A ktu e lle rstand d e rob jektori e ntie rung b e iinformatikle hre rinn e nund - l e hre rn

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1 A ktu e lle rstand d e rob jektori e ntie rung b e iinformatikle hre rinn e nund - l e hre rn Lut z Kohl A bte ilung fürdidaktik Fakultät für Mathe matik und Informatik Frie drich - Schille r - Uni versität J e na Je na lutz.kohl@uni- j e na.d e Ralf Rom e ike Didaktik de rinformatik Universität Potsdam A ugust- B e b e l - Str Potsdam rome - potsdam.d e A bstract: Die se r A rtike l zeigt anhand v on Lände rle hrpläne n und e inhe itliche n Prüfungsanforde runge n den hohen Stellenwert der Objektorientierung in der Schulinformatik auf. Die Lehrerausbildung an den Hochschule n muss sich e rst e lle n, dass die z ukünftige n Le hre rinne n und L e hre r notwendige Kompetenzen erlangen. Mithilfe eines Fragebogens wurden die Kompetenzen von 69 Lehrerinnen und L e hre rn aus dre i Bund e slände rn z um The ma Obj e ktori e ntie rung e rhob e n. Die Erg e bnisse d e r Unte rsuchung mache n De fiz ite in K e rnkonzepte n de utlich. A uf Handlungsbe darf in A us- und Weiterbildung d erlehrkräfte wirdhing ewi es en. 1 A nlie g e nde r U nte rsuchung Die Obje ktorie ntie rung ist The ma in de r Informatik und nicht e rst se it Ne ue ste m. W ähre nd in de r Industrie das Obje ktorie ntie rte Paradigma be re its in de n achtz ige r Jahre n Einz ug ge halte n hat, hat e s die Informatikdidaktik e rst in de n spät e n Ne unz ige rn für sich e ntd e ckt und für gut b e funde n : Unte rrichtskonzepte w urde n und werde n e ntw icke lt, und in de n Curricula se tz t sich das Obje ktorie ntie rte Paradigma imme r me hr als wese ntliche r Be standte il informatische r Bildung durch. So vermut e t e A ndr e as Sch w ill schon 1993, dass die Obj e ktorie ntie rte Sicht weise d e r me nschliche n W ahrne hmungsweise se hr nahe komme und damit für die A nfangsausbildung be sonde rs geeigne t se in könne 1. Es folgt e n e inige A rbe ite n z ur Umse t z ung inde rse kundarstuf e II, und schließlich ste llt e P e t e r Hub w i e s e r 2 e in Unte rrichtskon zept für di e S e kundarstufe Iauf, das auf d e robje ktori e ntie rte nsichtweise basie rt. A uch wenn e s in de r fachdidaktisch e ndiskussion verschi e d e n e A nsät ze b z gl. d e s Einsti e gs und Sch werpunkt e s de r Informatik als Schulfach gibt, hat di e Obj e ktori e ntie rung, z umind e st als nicht z u vernachlässige nde rte il, Ein z ug in die Schulinformatik g e halte n 3. D e nprozess die s e seinz ugs kann man als schl e iche nd b ezeichne n. Nachd e m sich di e Fachdidaktik darüb e r weitge h e nd e inig w ar, das Obj e ktorie ntie rte Paradigma indi e Schule z ubringe n, w urd e nund werde nrahm e nplän e und Curricula nur nach und nach aktualisi e rt. Hinz ukommt, dass e ine V i e l z ahl de runte rricht e nde nle hre rinne n 4 noch nicht mit de r Obje ktorie ntie rung vertraut w ar und ist; im ( A ufbau - )Studium w ar Obje ktorie ntie rung (noch) ke in The ma, e in Kompe te nzerwerb in die se m Be re ich konnte/kann damit nur im Se lbststudium und/ ode r durch Fortbildunge n e rfolg e n. A nli e g e ndi e s e runte rsuchung w ar e snun f e stz ust e lle n, inw i ewe it Kompe t e n zen inde robje ktorie ntie rung b e i de n Le hrkräft e n v orhande n sind und w o mögliche r weise Schw achste lle n li e g e n. Könn e n De fiz ite aufgezeigt werde n, w ird de r Be darf an Fortbildungsveranstaltunge n de utlich und Qualifikationsmaßnahme n könne n gezie lt ange bote n werde n. A uße rde m kann die Hochschulle hre Rückschlüsse z ie he n, inw iewe it die A usbildung de r Le hramtsanw ärte rinne n de n ne ue n A nforde runge n e ntspricht. 1 V gl. [Sc93] S V gl. [Hu00]. 3 Si eh e Kapit el2und ländersp ezifische B etrachtung d ercurricula. 4 ImFolg e nde n w ird aus Gründ e nde rbe sse r e nle sbark e it, w ie v on d e rge s e llschaftfür Informatik e mpfohle n, für weibliche und männlich e P e rsone ndi e Schre ibweise mitgroße mi( z.b. L e hre rinne n) ver wende t. V gl. [GI99] S

2 2 Objektori e nti e rung in d e n e inh e itlich e n Prüfungsanford e rung e n Informatik ( EPA) und d e utsche nbildungsstandards Im Jahr 2004 w urd e ndi e e inh e itliche nprüfungsanford e runge n(epa )de rkmk für di e A biturprüfung im Fach Informatik üb erarbeitet. Die EPA Informatik b eschreiben, welche Kompet en zen SchülerInnenam End e d ergymnasialenob erstuf e erreichensoll en. Sie g eb enfachlich e und methodisch e Kompet en zen sow i e fachliche Inhalte an 5. Die Obje ktori e nti e rte Mode lli e rung w ird als e ine v on s e chs grundl e g e nde n Mode llie rungste chnike n ange führt, v on de ne n minde ste ns zwe i im Grundfach und minde ste ns dre i im L e istungsfach vermitte lt werde n soll e n. Di e EPA Informatik sind in e ine m zwe ite n Te il mit 25 A ufgab e nbe ispi e l e n unte rse t z t. Dre i di e s e r Be ispi e l e t e ste n dire kt K e nntniss e d e r Obje ktori e ntie rte n Programmi e rung 6. In zwe i weite r e n Be ispie l e n werde n impliz it K e nntnisse übe r Obje ktori e ntie rte Programmi e rung v orausge s e t z t 7. Die EPA Informatik w urd e nauf d e rgrundlage d e r16länd e rle hrpläne e ntw icke lt. Michae l Fothe e rw arte t durch die inhaltliche Schwerpunktse tz ung, die Strukturie rung und durch die A ufgab e nbe ispi e l e d e rep A e ine Einflussnahme auf künftig e Informatikl e hrpläne 8. Somit kann da v on ausge gange n werde n, dass Obje ktorie ntie rung ke in kurz le bige r Tre nd ist, sonde rn übe r länge re Zeit in de utsche n Le hrpläne n veranke rt se in w ird. Die s sollte n auch die in de r Le hre rbildung tätige n Hochschule n b e ide r A usbildung d e rinformatikl e hre rinn e nbe rücksichtige n. 3 A ufbau de r U nte rsuchung Z ur Durchführung d e runte rsuchung w urd e e in Frage boge n 9 ver wend e t, welche rin Z usamme narbe it d e r Profe ssure n für Didaktik d e r Informatik an de n Universitäte n Je na und Potsdam e ntw icke lt w urd e. A ls Ke rn de s Frage boge ns w urde n e ine Einschätz ung z um e ige ne n W isse n e rfasst sow ie die tatsächliche n Komp e t e n zen g e prüft. Z ur F e stste llung die s e r Komp e t e n zen w urd e n acht zentral e B e griff e d e r Obje ktorie ntie rung ausge sucht, auf die in de n Curricula Bezug ge nomme n w ird. Die se w are n dann an e ine m Be ispie l z u e rkläre n. Be fragt w urde n Informatikle hre rinne n w ähre nd Weite rbildungsveranstaltunge n in d e n Lände rn B e rlin, Brand e nburg und Thüring e n. Die A uswertung de r Kompe te nzen e rfolgte nach e ine m te rnäre n Punkte sy ste m(falsch ode r nicht e rklärt/ akzeptabe l / gut e rklärt), w obe i in de r A uswertung ak zeptabl e und gute Erklärunge n als v orhande n e Komp e t e n z g ewe rte t w urd e n V gl. [KM04] S V gl. [KM04] S , S , S V gl. [KM04] S , S V gl. [Fo 05] S Si e h e A nhang. 10 Die A uswertung e rfolgte durch die A utore n. Die Kate gorisi e rung in falsche b zw. akzeptable/ gute Erklärung w ar in d e rre g e lse hr tre nnscharf. 64

3 4 L änd e rbezoge n e A uswertung 4. 1 Be rlinund Brand e nburg Obj e kto r ient ier ung im Cu rriculum Im Somme r2005 verabschie de te ndie Lände rbe rlin und Brande nburgin e ine mlände rübe rgre ife nde n Proje kt z usamme n mit M e ckl e nburg -Vorpomme rn e in g e m e insame s Ke rncurriculum für di e Qualifikationsphase d e r gy mnasial e n Ob e rstuf e, welch e s grundl e g e nde fachbezoge n e Komp e t e n zen be schre ibt. A uf die se rbasis w urde nne ue Rahme npläne für die Se k. II e rste llt, die in Be rlin z um Schuljahr 2006/ und in Brand e nburg z um Schuljahr 2008/ 2009 in Kraft ge s e t z t werde n soll e n 11. D e r Obj e ktorie ntie rung (insb e sonde r e d e robje ktori e nti e rte nmode lli e rung) w ird hi e rin e in zentral e rst e lle n wert e inge räumt. So ist be r e its inde neingangs v orausse t z unge nunte rde mpunkt Informatische smode lli e r e n f e stg e schri e b e n, dass die Schüle rinne n das Basiskon zept d e r Obje ktori e nti e rte n Sichtweise auf Standardsoftw are anwende nkönne nsoll e n 12. In d e r Be schr e ibung d e r abschlussori e ntie rte n Standards für di e Qualifikationsphas e finde t sich di e Obj e ktorie ntie rung im Z usamme nhang mit Obje ktori e nti e rte r Mode llie rung, Dat e nmode llie rung und Softw areentw icklung w i e d e r 13. Zentrale B e griff e, die in die s e m Z usamme nhang imcurriculum ge nannt werde n, sind Klass e, Obj e kt, A ttribut, M e thod e, Ver e rbung, Pol y morphie, Kapse lung unduml. A uchinde rse k. Isind Ke nntnisse de robje ktorie ntie rung notwendig. So schlägt bspw. de rbrande nburge r Rahme nplan 14 die Ver wendung d e r Obje ktori e ntie rte Sicht weise v or: [Z um Verständnis kompl exe r A n wendungssy ste m e ] e rsche int e ssinnv oll, e ine Obj e ktori e nti e rte Sicht weise z u verfolge n 15. Für be ide Lände rist u. a. die Obj e ktori e nti e rte Mod e lli e rung als Le rninhalt f e stge l e gt 16. Grundlag e n de r Obje ktori e ntie rung z i e h e n sich damit als Le itlinie durch d e n ge samte n Be r e ich de r S e kundarstuf e niundii z umind e st ab Inkrafttre t e nde rne u e nrahm e nplän e V o r ausset zungen In Be rlin w urde n inne rhalb de r le tz te n 10 Jahre me hr als 20 Fortbildunge n z um The ma Obje ktorie ntie rung durchge führt. Es ist dav on ausz uge he n, dass je de inte re ssie rte Informatikle hrkraft daran te ilge nomme n hat. Unt e r ande r e m gab e s v i e l e Veranstaltunge n, die z unächst das Obj e ktori e nti e rte Konzept programmi e rsprache nunabhängig e rklärt hab e n, um dann j e nach B e darf die konkr e t e Ums e t z ung in Python, Java und Delphi zu behandeln. Die Nachfrage nach allgemeiner Einführung in Objektorientierung 11 Bis z um Somme r2008 gilt in Brand e nburgde r v orläufige Rahme nplan d e rse k. II für das Fach Informatikaus d e mjahr1992. Unte rde n v ie rle itlinie n A n wendung, A lgorithmik, t e chnisch e r A spe kt und g e s e llschaftliche B e d e utungste h e n v or alle mde r Umgang mit de m Compute r, te chnische Inhalte sow ie Proble mlöse fe rtigke ite n im V orde rgrund. Obje ktorie ntie rung w ird im Rahme nplan nur e inmalals alte rnativer Programmie rstil e r w ähnt. 12 V gl. [Mi06] S Ebd. S D e rbrande nburg e rrahm e nplan für de n W ahlpflichtb e r e ich Informatik inde rse k. I existie rt s e it V gl. [Mi02] S V gl. Ebd. S. 52, [Se 06] S

4 istinzwische nrückläufig, v or alle m w ünsche ndie Le hre rinne nkonkre te Unte rrichtsbe ispie le mitde lphi und Py thon. Informatik w ird inbrand e nburg als Unt e rrichtsfach an allg e m e in bilde nde nschule nse it 1990 unt e rrichte t. W ähr e nd e s zwisch e n zeitlich e in Pflichtfach Informatik in d e rse kundarstuf e Igab, kann Informatik d e r zeit in de r9./10. Klasse als W ahlpflichtfach sow ie in de rse k. II als Grund- ode rle istungskursfach be le gt werde n. In Brande nburggibt e s z urzeit ca. 300 Le hrkräfte, die Informatikunte rrichte n. Die Me hrz ahl v on ihne n w urd e durch A ufbaustudie ngäng e an d e r Universität Potsdam qualifi z i e rt. Grundständig ausg e bilde t e Informatikle hre rgibt e snur wenige se it 1996 habe n wenige rals 10 Stude ntinne ndas Le hramtsstudium Informatik in Potsdambeende t. We ite rbildunge n e rfolge nre g e lmäßig durch das LISUM 1 7, durch die Uni versität Potsdam sow i e jährlich durchdie GI- Fachgruppe Informatik- Bildung in Be rlin und Brande nburg in große mumfang. Le tz te re e rre icht j e d e s Jahr bis z u 300 L e hre rinn e n aus B e rlin und Brand e nburg. In d e n dort ange bot e n e n W orkshops ist die Obje ktorie ntie rung w ie de r z ufinde nund auch starknachge fragt auch wenn 2006 nur zwe ide r zehn W orkshops in die s e mth e m e nbe r e ich an z usie d e ln w are n. Die Le hramtsausbildung Informatik an de runiversität Potsdambasie rt auf Veranstaltunge nde rdiplom - informatike rausbildung. Z usät z lich müsse n mind e ste ns Wie haben Sie IhrWissen über zwe i Veranstaltunge n in de r Didaktik de rinformatik be l e gt Objektorientierung erworben? werde n. Mit d e r Obj e ktorie ntie rte n Sichtweise komme nle hramtsstude nte nim Studium allerdings nur s e lte n in B e rührung : Verpflichte nd nur kurz in d e r e inführe nde n Veranstaltung R e chn e r - und N e t z b e tri e b. W ahl weise könne n die Veranstaltung Grundlag e n d e r Softw areentw icklung sow i e weite r e Veranstaltunge n aus die se mbe re ich be le gt werde n. A ufgrund e ine r hoh e n A rbe itsbe lastung ge schie ht das all e rdings nur s e lte n. 100% 80% 60% 40% 20% 0% L A -St u d. Fortbildung Sel bststudiu m E rweiterun gss t. A bbildung 1 : W isse nse r werb. G e samtbe trachtung B e rlin / Brande nburg/ Thüringe n. ( n = 6 9) Son stiges 1 7 Lande sinstitut fürschule und M e die nbrande nburg. 66

5 4.1.3 Dur c h führungde r S t udie Die Frage böge n w urde n be i e ine r große n Le hre rweite rbildung de r GI - Fachgruppe Informatik - Bildung in Be rlin und Brande nburg im Fe bruar 2006 mit de r Bitte um sorgfältige Be antw ortung ausge te ilt. V on de n 235 ausgeteilten Fragebögen wurden 43 hinreichend ausgefüllt zurückgegeben und in die Auswertung mit e inbezoge n. 14 Frage böge n konnte n Brande nburge r Le hre rinne n z uge ordne t werde n, 23 Frage böge n lie ße n sich Be rline rle hre rinne n z uordn e n Ergebnisse Prozent de r Be fragte n ge be n an, ihr W isse n übe r Obje ktorie ntie rung im Se lbststudium e rw orbe n z u habe n, e in V ie rte l übe r Fortbildunge n und nur wenige im Le hramtsstudium bzw. im Erweite rungsstudium (16 und 21 Prozent). Nur e in Dritte l de r be fragte n Informatikle hre rinne n schätz t ihr W isse n übe r Obje ktorie ntie rung als gut e in. Die Hälfte gibt an, wenige r gute s W isse n übe r Obje ktorie ntie rung z u be sitzen. Nur 10Prozent sind d e r A uffassung, umfasse nd übe robje ktori e nti e rung informie rt z use in. D e nnoch habe n b e r e its m e hr als die Hälft e d e r L e hre rinne n Obj e ktorie ntie rung unte rrichte t. Ein diffe re nz ie rte re s Bild e rgibt sich be i de r Be trachtung de r Le istunge n im Erkläre n e inzelne r w ichtige r Be griffe: Etw a 7 0 Prozent traute n sich z u, die Be griffe Obje kt, Klasse, A ttribut und Me thode z u e rkläre n, ca. 60 Prozent taten das erfolgreich. Die Begriffe Vererbung und UML zu erklären, traute sich nur noch gut die Hälfte de r Be fragte n z u, e tw a 40 Prozent konnte n die s auch sachlich richtig. Das Ge he imnisprinz ip konnte v on 30 Prozent de r Be fragte n e rklärt werde n(gut 10 Prozent me hr versuchte n e s), und 12 Prozent konnte n das Prinz ip d e r Poly morphie verde utlich e n, obw ohl e in Dritt e l e s probie rte. Die paradigmenübergreifende Aufgabe die Parameterübergabe Call by Reference zu erklären, wurde von 33 Pro zent d e r Le hre rinn e n richtig g e löst. Die s w are n fast ausschlie ßlich L e hre rinn e n, die auch die Obj ektorientiertenkonzepte erläut ern konnt en. ZweiDrittelderLehrerInn enhalt endi e Obj ektori entierte Sichtweise als geeign e t für d e n Informatikunt e rricht. Erfahrunge n w urd e n bish e r v. a. mit de n Programmi e rsprach e nobje ct Pascal/ D e lphi und Ja v age macht Sch lussfolgerungen Die b e fragt e n Informatikl e hre rinne n aus B e rlin und Brande nburg schät zen ihr W isse n üb e r Obje ktorie ntie rung im Wese ntliche n richtig e in, alle rdings ist die se s be i de r Mehrhe it de r Be fragte n für die Erfüllung d e r künftig e n curricular e n V orgab e n z urzeit nicht ausre iche nd. Probl e matisch v or d e m Hinte rgrund be ste he nde r und ne ue r Rahme npläne ist, dass Ke rnkonzepte und w ichtige Be griffe v on v ie le n Le hre rinne n nicht ode r nur te ilweise be he rrscht werde n. V or de m Hinte rgrund, dass die Me hrz ahl de r Informatikle hre rinne n ihre Qualifikation nicht übe r e in grundständige s Studium de r Informatik e rlangt hat, b zw. dass das Studium ggf. z u e ine r Zeit e rfolgte, als die Obje ktori e ntie rung noch nicht Inhalt d e s Le hramtsstudiums w ar, sind die se De fiz ite nachv ollz ie hbar. A uch das A nge bot an Weite rbildunge n und Schulunge n z um The ma Obje ktorie ntie rung sche int ke ine n durchschlage nde n Erfolg z u habe n. Insbe sonde r e mit Blick auf das Inkrafttr e t e n de r ne u e n Rahm e npläne ist in Be rlin und Brand e nburg 18 Die A naly se de r Frage böge n bz gl. de r e inzelne n Lände r Be rlin und Brande nburg e rbrachte ke ine grav ie re nde n Unte rschie de, weshalbdie Erg e bniss e v on B e rlin und Brand e nburghi e r z usamm e ndarg e ste llt werde n. 67

6 Handlungsbe darf sichtbar. 4.2 Thüringen Obj e kto r ient ier ung im Cu rriculum Das Th e ma Obj e ktori e ntie rung w ird inthüring e nimkurss y ste mde sgy mnasiums b e hande lt 19. Nach d e m Thüring e r Informatikl e hrplan solle n im Grundkurs d e r Klasse nstufe 12 sow i e im L e istungskurs de r Klass e nstufe 11 Grundprinz ipi e nde sobje ktori e ntie rte nprogrammi e r e ns vermitt e lt werde n 20. A ls Hin weise sind hie rdi e B e griff e Obje kt, Klass e, Kapse lung, Ver e rbung und Pol y morphie z ufinde n. B e sonde rs v or d e mhint e rgrund d e s Zentralabiturs ist e ine B e handlung d e sth e mas notwendig 21. D e r The m e nbe r e ich Obje ktori e ntie rte s Mode llie r e n ist im Thüringe r Informatikle hrplan noch nicht b e rücksichtigt. Ein e R evision de s Le hrplans Informatik ist in Thüringe n für die Jahre 2009/ 2011 v org e s e h e n V o r ausset zungen In Thüringe n unte rrichte n z urzeit ca. 200 Le hre rinne n Informatik. Die Me hrz ahl v on ihne n qualifiz ie rte sich durch Weite rbildungsle hrgänge. Das Fach Informatik ist in d e nklasse n8, 9und 10 an R e g e lschul e n und in de n Klasse n 8 und 9 an Gy mnasie n als W ahlfach w ählbar. A uße rde m kann Informatik an Gy mnasie n als Grund - ode r Le istungsfach mit jewe ils dre i bzw. se chs W oche nstunde n in de r 11. und 12. Klasse be le gt werde n. Die ca. 40 im Le istungsfach Informatik unte rrichte nde n Le hre rinne n habe n an de r Fri e drich - Schille r - Uni versität J e na e ine L e hrb e fähigung e r w orb e n 23. Im B e r e ich Informatik werde n v om ThILLM 24 verschi e d e n e Fortbildunge nange bot e n. A uße rde mfand e nin d e n le t z t e n 16 Jahr e n v i e r me hrtägig e Fachtagunge n für Informatikle hre rinn e n statt, die sich mit verschi e d e n e n Inhalt e n de s Informatikunt e rrichts be schäftigt e n und unt e r ande r e m auch die Obje ktorie ntie rung the matisie rte n. Im Jahr 2005 w urde in Koope ration zwische n ThILLM und Frie drich - Schille r - Uni versität J e na e ine L e hre rarbe itsgruppe ins Le b e nge ruf e n. Die s e Gruppe arbe ite tsich inte nsiv in das Th e ma Obj e ktori e ntie rung e in, e ntw ick e lt und te ste t Konzepte für die Ums e t z ung im Informatikunt e rricht. 19 A uße rde mford e rt d e rle hrplan fürdas W ahlfach d e rklasse nstuf e 8, dass die Schüle rinne nkonkre t e A n wendungss y ste m e und für die s e S y ste m e wes e ntliche Klass e n, Obj e kte, A ttribute und Ope ratione nke nne nle rne n(v gl. [Th 01] S. 10). 20 Obje ktorie ntie rung finde t sich im Thüringe r Informatikle hrplan im Grundkurs Klasse nstufe 12 im The me nbe re ich 8 A n wendung e n v on abstrakte ndate nty p e n, sow ie im L e istungskursklasse nstuf e 11 The m e nbe r e ich 6"Re alisation und A n wendung v on abstrakte ndate nty p e n" ( v gl. [Th 99]S , S. 3 7 ). 21 Eine Thüring e r A bituraufgab e aus d e mgrundkursimjahr 2005laut e te: Erläute rn Sie die B e griffe imp e ratives und obje ktori e ntie rte sprogrammie r e n., v gl. [Th 05] S V gl. [Le 06] S Um e ine L e hrbe fähigung z u e rhalt e nabsolv i e rte ndie L e hre rparalle l z um Unt e rricht e in zweijährig e sstudium an d e rfrie drich - Schille r - Universität J e na, welch e smit d e m e rst e nstaatsexame nabge schloss e n w urd e. Die L e hre r w urd e n v on ihr e rschule in d e r R e g e l e ine ntag in d e r W oche für dasstudium fre ige ste llt. 24 Thüringe rinstitutfür L e hre rfortbildung, L e hrplane ntw icklung undme die nbad B e rka. 68

7 4.2.3 Dur c h führungde r S t udie W ähr e nd verschi e d e n e r Fortbildungsveranstaltunge n im Raum Je na b e arbe ite t e n 26 Le hre rinn e n im Somme r 2005 de n Frage boge n Obje ktorie ntie rung. Das A usfülle n e rfolgte ste ts anony m. De r im A nhang ang e g e b e n e Frage boge n w urd e in e ine r e rst e n Version mit Thüringe rle hre rinne n e rprobt Ergebnisse Im Rahme n v on Studium und A usbildung konnt e n di e L e hre rinn e n nur ver e inzelt K e nntnisse übe r Obje ktorie ntie rung e rwerbe n. Die Hälfte de rle hre rinne nkonnte in Fortbildungsveranstaltunge n W isse n z u die se mthe ma e rlange n. Me hr als zwe idritte lde rle hre rinne nbe schäftigte sich im Se lbststudiummit Obj e ktorie ntie rung. Ein Dritte lde rbe fragte nle hre rinne naus Thüringe nschätz tihr W isse n z um The ma Obje ktorie ntie rung als mitte l e in und hat das The ma auch schon im Unte rricht be hande lt. Ke ine de rle hre rinne nschätz tihr W isse nals gut ode rse hr gut e in. Zwei Dritte lde rle hre rinne ngabe nan, ge ringe sode rgar ke in W isse n z um The ma Obje ktori e nti e rung z u habe n. Erfahrunge n w urd e n z um größte n Te il in d e n Programmi e rsprach e n Pascal, Obe ron - 2 und Obj e ct- Pascal/ D e lphi g e macht. Die s ist w ohl damit z u b e gründ e n, dass Pascal und Ob e ron ne b e n Prolog als verbindliche Sprache n im Thüring e r Le hrplan f e stg e l e gt sind. Ver e inzelt gab e serfahrunge nmit d e nsprache nc++, Jav aund V isual Basic. Die im Le hrplan ge nannte nbe griffe sind nicht alle nle hre rinne nklar. Die Hälfte de rle hre rinne nist de r A uffassung, die Be griffe Klasse, Obje kt, Me thode, A ttribut und Vere rbung e rkläre n z ukönne n. Nur wenige L e hre rinne nfühlt e nsich be ide nbe griff e npoly morphie, d y namische sbinde nund UML sich e r. Dasgeforderte Beispielszenario, in demdie Begriffe erklärt werdensollten, wurde von derhälfte der L e hre rinne n nicht ang e g e b e n. Ein V i e rte l de r Le hre rinn e n gab e in f e hle rhaft e s bzw. unv ollständige s Be ispie lszenario an. Be i e ine m weite re n V ie rte lde rbe fragte nle hre rinne nlie ße ndie Be ispie lszenarie n darauf schlie ß e n, dass die ang e kre u z t e nbe griff e verstande n w urd e n Sch lussfolger ungen Die Thüringe r Informatikle hre r schätzen ihr W isse n z um The ma Obje ktorie ntie rung nicht als gut e in und die Erge bnisse de s Frage boge ns be stätige n die se Einschätz ung. Da die Obje ktorie ntie rung de n me iste n L e hre rinne n im Studium noch nicht vermitte lt w urd e, sollt e n weite rhin Fortbildungs veranstaltung e n angeboten werden. Die existierende Arbeitsgruppe sollte ihre Ergebnisse auch anderen LehrerInnen zur Verfügung ste lle n. 25 Im e rste nfrag e boge n w urd e ndie Date njahr e im Schuldie nst, A n z ahl d e rfachse m e ste r, Fäche rkombination, Unte rrichte te Stuf e n und Schulty pnicht e rfragt. Die Frage n5(für w i e g eeign e thalte nsi e Obj e ktori e nti e rung für de ninformatikunte rricht?) und 6 (Re f e r e n z param e te r) kam e n e rst nach di e s e r e rst e nerprobung hin z u. A ufgrund de r e rst e nerge bniss e w urd e nach d e rpilotstudie in Thüringe n nicht me hr nach "dy namische n Binde n", sonde rn nach de m"ge he imnisprinz ip"ge fragt. A uße rde m w urde n die A ntw ortmöglichke ite n in Frage 1 sow ie die Formulie rung in Frage 7ve rände rt. 69

8 Wie schätzen Sie Ihr Wissen über Objektorientierung ein? Haben Sie Objektorientierung schon unterrichtet? gut 31% nein 51% ja 49% umfassend 6% kein Wissen 10 % weniger gut 53% A bbildung 2 : S e lbst e inschät z ungund Unt e rrichts e rfahrunge n. G e samtbe trachtung B e rlin/ Brand e nburg / Thüring e n. (n= 69) 5 Faz it Die Obje ktorie ntie rung hat in de n le tz te n Jahre n e ine n w ichtige n Platz in de r inhaltliche n und me thodische n G e staltung d e s Informatikunt e rrichts e ing e nomm e n. Nicht nur in national e n A nford e runge n und Empfe hlunge n für das Fach sonde rn auch in de n lände rspezifische n Curricula unte rschie dliche r A ktualität und mit unt e rschi e dliche r Schwerpunktse t z ung hat sich die s e s Konzept f e st verank e rt. Trotz die s e s Ste lle nwerte s w urde n be i de r Unte rsuchung De fiz ite de utlich, die in alle n Lände rn me hr ode r wenige r ähnlich ge lage rt sind: Nur wenige Informatikle hre rinne n sind mit de n Konzepte n de r Obje ktorie ntie rung siche r vertraut und schätzen ihr W isse n als umfasse nd e in. Die s ist abe r notwendig, wenn Schüle r mit die se m Paradigma als Le itlinie ode r Säule informatische r Mode llie rung bis z um A bitur ge führt werde n solle n! Die A usbildung de r Informatikle hre r sche int ihre A ufgabe hinsichtlich de r Obje ktorie ntie rung nur unz ure ich e nd e rfüllt z u habe n t e ilweise finde t sich di e s e s Th e ma bis h e ute nicht verpflichte nd im Studium v on Informatik -Le hramtsanw ärte rn w ie de r. In Fort- und Weite rbildunge n w urde auf bre ite r Ebe ne versucht, Obj e ktori e nti e rung z u vermitt e ln. Erreicht w urd e n durch die s e Qualifi z i e rungsmaßnahme n all e rdings nicht alle L e hre rinn e n, die m e ist e n versuchte n sich im Se lbststudium mit di e s e m Konzept vertraut zu machen. In den Ergebnissen schlägt sich dies insofern nieder, als dass ein Drittel bis die Hälfte 70

9 de r Le hre rinne n e in Grundverständnis v on Obje kte n und Klasse n be sitz t. Um das ne ue Paradigma z u durchdringe n, re icht das alle rdings nicht aus be i e tw as tie fe r lie ge nde n Konzepte n w ie Vere rbung, Pol y morphie 26 ode rge h e imnisprin z ip ist das Verständnis d e utlich g e ringe r. A lle rdings sind ge rade die s e Konzepte sinnge b e nd fürdi e Id ee d e robje ktori e ntie rung. A ufgrund de r Fre iw illigke it de r Be antw ortung de r Frage böge n, de s mäßige n Rücklaufs und de r A usw ahl de r Be fragte n - offe nsichtlich an Fortbildung inte re ssie rte Informatikle hre rinne n - kann die se Studie nicht als repräsentativ gelten : Möglicherweise liegen die konkreten Werte über oder unter den angegebenen Pro zentwerte n 2 7. Ein e T e nde n z w ird de nnoch de utlich: Es b e ste h e n De fiz ite in d e n Grundlag e n de r Obj e ktorie ntie rung. Es ist fe stz uste lle n, dass die Curricula de r Informatik bz gl. de r dort e rw ähnte n Obje ktorie ntie rte n Konzepte v on e ine m nicht ge ringe n Te il de r Le hre rinne n nicht umge se tz t werde n könne n. Eine Erklärung die se s Erge bnisse s e rgibt sich siche rlich aus de n schw ie rige n Rahme nbe dingunge n für das Schulfach Informatik: Häufig e Wechs e l de r Inhalt e, wenig grundständig ausge bilde t e Informatikl e hre rinne n und z usät z liche B e lastunge nde rle hre rinne ndurch die B e tre uung d e rschulisch e ncomput e rund R e chn e rne t ze. D e fiz ite wurden aber auch in der Lehrerbildung deutlich auch bei jungen Lehrern, die relativ frisch von der Hochschule kam e n, konnte n Proble m e mit Konzepte n de r Obje ktori e ntie rung f e stg e ste llt werde n. A ls A usweg e ste lle nsich verschi e d e n e Möglichk e ite ndar: M e hr Unt e rrichtsmate rialie n, v or allem mit e inh e itlich e r Formulie rung und anschauliche n Be ispi e l e n, sollte n für das Se lbststudium de r Le hre rinne n und de n Unte rricht be re itge ste llt werde n. Fortbildunge n sollte n das Konzept de r Obje ktorie ntie rung noch e inmal aufgre ife n, stufe nweise e inführe n und vertie fe n. Insbe sonde r e Wert g e l e gt werde n sollt e hie rbe i auf die tie f e r e n Z usamme nhänge und Konzepte d e r Ver e rbung, Poly morphie, d e s Ge h e imnisprin z ips so w i e auf die Darst e llung durch UML. In die s e m Zusammenhang empfiehlt es sich die Kompetenzentwicklung der Lehrkräfte weiter im Fokus zu behalten und di e W irkung v on Qualifikationsange bot e n z u prüf e n. Unt e rsuchunge n z ur Nachhaltigk e it v on Fortbildunge n in de r Didaktik de r Informatik gibt e s kaum. Erfahrunge n aus de r Che mie didaktik zeige n, dass die Untersuchung der Wirksamkeit sowie die wissenschaftliche Begleitung von Fortbildungen neben d e rqualitätssich e rung die s e rdurchaus auch ne u e Erk e nntnisse für e ine Fachdidaktik bringe nkönn e n 28. A uch be i de r A usbildung de r Informatik - Le hramtsstude nte n sollte be sonde re r Wert auf die Veranke rung de s The mas Obje ktorie ntie rung im Curriculum ge le gt werde n. Die le hre rbilde nde n Hochschule n sollte n prüfe n, ob sie mit A bschluss de r universitäre n Le hre rausbildung die Verantw ortung w irklich abge be n w olle n ode r ob sich nicht in Form v on inte nsivere n be rufsbe gle ite nde n Weite rbildungsmaßnahme n höhe re Qualitätsmaßstäbe siche rn lass e n. 26 Dassnur wenig e L e hre rmit d e mkonzept d e rpoly morphi e vertrautsind w und e rt nicht: Mit kaum e ine mkonzept d e r Obje ktorie ntie rte n Softw areentw icklunghabe n Le rne nde so v ie le Proble me w ie mit de mpoly morphismus. (V gl. [Ba 99] S. 256) Nur müsse n nichtge rade Le hre rinne n e in be sonde rs fundie rte s, umfasse nde s Hinte rgrundw isse n be sitzen, umde n Schüle rnbe i L e rnproble m e nhe lfe n z ukönne n? 2 7 Habe nnur b e sond e rs gut e L e hre rihr W isse ngezeigt? Hab e n v or alle mle hre rde nfrag e boge nbe antw ort e t, die in d e r Obje ktorie nti e rung e in Proble mse h e n? 28 In [Pe 05] S werde n verschie de ne che mie didaktische Unte rsuchunge n z ur Le hre rfortbildung v orge ste llt. 71

10 Welche Begriffe der OO können Sie erklären? 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Zutrauen Richtig erklärt Klass e Objekt M e thode A t tribut Vererbu ng P o lymorphie Geheimnis prinz ip(b+bb) UML Dynamisches Binden (Thür.) A bbildung 3 : Komp e t e n zenbz gl. w ichtige rbe griffe. G e samtb e trachtung B e rlin/brande nburg / Thüring e n. ( n = 6 9) 72

11 6 L ite ratur: [Ba 99] Balzert, H e lmut : L e hrbuch de robje ktmod e lli e rung, A nal y s e und Ent w urf. Spe ktrum A kad e mische r Verlag, H e ide lbe rg, [Fo05] Fothe, Micha e l : EPA Informatik. In: LOG IN (2005), H e ft Nr. 135, S [Hu 00] [KM 04] [Le 06] [Mi 02] [Mi 06] [Pe 05] Hub w i e s e r, P e t e r : Informatik am Gy mnasium. Ein Ge samtkonzept für e ine n zeitg e mäße n Informatikunte rricht. Habilitationsschrift, Fak. f. Informatik, TU Münche n, KMK Ständige Konfe re nz de r Kultusministe r de r Lände r in de r Bunde sre publik De utschland: Einhe itliche Prüfungsanforde runge n in de r A biturprüfung Informatik. B e schluss de rkultusministe rkonfe r e n z v om i. d. F. v om org / doc/ b e schl/ EPA-Informatik.pdf (StandJuli 2006) Le itlinie n für die Erarbe itung weite re ntw icke lte r Thüringe r Le hrpläne de r Fäche r de r allge m e in bild e nde nschule n, Diskussions e ntw urf Le hrplanforum,13. Mai Ministe rium für Bildung, Jug e nd und Sport de s Land e s Brande nburg (Hrsg.) : Rahm e nplan Informatik, W ahlpflichtbe r e ich, S e k. 1, Ministe rium für Bildung, Jug e nd und Sport de s Land e s Brande nburg (Hrsg.) : Rahme nplan Informatik für de n Unte rricht in de r gy mnasiale n Obe rstufe im Land Brand e nburg, P e nnig, Dagmar: Ent w icklung, Erprobung und E v aluation e ine s Konzepts z ur L e hre rfortbildung und L e hre rausbildung, Disse rtation, J e na, [Sc 04] Schube rt, Sigrid; Schw ill, A ndr e as: Didaktik d e rinformatik, Münche n, [Sc 93] [Se 06] [Th 01] [Th 05] Schw ill, A ndre as: Obj e ktori e nti e rte Programmi e rung. Ein e R e chtfe rtigung aus kognitionspsy chologisch e rsicht. In: LOG IN (1993), 13. Jg. H e ft Nr. 4, S S e natsve r w altung für Bildung, Juge nd und Sport Be rlin: Rahm e nplan für die S e kundarstufe IBe rlin, Thüringe r Kultusminist e rium (Hrsg. ) : L e hrplan für di e R e g e lschul e und das G y mnasium W ahlfach Informatik/Wahlunte rricht Informatik, Thüringe r Kultusministe rium: A biturprüfung 2005 Grundfach Informatik (Hauptt e rmin), ringe n.d e/d e/tkm/ pru e fungsaufgab e n / pru e fung2005/ abi / inf_ gf_ 05.pd f?year= 2005& sf=a bitur (Stand Juli 2006) 73

12 [Th 99] Thüringe r Kultusministe rium (Hrsg.) : L e hrplan für das Gy mnasium Informatik, e/thillm/pdf / l e hrplan/ g y/g y_lp_ if.pdf (Stand Juli 2006) 74

13 A nhang 75

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