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Künstliche Intelligent einfach mit Scratch erklären – Die Nasen-Schreib Übung

Die Face Sensing Erweiterung ist aus dem Versuchslabor Scratch Lab endlich als neue Erweiterung in die kostenlose online Scratch Programmierumgebung eingezogen (Scratch – Imagine, Program, Share) und bringt künstliche Intelligenz direkt ins Klassenzimmer – und das auf eine Weise, die Schülerinnen und Schüler sofort verstehen und erleben können. Die Erweiterung nutzt maschinelles Lernen, um Gesichter über eine Webcam zu erkennen und verschiedene Gesichtsbereiche wie Nase, Mund, Augen und Ohren zu verfolgen.

Datenschutz im Fokus: Sicher experimentieren

Ein entscheidender Vorteil für den Schulbereich: Die Face Sensing Extension verarbeitet alle Kamerabilder ausschließlich lokal auf dem Gerät. Keine Daten werden gespeichert oder an externe Server übertragen. Dies macht die Technologie datenschutzrechtlich unbedenklich für den Einsatz in Schulen und ermöglicht es Lehrkräften, KI-Konzepte ohne Bedenken zu thematisieren.

Einfache Programmierung mit großer Wirkung

Die Face Sensing Blöcke funktionieren nach dem bewährten Scratch-Prinzip: Einfache, farbkodierte Befehlsblöcke ermöglichen es auch Programmieranfängern, schnell erste Erfolge zu erzielen. Mit Befehlen wie „Gehe zur Nase“ oder „Folge dem Kopf“ können Sprites (digitale Figuren) präzise auf Gesichtsbewegungen reagieren.

Grundlegende Funktionen der Erweiterung:

  • Erkennung von acht verschiedenen Gesichtsbereichen (Nase, Mund, linkes/rechtes Auge, zwischen den Augen, linkes/rechtes Ohr, Kopfoberseite)
  • Automatische Größenanpassung basierend auf der Entfernung zur Kamera
  • Kopfneigung wird erkannt und kann zur Sprite-Steuerung genutzt werden

Praxisbeispiel: Die Nasen-Schreib-Übung

Ein besonders anschauliches Beispiel für den Unterrichtseinsatz ist die Nasen-Schreib-Übung: Ein blauer Ball folgt der Nase der Person vor der Kamera. Auf dem Bildschirm sind Kugeln in Buchstabenform angeordnet, die nacheinander mit dem nasengesteuerten Ball berührt werden müssen. Diese Übung demonstriert auf spielerische Weise, wie KI Gesichtserkennung funktioniert und macht abstrakte Konzepte konkret erfahrbar.

https://scratch.mit.edu/projects/1226819948

Kreative Möglichkeiten für den Unterricht

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und fördern verschiedene Kompetenzen:

Technische Bildung:

  • Verständnis für maschinelles Lernen entwickeln
  • Grundlagen der Gesichtserkennung verstehen
  • Programmierkonzepte praktisch anwenden

Kreative Projekte:

  • Virtuelle Hüte oder Masken, die Kopfbewegungen folgen
  • Interaktive Spiele, die auf Gesichtsausdrücke reagieren
  • Digitale Kunstprojekte mit Gesichtssteuerung

Fazit

Face Sensing in Scratch macht künstliche Intelligenz greifbar, erlebbar und verständlich – eine ideale Grundlage für die KI-Bildung von morgen.

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Tempus Bavariae – die bayrische Zeitanzeige

Passend zur Zeitumstellung habe ich eine Uhr programmiert. Sie zeigt die Zeit so an, wie wir in Bayern sie verstehen können, denn wie alle wissen, laufen die Uhren bei uns ja anders. Das ganze ist eine responsive WebApp, die ihr entweder online oder offline nutzen könnt. Im Video wird auch das Einbetten als iFrame in einen Digiscreen oder in eine Lernplattform wie Moodle oder mebis gezeigt.

Online Link

http://t1p.de/tempus-bavariae

Offline html

Download

Fullscreen Variante

iFrame

https://lernsachen.online/wp-content/uploads/2023/10/Tempus-Bavariae-01.html

kopieren und hier iFrame erstellen:

https://www.iframe-generator.com

Source Code

Tempus Bavariae fix.sb3

Diese Scratch Datei wurde mit dem Turbowarp Editor erstellt und kann auch nur mit diesem bearbeitet werden:

https://turbowarp.org/editor

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Dynamisch Responsive WebApps für alle Plattformen mit Scratch erstellen

Die visuelle Programmiersprache Scratch ist ideal zum Programmieren lernen. Doch der festgelegte 4:3-Bildschirmformat begrenzt die Anwendung auf Geräten wie iPads oder Handys. Abhilfe schafft TurboWarp. Projekte können als HTML oder ZIP exportiert werden, wodurch sie offline nutzbar sind oder in Lernplattformen eingebettet werden können. Besonders praktisch ist die dynamische Anpassung an die Fenstergröße. Ein Beispielprojekt, das Snake-Spiel, zeigt die Flexibilität dieser Lösung auf verschiedenen Geräten und Browsern. Probiert es aus!

Vorschau

TurboWarp Desktop und Packager

Es gibt aber eine Möglichkeit, Scratch Projekte als dynamische, responsive Universalapps zu exportieren.

Hier hilft die Plattform TurboWarp.

Der Turbowarp Desktop bietet eine Programmieroberfläche, die den Funktionsumfang von Scratch um etliche Funktionen erweitert.

So kann man zum Beispiel die Erweiterung Runtime-Options hinzufügen und erhält Programmierblöcke, wie stage.width und stage.height.

HTML oder ZIP

Die hier programmierten Apps können nun mit dem Turbowarp Packager entweder als html oder als zip-Datei ausgegeben werden.

Mit der HTML Datei können die Scratch Apps offline auf Geräten laufen (auf dem iPad kann man hier z. B. die Documents von Readdle verwenden). Die Zip Datei kann man verwenden, um die App auf Lernplattformen wie Moodle oder mebis einzubetten und zu verwenden.

Dynamic Stage Resize

Beim Paketisieren hat man nun auch die Option: „Dynamically resize size to match window size“, das heißt, die App ist immer so groß, wie das Browserfenster, in dem sie aufgerufen wird.

Natürlich muss man beim Programmieren solcher Apps nun Rücksicht darauf nehmen, dass sich diese Dimensionen ständig ändern können, bzw. bei jedem Start der App anders sind. Aber man kann z. B. die Größe und die Position der Figuren abhängig von den stage Werten skalieren.

Snake für alle Plattformen

Damit man mal in der Praxis sehen kann, wie das funktioniert habe ich den Klassiker Snake als dynamische WebAPP mit TurboWarp Scratch programmiert.

Probiert es aus, egal auf welchem Gerät oder Browser:

https://t1p.de/lernsachen-snake

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Scratch Adventskalender 2022

Endlich ist es soweit!

Auch der Lernsachen.blog bietet einen digitalen Adventskalender an. Und ihr dürft Euch auf etwas ganz besonderes freuen:

Machst Du gern Kreuzworträtsel, Sudoku oder Wordle? Dann schau Die die 24 Scratch – Programmierhäppchen im Adventskalender an. Auch wenn Du noch nie etwas programmiert hast!
Hinter jedem Türchen steckt eine Programmieraufgabe, ein Video von der Lösung, ein Link zu einem Beispielprojekt mit allen benötigten Bausteinen, und eine Schritt für Schritt Anleitung, wie man das selber umsetzen kann. Du brauchst keine Software, keine App, alles funktioniert einfach im Browser.

Du lernst dabei einfache Programme zu coden, Bilder zu erstellen, zu bewegen und zu animieren, mit Code Zeichnungen zu erstellen, Musik zu machen und vieles mehr.

Mache Dir einen Bookmark auf die Seite, jeden Tag ab 1.12.2022 kommt ein neues Scratch Häppchen dazu.

Besonderer Dank geht an Rafael Marks (https://twitter.com/Rafael_Marks_) der mich tatkräftig beim Erstellen der Beispiele und der Anleitungen unterstützt hat.

Außerdem Danke an Oliver Tacke (https://twitter.com/otacke) der die Adventskalender H5P Aktivität entwickelt hat.

Und an Lumi Education (https://app.lumi.education/). Hier kann man die H5P Aufgaben online und offline erstellen und auch per Link zur Verfügung stellen.

Und natürlich Danke an das Scratch Team (Scratch – Über Scratch (mit.edu)). Diese inspirierende und kreative Programmierumgebung, die für alle kostenfrei zur Verfügung steht.

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Scratch App „Schreiben üben“

Mit dieser App können Nachspur-Übungen erstellt werden. Man schreibt eine Form mit dem Finger oder mit einem Eingabestift vor. Darauf werden Kugeln mit Richtungspfeilen entlang der Linien sichtbar. Diese müssen nun in der richtigen Reihenfolge weggewischt werden.
Am besten funktioniert die App auf einem Tablet oder auf einem Computer mit Touch- oder Stifteingabe.
Aber auch im Klassenzimmer an einer interaktiven Tafel können die Übungen eingesetzt werden.

https://scratch.mit.edu/projects/504829687/

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Der Artikel des Monats #12-2020: Der Lernsachen Kiosk als Handout

Ursprünglich wollte ich dieses Jahr jeden Monat einen besonderen Artikel der letzten Jahre noch einmal besonders würdigen. Das hat nicht ganz geklappt (War viel los dieses jahr, oder?). Zum Abschluss aber noch einmal ein aus meiner Sicht persönliches Highlight: Der Lernsachen Kiosk als Handout zum Ausdrucken. Damit können Materialien zum Üben des Bezahlvorgangs und Übungsgeld ausgedruckt werden. Der Zugriff auf die in Scratch programmierte Kassenapp erfolgt über einen QR-Code. So kann entweder im Klassenzimmer oder Zuhause mit konkretem Material mit digitaler Unterstützung geübt werden.

https://lernsachen.blog/2020/02/23/kiosk-handout-und-materialien/

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Einen Lüften Timer in Scratch programmieren

Im Winter soll alle 20 Minuten für etwa 5 Minuten im Klassenzimmer gelüftet werden. Es wäre gut, wenn man hierfür einen speziellen Timer hätte, der einen an die Zeiten erinnert. Mit Scratch kann man so etwas in ein paar Minuten selber programmieren und damit sogar eine Informatik Stunde gestalten. Das Ergebnis kann über einen Link auf jedem Endgerät abgerufen werden. Die Anleitung dazu gibt es im Video.

https://scratch.mit.edu/projects/440482866

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Kiosk Handout und Materialien

Den Lernsachen Kiosk habe ich bereits HIER in einem Beitrag vorgestellt. Nun habe ich zusätzlich ein Handout und Materialien erstellt. Das Handout kann im Kollegium weitergegeben oder im Klassenzimmer aufgehängt werden. Es enthält alle nötigen Links als QR-Codes um die App mit dem iPad direkt zu starten und zusätzliche PDFs wie Angebotskarten und Spielgeld passend zur Kiosk App auszudrucken.

Handout: https://kurzelinks.de/Lernsachen-Kiosk-Handout

Materialien: https://kurzelinks.de/Lernsachen-Kiosk-Materialien

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Der Lernsachen Kiosk – Eine WebApp zum Üben des Rechnens mit Geld

Nach vielfachem Wunsch ist es mir jetzt endlich gelungen, eine Kiosk App mit Scratch zu entwickeln. Hier können Bezahlvorgänge mit Wechselgeld geübt werden, wobei die Summen und Beträge nicht nur numerisch angezeigt werden, sondern auch per Sprachausgabe vorgelesen und mit Geldsymbolen dargestellt werden. Die verwendeten Waren Angebote und Preise können individuell angepasst werden.

„Der Lernsachen Kiosk – Eine WebApp zum Üben des Rechnens mit Geld“ weiterlesen