Einheit: Maschinelles Lernen am Beispiel des Wort-Detektiv-Bots

Einheit: Maschinelles Lernen am Beispiel des Wort-Detektiv-Bots

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Informatik & Medienbildung

5. | 6. | 7. Lernjahr

4 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Von der Smartphone-App bis hin zur Modellierung künstlicher neuronaler Netze sowie der Diskussion ihrer Vor- und Nachteile erfolgt anhand dieser Unterrichtseinheit Beispiel des Wort-Detektiv-Bots eine Einführung in das maschinelle Lernen mit neuronalen Netzen. Versetzen Sie Ihre Lernenden in die Lage, maschinelles Lernen in ihrem Alltag zu erkennen und zu verstehen. Ihre Lernenden erwerben Grundlagenwissen zu Funktionsweise und Modellen künstlicher neuronaler Netze inklusive wesentlicher Kenntnisse zum Deep Learning. Mit interaktiven LearningApps erweitern sie die Kenntnisse und erarbeiten sich in abwechslungsreichen Sozialformen mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen Praxiserfahrungen. So vermitteln Sie Ihrer Klasse breitgefächerte Kompetenzen zu intelligenten Apps mit neuronalen Netzen.
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# künstliche intelligenz
# lernen
# neuronen
# künstliche neuronale netze
# ki

Kompetenzen

Klassenstufe:5–7
Dauer:4 Unterrichtsstunden
Lernziele:Die Lernenden … 1. beschreiben die Arbeitsweise von Apps mit neuronalen Netzen, 2. erläutern die Funktion von maschinellem Lernen, 3. nennen und beschreiben ein Modell des Lernvorgangs beim Deep Learning, 4. erklären Aufbau und Funktion von künstlichen neuronalen Netzen und maschinellem Lernen.
Thematische Bereiche:künstliche Intelligenz, Lernen, Neuronen, künstliche neuronale Netze
KompetenzbereicheArgumentieren, Modellieren, Kommunizieren und Kooperieren

Inhaltsangabe

Benötigte Materialien

  • Laptop/PC/Tablet/Smartphone mit Internetzugang

Einstieg

Thema:Teilgebiete und wesentliche Kennzeichen der künstlichen Intelligenz
M 1aDer „Wort-Detektiv“-Bot und seine KI-Familie
M 1bDer „Wort-Detektiv“-Bot als Vertreter der Familie des maschinellen Lernens mit einfachen, neuronalen Netzen
Benötigt:
  • Dokumentenkamera/Beamer/OH-Projektor

Erarbeitung

Thema:Überblick zu maschinellem Lernen
M 2Was ist maschinelles Lernen? – Expert*innen-Talk
Benötigt
  • Erklärvideo https://raabe.click/Erklaervideo-MaschinellesLernen
  • ggf. LearningApps: https://raabe.click/LA-maschinellesLernen
Thema:Modell von maschinellem Lernen
M 3Maschinelles Lernen als Black Box
Benötigt
  • ggf. LearningApps zum Lückentext https://raabe.click/LA-ML-schwierig und https://raabe.click/LA-ML-einfach
  • ggf. LearningApps zu den Grafiken https://raabe.click/LA-ML-Grafik1 und https://raabe.click/LA-ML-Grafik2
Thema:Verknüpfung vieler künstlicher Neuronen zu neuronalen Netzen
M 4Künstliche neuronale Netze
Benötigt:
  • Erklärvideo https://raabe.click/Video-MachineLearning
  • ggf. LearningApps:https://raabe.click/LA-neuronalesNetz

Lernerfolgskontrolle

M 5Lernerfolgskontrolle: Maschinelles Lernen
Benötigt:
  • ggf. LearningApps:https://raabe.click/LA-LEK-ML

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