Die Diskussion um Künstliche Intelligenz (KI) ist ein sich ständig weiterentwickelndes Thema im Leben von Pädagogen. Es ist unausweichlich, dass KI ein zentraler Bestandteil des Lebens von Schülern werden wird. Auch wenn wir erst allmählich verstehen, wie das aussehen wird, wissen wir, dass wir jetzt damit beginnen müssen, unsere Schüler auf ihre Zukunft vorzubereiten. Diese Seite dient als Ausgangspunkt für die Vermittlung von KI mit VEX und bietet einen Überblick über Informationen und Ressourcen, die Sie bei der Integration von KI in Ihre Unterrichtspraxis unterstützen.
Die Bedeutung von KI
Definition von KI
Künstliche Intelligenz, oder KI, ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich mit Techniken befasst, die es Computern ermöglichen, Dinge zu tun, die, wenn Menschen sie tun, als Beweis für Intelligenz gelten1.
Künstliche Intelligenz ist eine zentrale und fortlaufende Entwicklung in der Evolution der Informatik, die auch weiterhin alle Bereiche der Gesellschaft stark beeinflussen wird. Es baut auf grundlegenden Konzepten der Informatik wie Algorithmen und Datenstrukturen auf und ermöglicht es Computern, selbstständig zu lernen, zu argumentieren und Entscheidungen zu treffen.
Jeder sollte etwas über KI lernen.
Informatik wird heute allgemein als eine unverzichtbare Fähigkeit für alle Schüler anerkannt. Da KI ein integraler Bestandteil der Informatik ist, haben Schüler ein Recht darauf ein grundlegendes Verständnis der Konzepte zu erlangen, die der KI zugrunde liegen. KI-Konzepte können kontinuierlich vermittelt werden, beginnend im Kindergarten und sich über den gesamten Bildungsweg der Schüler erstrecken. Dies wird sicherstellen, dass die Studierenden:
- Gleichberechtigter Zugang zu zukünftigen Karrieren: Durch die Vermittlung von KI wird sichergestellt, dass alle Schüler die Möglichkeit haben, Karrierewege in Bereichen wie Informatik, Robotik, Datenanalyse und Softwareentwicklung zu erkunden. Indem wir allen Menschen Chancen bieten, tragen wir dazu bei, eine vielfältige, innovative Belegschaft zu schaffen, die für die Zukunft gerüstet ist.
- Die Auswirkungen von KI auf die Gesellschaft verstehen: Das Erlernen von KI stattet die Schüler mit dem Wissen aus, ihr Potenzial zu erfassen. Indem sie die Vorteile und Grenzen dieser Technologie verstehen, können Studierende fundierte Entscheidungen treffen und zu deren verantwortungsvollem Einsatz beitragen.
- Aufbau wesentlicher Fähigkeiten und Einstellungen: Genau wie das Erlernen der Informatik fördert auch das Lehren von KI mithilfe der Informatik wesentliche Problemlösungsfähigkeiten und hilft den Schülern, Fähigkeiten des algorithmischen Denkens zu entwickeln, wie zum Beispiel algorithmisches Denken und Mustererkennung. Es bietet den Studierenden außerdem ein Umfeld, in dem sie die Zusammenarbeit üben und mehr über ihren eigenen Lernprozess erfahren können. Dies bereitet sie darauf vor, komplexe Herausforderungen mit Ausdauer und Kreativität anzugehen.
Unser Ansatz zum Unterrichten von KI
Wir vereinen Informatik, KI und Robotik, um einen authentischen Kontext für das Erlernen von KI zu schaffen, der sicher, unterhaltsam und motivierend ist. Wir legen den Schwerpunkt auf praxisorientierte Robotik und KI-gestützte Bildsensoren anstatt auf große Sprachmodelle (LLMs) wie ChatGPT.
Der Schutz der Privatsphäre unserer Studierenden hat für uns höchste Priorität.
Unser Ansatz gewährleistet, dass die Daten Ihrer Schüler jederzeit sicher sind.
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Der Einsatz von Robotern mit KI-Vision-Sensoren im Unterricht über KI bietet
und visuell ansprechende Möglichkeiten, KI-Konzepte zu erkunden ohne
Datenschutzrisiken, die mit LLMs einhergehen.
- Es werden zu keinem Zeitpunkt personenbezogene Daten (PII-Daten) erhoben.
- Bilder oder Videostreams von VEX-Sensoren oder -Robotern verlassen niemals Schülergerät.
- Den Studierenden werden vortrainierte KI-Modelle zur Verfügung gestellt, die Notwendigkeit entfällt, Bilder zu sammeln und zur Verarbeitung auf und teure Cloud-Server hochzuladen.
Roboter machen KI-Lernen sichtbar
Grundlegende KI-Konzepte können mithilfe von Robotern greifbar gemacht werden.
- KI-Unterricht mit einem Roboter verwandelt anspruchsvolle abstrakte Konzepte in konkrete, praxisnahe Lernerfahrungen. Der Einsatz von Robotern zur Veranschaulichung der Informatikkonzepte hinter der KI ermöglicht den Schülern eine direkte Erfahrung damit, wie KI tatsächlich funktioniert. Dies entmystifiziert die KI und hilft den Schülern, sich selbst als zukünftige Innovatoren und Problemlöser im Bereich der KI zu sehen.
- KI-gestützte Bildsensoren liefern den Schülern sofortiges, umsetzbares Feedback. Die Studierenden können Daten eines KI-Vision-Sensors in Echtzeit sehen und bearbeiten und sie in Programmierprojekten anwenden, um mithilfe eines Roboters reale Probleme zu lösen.
Entwicklung im Einklang mit der KI
Unser Ansatz zur KI-Ausbildung entwickelt sich kontinuierlich und aktiv weiter.
- Die KI entwickelt sich ständig und rasant weiter, und um Lehrer und Schüler in diesem dynamischen Umfeld effektiv zu unterstützen, müssen auch wir uns im gleichen Tempo weiterentwickeln. Die kommenden Jahre werden mehr Personalisierung, mehr Zusammenarbeit und mehr Transparenz bei KI-Systemen mit sich bringen, und wir werden weiterhin entsprechende Ressourcen entwickeln, um sicherzustellen, dass Schüler und Pädagogen erfolgreich sein können.
- Wir sind bestrebt, den Bedürfnissen der Lehrkräfte im jeweiligen Moment gerecht zu werden, indem wir einfach umsetzbare KI-gestützte Unterrichtsmaterialien mit Input der Lehrkraft erstellen. Wir haben mit CS Everyone Center der University of und zwei Gruppen von Grundschullehrern zusammengearbeitet, um Aktivitäten zu entwickeln, die das Verständnis der Schüler für das KI-Konzept der Wahrnehmung mithilfe von VEX 123 und VEX GO für Schüler der Klassenstufen K-4 fördern sollen. Die Aktivitäten werden in den Abschnitten 123 und GO weiter unten beschrieben.
KI im gesamten VEX-Kontinuum
Das VEX Continuum verbindet praxisnahe, realweltliche Erfahrungen mit entwicklungsangemessenen Methoden, um sicherzustellen, dass Schüler aller Altersgruppen während ihrer gesamten KI-Lernreise engagiert und erfolgreich sein können. Erfahrungsorientiertes Lernen fördert ein schrittweises Verständnis von Informatik- und KI-Konzepten. Im Laufe der Zeit entwickeln die Schüler ein grundlegendes Verständnis davon, was KI ist, wie sie funktioniert und wie sie eingesetzt werden kann.
VEX 123
KI-Kompetenz beginnt früh
Mit VEX 123 können Schüler vom Kindergarten bis zur zweiten Klasse an KI-Konzepte herangeführt werden. Das Programmieren eines 123-Roboters hilft Schülern, ein Verständnis für die Unterschiede in der Art und Weise zu entwickeln, wie Menschen und Computer ihre Umgebung wahrnehmen. Der eingebaute Augensensor des 123-Roboters bietet Schülern eine einfache Möglichkeit, Sensordaten zu erkunden und gleichzeitig grundlegende Informatikkonzepte wie Sequenzierung, Mustererkennung und grundlegende Algorithmen zu erlernen.
123 STEM-Laboreinheiten, wie zum Beispiel Kleiner roter Roboter, bieten einen ansprechenden und unterhaltsamen Rahmen zum Erlernen dieser Konzepte. In dieser STEM-Laboreinheit programmieren die Schüler ihre Roboter so, dass sie zum Haus der Großmutter fahren, dem Wolf ausweichen und mithilfe des Augensensors einen Algorithmus zur Wolfserkennung erstellen.
Darüber hinaus sollen die KI-Kompetenzaktivitäten für VEX 123 den Schülern das grundlegende KI-Konzept der Wahrnehmung näherbringen. Es ist wichtig, dass junge Schüler ein Verständnis dafür entwickeln, wie Roboter und Computer die Welt mithilfe von Sensoren wahrnehmen.
Weitere Informationen zu VEX 123, finden Sie auf dieser Seite.
Weitere Informationen zu den VEX 123-Aktivitäten und den STEM-Laboreinheiten finden auf Seite.
VEX GO
STEM und KI beginnen früh
Schüler der dritten bis fünften Klasse können mit VEX GO auf ihren ersten Erfahrungen mit KI aufbauen und ihr Wissen erweitern, um ein tieferes Verständnis von Sensordaten zu erlangen. Die Studierenden erlangen ein Verständnis dafür, was Daten sind, wie sie erhoben werden und wie sie zur Entscheidungsfindung genutzt werden können.
Solche Erfahrungen helfen den Schülern, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie Daten und KI zum Wohle ihrer Gemeinschaften eingesetzt werden können. Und die Schüler von VEX GO erweitern kontinuierlich ihre Informatikkenntnisse, indem sie sich mit der Lösung komplexerer Probleme mithilfe von Sequenzierung, Entscheidungsfindung und Algorithmen befassen.
Für VEX GO stehen außerdem AI Literacy Activities zur Verfügung, die dazu dienen können, Schülern die Sensorwahrnehmung näherzubringen oder als Ergänzung zu VEX GO STEM Labs eingesetzt zu werden und den Schülern zu helfen, tiefer in die Wahrnehmung ihrer Umgebung durch Roboter und Computer einzutauchen.
Weitere Informationen zu VEX GO finden aufSeite.
Weitere Informationen zu VEX GO-Aktivitäten und STEM-Laboreinheiten finden auf Seite.
VEX-ZIEL
Programmierung in der Praxis
Der VEX AIM Coding Robot ist ein auf Informatik ausgerichteter Roboter für Schüler ab der 4. Klasse. VEX AIM ist mit einer integrierten AI Vision ausgestattet, die die Möglichkeit bietet, KI-Konzepte mit einem physischen Roboter zu erforschen und so abstrakte Konzepte für die Schüler greifbar zu machen.
VEX AIM nutzt AI Vision, um Robotern die Fähigkeit zu verleihen, ihre Umgebung zu sehen und mit ihr zu interagieren. Der Sensor kann vorab trainierte Objekte – wie zum Beispiel Sportbälle und Fässer – erkennen und AprilTag-IDs identifizieren und diese Daten dann direkt über einen Code mit den Schülern teilen. Roboter können sowohl mit Blöcken als auch mit Python programmiert werden, wodurch VEX AIM für Anfänger zugänglich ist und gleichzeitig fortgeschrittene Möglichkeiten zur tieferen Erkundung bietet. Dieses ausgewogene Verhältnis von leichtem Einstieg und Raum für Weiterentwicklung ermöglicht es VEX AIM, die Studierenden dort abzuholen, wo sie in ihrem Verständnis von KI stehen, und sie auch weiterhin herauszufordern, während sich ihre Fähigkeiten entwickeln.
Weitere Informationen zu VEX AIM finden Sie
Weitere Informationen zum Unterrichten mit VEX AIM finden auf Seite.
Neue Ergänzungen folgen im Sommer 2026:
- KI-Fußball-Add-on mit Fußballfeld und Objekten
- KI-Fußball-Lehrplan und Aktivitäten
VEX IQ
Angewandtes KI-Lernen
VEX IQ (2. Generation) bietet Schülern der Mittelstufe zusätzliche KI-Lernherausforderungen mithilfe eines physischen Roboters. IQ bietet Schülern die Möglichkeit, offene Herausforderungen zu lösen, indem sie Daten von verschiedenen Sensoren sammeln und nutzen. Dies hilft den Schülern, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie man die richtigen Sensoren zur Lösung eines gegebenen Problems auswählt.
Die Schüler können auch Datenprotokollierungsübungen durchführen, indem sie den Speicher auf einer SD-Karte auf dem IQ Brain (2. Generation) verwenden. Die Studierenden können Sensordaten sammeln, diese in einer CSV-Datei speichern und die Daten anschließend grafisch darstellen, um vollständig zu verstehen, wie die Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen.
Weitere Informationen zu VEX IQ finden auf dieser Seite.
Weitere Informationen zu den VEX IQ STEM Lab Units finden aufSeite.
Außerdem ist ein eigenständiger VEX IQ AI Vision Sensor für die Verwendung mit VEX IQ (2. Generation) Brains erhältlich. Dieser Sensor kann wie unten beschrieben für VEX EXP und VEX V5 verwendet werden, jedoch mit VEX IQ-Builds und codiert in VEXcode IQ oder Microsoft Visual Studio Code.
Weitere Informationen zum IQ AI Vision Sensor finden Sie in der Anleitung Erste Schritte mit dem AI Vision Sensor mit VEX IQ .
Weitere Informationen zum Kauf eines VEX IQ AI Vision Sensors finden aufSeite.
Neue Ergänzungen folgen im Sommer 2026:
- IQ AI Add-On mit IQ AI Vision Sensor und Objekten
- IQ AI Vision Lehrplan und Aktivitäten
VEX EXP und V5
KI in der Praxis für Klassenzimmer
VEX EXP und V5 erweitern das KI-Lernen um eine weitere Dimension mit dem KI-Vision-Sensor. Der Sensor ermöglicht es Ihrem Roboter, seine Umgebung auf einzigartige Weise wahrzunehmen und mit ihr zu interagieren, indem er visuelle Informationen aus einem breiten Sichtfeld erfasst. Es erkennt 2D- und 3D-Objekte, identifiziert bestimmte Farben und Farbkombinationen und erkennt AprilTag-IDs sowie Sätze vortrainierter Objekte sowohl für den Unterricht als auch für Wettbewerbe.
Der KI-Vision-Sensor bietet Schülern die Möglichkeit, verschiedene Arten von Sensordaten in einem einzigen Programmierprojekt zu verwenden. Da der Sensor außerdem zwei vortrainierte Objekterkennungsmodelle enthält, können die Studierenden erleben, wie verschiedene KI-Modelle in realen Anwendungen funktionieren. Die EXP Clean Water Mission STEM Lab Unit bietet Schülern eine praxisorientierte, fortgeschrittene Ressource, in der sie Daten vom Sensor verwenden und komplexe Algorithmen erstellen, um eine tragbare Wasseraufbereitungsanlage zu automatisieren.
Weitere Informationen zum KI-Vision-Sensor finden Sie unter Erste Schritte mit dem KI-Vision-Sensor.
Weitere Informationen zum Kauf eines VEX AI Vision Sensors finden aufSeite.
Neue Ergänzungen folgen im Sommer 2026:
- KI-Erweiterung mit KI-Vision-Sensor und Objekterkennung
- Lehrplan und Aktivitäten zum Thema KI-Vision
VEX CTE Workcell
Karriere- und Arbeitsmarktreife mit KI
Die VEX CTE Workcell ist eine weitere Möglichkeit für Schüler der Oberstufe, sich mit KI-Themen auseinanderzusetzen. Die VEX CTE Workcell ist ein System aus Roboterarm, Förderbändern, Sensoren und Pneumatik, das Schüler beim Erlernen der industriellen Automatisierung unterstützen soll.
Weitere Informationen zur VEX CTE-Arbeitszelle finden Sie auf dieser Seite.
Weitere Informationen zu den VEX CTE STEM Lab Unit Courses finden aufSeite.
Neue Ergänzungen folgen im Sommer 2026:
- KI-Erweiterung mit dualen KI-Vision-Sensoren und Objekterkennung
- Lehrplan und Aktivitäten zum Thema KI-Vision
VEXcode VR
Virtuelle Roboterprogrammierung
VEXcode VR macht KI-Lernen zugänglicher, indem es Hardwarebarrieren beseitigt und die Funktionsweise intelligenter Systeme in den Vordergrund rückt. Die Studierenden konzentrieren sich darauf, wie KI-Systemdesigner zu denken – sie lernen, wie Daten gesammelt, interpretiert und zur Entscheidungsfindung genutzt werden – anstatt physische Roboter zu steuern.
Inhaber einer VEXcode VR Premium-Lizenz oder registrierte Wettbewerbsteams können einen virtuellen Roboter programmieren, um an Wettkämpfen im Bereich autonomes Programmieren teilzunehmen. Es stehen Wettkampffelder sowohl für den VEX V5 Robotics Wettbewerb als auch für den VEX IQ Robotics Wettbewerb zur Verfügung! Jeder dieser virtuellen Roboter integriert AI Vision, sodass die Schüler Objektklassifizierung und andere AI Vision-Daten in ihren Programmierprojekten nutzen können.
Weitere Informationen zu virtuellen Fähigkeiten finden auf dieser Seite.
VEXcode VR Premium-Nutzer können im Rover Rescue Playground mit KI-Darstellung und -Schlussfolgerungen interagieren. In „Rover Rescue“ programmieren die Schüler einen Rover mithilfe von KI, um in einer fremden Welt zu navigieren, Mineralien zu sammeln und Hindernissen und Feinden auszuweichen. Die im Rover integrierte KI-Technologie ermöglicht es ihm, Objekte zu erkennen und Daten über sie zu melden, einschließlich der Entfernung eines Objekts und seines relativen Winkels. Der Rover kann vorprogrammierte Spielelemente wie Hindernisse, Gegner und Mineralien erkennen.
Weitere Informationen zum Thema KI in Rover Rescue finden Sie in Artikel Using AI in Rover Rescue.
Weitere Informationen zum Erwerb einer VEXcode VR Premium-Lizenzfinden Sie auf dieser Seite.
Wettbewerbsfähige MINT-Fächer mit KI
VEX AI Robotik-Wettbewerb
Der VEX AI Robotics Wettbewerb bietet Schülern und Studenten die Möglichkeit, an einem vollständig autonomen Robotikwettbewerb teilzunehmen, bei dem die leistungsstarke Kombination aus GPS-Sensor und VEX AI Vision System zum Einsatz kommt. Die Schüler programmieren zwei Roboter, die als Team zusammenarbeiten sollen, um die diesjährige Herausforderung zu meistern.
Weitere Informationen finden auf der Webseite VEX AI Robotics Wettbewerbs.
VEX V5 Robotik-Wettbewerb
Die Studierenden können AI Vision-Daten in ihre Strategie für die Teilnahme an einem VEX V5 Robotics Competition-Match einbeziehen. Durch die Kombination von Sensordaten können Teams Informationen über vorab trainierte Klassifizierungsobjekte in ihre autonomen Codierungsroutinen integrieren.
Informationen zum VEX V5 Robotics Wettbewerb finden auf der Webseite des VEX V5 Robotics Wettbewerbs.
VEX IQ Robotik-Wettbewerb
Schüler, die am VEX IQ Robotics Wettbewerb teilnehmen, können mit dem VEX IQ AI Vision Sensor auch erste Erfahrungen mit KI-Vision im Wettbewerbsumfeld sammeln.
Weitere Informationen zum VEX IQ Robotics Wettbewerb finden auf der Webseite VEX IQ Robotics Wettbewerbs.
KI mit Zuversicht unterrichten
VEX bietet umfassende Ressourcen und Unterstützungsmaterialien für den KI-Unterricht, damit Sie selbstbewusst unterrichten können.
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VEX STEM Labs bieten schrittweise Anleitungen zur Durchführung, ähnlich einem Online-Lehrerhandbuch.
- In VEX 123 und GO STEM Labs bietet die Einheitenübersicht detaillierte Hintergrundinformationen, damit Sie sich gut auf die Durchführung der Einheit vorbereitet fühlen. Beispielsweise geht die Hintergrundinformation der VEX GO Data Detectives Unit detailliert darauf ein, was Sensoren sind und wie der Augensensor selbst Daten sammelt und meldet.
- In den IQ- und EXP-STEM-Laboren bietet ein Leitfaden Hintergrundinformationen, Anweisungen zur Durchführung und Tipps, die das Rätselraten beim Unterrichten von KI überflüssig machen.
- Die VEX-und die VEX-APIsind Ressourcen jeder kann um überUnterrichten KI mit VEXerfahren. Nutzen Sie beispielsweise die VEX-Bibliothek, um herauszufinden, was ein Sensor ist und wozu er verwendet wird. Anschließend können Sie in der VEX-API nachlesen, welche Codeblöcke oder Befehle mit diesem Sensor verknüpft sind.
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VEX PD+ bietet fortlaufende und personalisierte berufliche Weiterbildung für VEX-Anwender.
- Lassen Sie sich zertifizieren, indem Sie einen VEX-Einführungskurs in PD+ absolvieren und erhalten Sie sofortigen Zugang zur VEX PD+ Community, wo gleichgesinnte Pädagogen Fragen und Ideen zum Unterrichten von KI mit VEX austauschen können.
- Werden Sie PD+ All-Access-Mitglied und profitieren Sie von folgenden Vorteilen:
- Nutzen Sie die 1:1-Sitzungen, in denen Sie mit einem VEX-Experten über das Unterrichten von KI sprechen können.
- Besuchen Sie die Videobibliothek, um sich eine Reihe von Videos anzusehen und mehr über den KI-Vision-Sensor zu erfahren.
- Besuchen Sie uns persönlich auf der VEX Robotics Educators Conference und nehmen Sie an praktischen Workshops und informativen Sitzungen teil, die von Vordenkern im Bereich der KI-Ausbildung geleitet werden.
Weitere Informationen zur VEX PD+ All-Access-Mitgliedschaft finden auf dieser Seite.