Lernende erforschen Künstliche Intelligenz, indem sie ihre eigene Pac-Man-Welt bauen und programmieren. Die Geister fungieren als KI-Agenten, die nach programmierten Regeln agieren. So verstehen die Schülerinnen und Schüler durch verspieltes Entdecken, wie KI funktioniert.
Zielgruppe
Schüler*innen im Alter von 9–12 Jahren (Schweizer Zyklus 2)
Dauer
60 Minuten (im Format „Hour of AI“)
Sprache
Deutsch und Englisch
Erforderliche Werkzeuge
– ruler.game (kostenlose Web-App)
– iPads oder Laptops mit Internetzugang
– Kopfhörer
– Beamer (optional)
KI erkennen und deren Einfluss in unterschiedlichen Kontexten verstehen.
KI-Ausgaben beurteilen und entscheiden, ob sie sinnvoll sind.
Die Grenzen der KI mit ihrer programmierten Logik verbinden.
Mit KI-Systemen kollaborieren durch Testen und Verfeinern.
Ich kann erkennen, wie die Geister KI nutzen, um den kürzesten Weg zu finden.
Ich kann entscheiden, ob der Weg der KI sinnvoll ist oder überarbeitet werden muss.
Ich kann erklären, dass KI nach programmierten Regeln arbeitet.
Ich kann mein Pac-Man-Level vorstellen und reflektieren, was die KI in meinem Spiel macht.
Was ist der Lehrplan 21?
Der Schweizer Lehrplan 21 ist ein nationales Kompetenzraster, das definiert, was Schülerinnen und Schüler im Unterricht lernen sollen. Diese Bezüge zeigen, wie die Aktivität die Entwicklung von digitalen und rechnerischen Denk- und Arbeitsweisen unterstützt.
Medien-Kompetenzen
MI.1.3 b: Schüler*innen können einfache Bild-, Text-, Tondokumente gestalten und präsentieren
Informatik-Kompetenzen
MI.2.2 a: Schüler*innen können algorithmische Muster in ihrer Umwelt erkennen und beschreiben.
Abfolge solcher Anweisungen ist.
MI.2.3 d: Schüler*innen können grundlegende Elemente einer Benutzeroberfläche bedienen.
Überfachliche Kompetenzen
Selbstreflexion:
Schüler*innen können Schlussfolgerungen aus Selbst- und Fremdeinschätzungen ziehen.
Eigenständigkeit:
Problemlösen:
Schüler*innen können neue Herausforderungen erkennen und kreative Lösungen entwerfen.
Testen Sie die Spieloberfläche im Voraus.
Spielen Sie eine Demo-Runde und verstehen Sie, wie die KI die Geister steuert.
Bereiten Sie einfache Metaphern für KI vor. Zum Beispiel: „Die Geister sind wie ein GPS – sie finden die schnellste Route.“
Reflexionsfragen vorbereiten:
Warum bewegten sich die Geister so?
Macht die KI jemals Fehler?
Wo sehen wir KI im echten Leben so?
Testen Sie ruler.game auf allen Schulgeräten.
Falls die Website durch das Schulnetz blockiert ist: IT-Support kontaktieren.
Internetzugang und Browserkompatibilität (Safari, Chrome, Edge) überprüfen.
Stellen Sie sicher, dass alle Geräte geladen sind und Kopfhörer funktionieren.
Entscheiden Sie über Paare oder Einzelarbeit.
Rollen im Paar vergeben (z. B. Bauender / Beobachtender).
Unterschiede in Lerntempo antizipieren durch das integrierte Tutorial mit Differenzierung.
Mehrsprachige Unterstützung
Lehrer*innen können die Oberfläche auf Englisch, Deutsch oder eine andere Sprache einstellen.
Text-To-Speech
Anweisungen und Blöcke können vorgelesen werden, um Lernende mit Lese- oder Sehschwierigkeiten zu unterstützen.
Proxy-Based Programming
Prebugging reduziert Fehlerquoten 10x durch gleichzeitige Visualisierung von aktuellen und zukünftigen Objektzuständen.
Stellen Sie ein vorgefertigtes einfaches Labyrinth zur Verfügung, das sie verändern können.
Paararbeit zur Unterstützung (einer baut, einer beobachtet).
Fokus ausschliesslich auf Beobachtung und Beschreibung des Geister-Verhaltens, ohne ein komplettes Level entwerfen zu müssen.
Beginnen Sie mit den Grundlagen.
Ermuntern Sie, ein komplexeres Labyrinth mit mehr als zwei Geistern zu entwerfen.
Fordern Sie, vorher die Wege der Geister vorherzusagen.
Fügen Sie eine „Debugging“-Aufgabe hinzu: Ein Labyrinth entwerfen, bei dem sich der Geist verhakt- anschliessend reparieren.
Experimentieren mit Code (z. B. Töne hinzufügen).
Das ZPF-Tutorial orientiert sich am Konzept der Zone of Proximal Flow. Es unterstützt Lernende beim eigenständigen Lernen mit genau der richtigen Unterstützung.
Vier Tasten machen die Navigation einfach. Die Lernenden bewegen sich im eigenen Tempo mit Hinweisen oder arbeiten eigenständig weiter.
Entdecken Sie die KI der Geister mit Collaborative Diffusion. Dieser Algorithmus zur gemeinsamen Pfadsuche ist inspiriert von denselben Diffusions-Mechanismen wie grosse Sprachmodelle (LLM) wie ChatGPT. Er ermöglicht dynamische Spiele wie Pac-Man, bei denen Geister intelligent zusammenarbeiten, etwas, das ohne KI nur schwer umzusetzen wäre
Lösung: Die Website im Voraus testen. Falls der Zugriff blockiert ist, den IT-Support kontaktieren und die Freigabe beantragen.
Lösung: Internetverbindung prüfen oder bei Verbindungsproblemen vom WLAN auf einen Hotspot wechseln.
Lösung: Vorab testen. Falls ein Gerät nicht funktioniert, den Browser wechseln oder die Lernenden mit funktionierenden Geräten paarweise arbeiten lassen.
Lösung: Lernende am Vortag daran erinnern, die Geräte vollständig aufzuladen. Verlängerungskabel und Ladegeräte im Klassenzimmer bereithalten. Falls nötig, Geräte paarweise teilen.
Lösung: Dies als Lernmoment nutzen. Erklären, dass die KI immer den kürzesten möglichen Weg auf Basis der verfügbaren Regeln berechnet.
Nutzen Sie Fragen um Lernende zu leiten:
1. Was weiss die KI über das Labyrinth?
2. Welche Regeln befolgt sie?
3. Welche Wege sind für die KI überhaupt sichtbar?
Technischer Hinweis:
Prüfen, ob Lernende Blöcke unter den blauen Wänden platziert haben. Die KI-Geister interpretieren diese als begehbaren Pfad und nutzen sie.
Lösung: Das Tutorial beantwortet alle typischen Fragen, die während des Prozesses auftreten. Falls nötig, die ersten Schritte schrittweise mit dem Beamer vorzeigen. Lernende sollen zur Nutzung der Vorlesefunktion (Text-to-Speech) ermutigt werden, wenn ihnen das Lesen schwerfällt.
Lehrpersonen sollten die Hilfeoptionen auf about.ruler.game und ruler.game vor Unterrichtsbeginn erkunden.
Lernende sollen zur Arbeit in Paaren ermutigt werden, da sich viele Probleme auf diese Weise schnell lösen lassen.
Es soll ein klarer Eskalationspfad gelten: zuerst die Partner*in fragen, dann ein anderes Paar, erst danach die Lehrperson.
Obwohl diese Aktivität für eine «Hour of AI» (60 Minuten) ausgelegt ist, bietet ruler.game viele Möglichkeiten für weiterführende Projekte im Informatikunterricht. Lehrerinnen können sie nutzen, um die Programmierfähigkeiten der Lernenden zu vertiefen und Kreativität über die erste Stunde hinaus zu fördern.
Kreatives Game-Design
Lernende können eigene vollständige Spiele entwerfen, nicht nur Pac-Man. Die Plattform ermöglicht das Importieren selbst gezeichneter Charaktere (z. B. eingesannte Zeichnungen oder digitale Bilder). Dies macht die Spiele persönlicher und motiviert Lernende dazu, Programmierung mit eigener Kreativität zu verbinden. Lernende können ihre Spiele mit Mitschülerinnen, der Familie oder online teilen – was authentische Zielgruppen für ihre Arbeit schafft.
Programmier-Konzepte
Ruler.game visualisiert Programmieren durch proxymales Debugging: Jeder Block und jede Instruktion ist direkt in der Spielwelt sichtbar. So verstehen Lernende Programmierlogik Schritt für Schritt.
Erweiterungsaufgaben können einschliessen:
Schleifen, Bedingungen und Variablen in neuen Kontexten verwenden.
Mehrere Agentinnen hinzufügen und testen, wie sie interagieren.
Regeln verändern, um neue Spielmechaniken zu schaffen (z. B. ein Geist, der Pac-Man vermeidet statt jagt).
Handlungsspielraum und Reflexion
Lernende dokumentieren ihren Designprozess in einem Portfolio (Screenshots, Beschreibungen, Reflexionen).
Sie können ihre Spiele präsentieren und so Kommunikations- und Kollaborationsfähigkeiten fördern.
Lehrer*innen können kleine Wettbewerbe integrieren (z. B. «Kreativstes Labyrinth», «Bestes KI-Experiment») zur Motivationssteigerung.
Fächerverbindende Projekte
Kunst und Informatik:
Lernende zeichnen Charaktere und importieren sie als Sprites.
Sprachenlernen:
Da die Plattform mehrere Sprachen und Text-to-Speech unterstützt, können Lernende Vokabular und Anweisungen in Englisch oder einer anderen Zielsprache üben.
Ethik und Gesellschaft:
Diskussionen über KI-Grenzen und Fairness können mit Beispielen aus dem echten Leben (Navigationsapps, Empfehlungssysteme) verbunden werden.