Automatisierung im Chemieunterricht mit LEGO®-Titrationsrobotern

Wie lassen sich Algorithmik, Automatisierung und Programmierung spannend und praxisnah in den Chemieunterricht integrieren? Diese Fortbildung bietet Ihnen als Fortbildner*in ein innovatives Konzept, mit dem Sie Lehrkräfte für zukunftsrelevante Kompetenzen begeistern können. Ganz im Sinne der 21st Century Skills, denn Automatisierung ist längst Teil unseres Alltags und der chemischen Industrie. Daher ist es höchste Zeit, sie auch im Klassenzimmer erlebbar zu machen. Im Zentrum steht die Entwicklung eines automatischen Titrationsroboters mithilfe des LEGO® Education SPIKE™ Prime Sets. Nach einem kompakten Input zu den informatischen Grundlagen konzipieren die Teilnehmenden in Kleingruppen ihren eigenen Roboter für eine Säure-Base-Titration. Sie bauen, programmieren und testen unterstützt durch eine intuitive App und ein interaktives eBook, das Schritt für Schritt durch den Prozess führt. Die Fortbildung basiert auf einem Hands-on-Ansatz. Lehrkräfte erleben den gesamten Entwicklungsprozess – von der Idee bis zur ersten automatisierten Titration. In einem kleinen Wettbewerb werden besonders präzise oder kreative Roboter ausgezeichnet. Die Reflexion über den Einsatz im Unterricht und die Diskussion über Potenziale und Herausforderungen runden die Fortbildung ab. Ein interaktives eBook (erstellt mit PowerPoint) begleitet die Teilnehmenden durch alle Phasen und ermöglicht eine strukturierte Durchführung und nachhaltige Lernerfolge. Lernziele: In dieser Fortbildung lernen Lehrkräfte, wie sie mit dem LEGO® Education SPIKE™ Prime-Set einen automatischen Titrationsroboter konstruieren und mithilfe der zugehörigen App programmieren können. Dabei erwerben sie grundlegende Kenntnisse im Bereich der Automatisierung und der intuitiven Blockprogrammierung. Darüber hinaus führen die Teilnehmenden eine automatisierte Säure-Base-Titration durch und reflektieren, wie ein solcher digital unterstützter Experimentierprozess sinnvoll und didaktisch begründet im Chemieunterricht eingesetzt werden kann. Zudem setzen sich die Lehrkräfte mit informatischen Grundprinzipien wie Algorithmizität und Automatisierung auseinander und entwickeln ein Verständnis dafür, wie diese Konzepte fächerverbindend und praxisnah im Chemieunterricht thematisiert werden können. Der zeitliche Umfang dieser Fortbildung liegt bei 3,5 Stunden. Der Zeitrahmen beträgt eine Veranstaltung. Fortbildungsformat: Präsenz. Digitale Kompetenzen: Aktive Einbindung der Lernenden, Auswählen, Berufliche Zusammenarbeit, Berufliches Engagement, Differenzierung und Individualisierung, Digitale Ressourcen, Erstellen und Anpassen, Erstellung digitaler Inhalte, Förderung der digitalen Kompetenz der Lernenden, Informations- und Medienkompetenz, Kollaboratives Lernen, Kommunikation und Kollaboration, Lehren, Lehren und Lernen, Lernerorientierung, Selbstgesteuertes Lernen