons
Die 2 Hackathons eröffnen einen co-kreativen, interdisziplinären Bildungs- und Experimentierraum, in dem junge Menschen mit Unterstützung von Expert*innen aus den Bereichen Data Science, Geo- und Umweltinformatik, Design-Thinking und Social Entrepreneurship eigene Projektideen für die nachhaltige Nutzung von Erdbeobachtungsdaten entwickeln. Als anwendungsbezogene Lernräume bieten die zweitägigen Hackathons die Möglichkeit, das Wissen anzuwenden und in erste Prototypen im Bereich Climate Technologien zu entwerfen.
Darüber hinaus bilden diese Präsenzveranstaltungen die Grundlage für den Aufbau einer engagierten, deutschlandweiten Jugend-Community, welche als Austausch- und Inspirationsformat dient und Jugendliche (1) zu Tester*innen der Lernmodule, sowie (2) zu Peer-to-Peer-Themenbotschafter*innen befähigt.
Die Hackathons werden als kompakte Zweitagesveranstaltungen mit Bustransfers jeweils morgens und abends im Großraum Berlin/Brandenburg und NRW geplant.
Wie läuft ein Hackathon ab?
Wir haben schon einige Hackathons veranstaltet. Diese hatten zwar einen anderen Schwerpunkt, aber dennoch könnt ihr euch einen ersten Eindruck zum Ablauf und Gestaltung der Hackathons machen.
3 Offene Werkstätten für die Partizipation von Politik, Schule und Wirtschaft, Wissenschaft und Zivilgesellschaft
Während der ganzen Projektlaufzeit ist ein konstanter Austausch mit Politik, Praxis (Schulen und Lehrkräfte), Zivilgesellschaft, Wissenschaft und wirtschaftlichen Akteur*innen angedacht. Nur durch die proaktive Einbindung dieses umfassenden Netzwerks bleiben die Ergebnisse anschlussfähig und können langfristig in der schulischen und außerschulischen Bildung verankert werden.
Die offenen Werkstätten werden in verschiedenen Formaten Erwartungen und Bedarfe der unterschiedlichen Akteursgruppen klären, erste Zwischenergebnisse diskutieren, und das Einbinden der Forschungsergebnisse in etablierte Strukturen sicherstellen.
Zum jetztigen Planungsstand teilen sich die Werkstätten zielgruppenspezfisch folgendermaßen auf:
- Werkstatt: Fokus auf Lehrkräfte (ggf. SuS)
- Werkstatt: Fokus auf (politische) Stakeholder und Wirtschaft
- Werkstatt: Beitrag für die Öffentlichkeit, ggf. projektspezifische Fortbildungen für Lehrkräfte.
Projektentwicklung auf 2 Konsortialtreffen
Das interdisziplinäre Projektteam der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Paderborn und der GI vereint Perspektiven aus der Geomatik, der Didaktik für Geowissenschaften, Informatik und Geofernerkundung, der Politik, dem operativen Projektmanagement, der Psychologie und der Sozialpädagogik. Auf regelmäßigen Konsortialtreffen werden die Interessen und Erwartungen des Multi-Stakeholder-Netzwerks und der Bildungslandschaft mit den Projektzielen abgeglichen und diskutiert, sowie die nachhaltige Verwertbarkeit der Lernmodule sichergestellt.
Die Arbeitsergebnisse des ersten Konsortialtreffens in Berlin sind hier nachzulesen.
Evaluation & OER
Ziel der projektbegleitenden Evaluation ist es, die Art und Weise zu verstehen, wie Technologie und Lernen zusammenwirken, um das Verständnis von Schüler*innen für Umweltprobleme und deren Lösungen zu fördern. Dabei soll insbesondere die Wirksamkeit von Lernmodulen im Bereich Umweltbildung und Nachhaltigkeit evaluiert und die Entwicklung zukünftiger Lernmodule verbessert werden.
Alle Lernmodule werden aufbereitet und als Open Educational Ressource (OER) öffentlich zugänglich gemacht.