Abschlussbericht Vorprojekt

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1 Abschlussbericht Vorprojekt Lehrerweiterbildung Ergänzungsfach Informatik Inhaltverzeichnis Rahmen des Vorprojektes... 2 Ausgangslage... 2 Hintergrund... 2 Strategische Ausrichtung... 3 Ziele des Vorprojektes... 4 Kooperationspartner... 4 Ergebnisse des Vorprojektes... 5 Curriculum der Zusatzausbildung... 5 Umsetzungsvorschläge... 9 Kooperationsmodell... 9 Bedarfsanalyse Musterlehrpläne E-Learning Module Voraussichtliche Kosten Zusammenfassung Anhang 1 Kommentiertes Curriculum Anhang 2 Musterlehrpläne Bern und Liechtenstein Anhang 3 E-Learning Module Anhang 4 Weiterbildungsbedarf Anhang 5 Lehrpersonenbedarf Anhang 6 CAS Luzern und CAS EPFL Danksagung Ich möchte den Mitgliedern der Steuergruppe Helmar Burkhart, Hanspeter Erni, Martin Guggisberg, Martin Jud, Jacqueline Peter, Claude Petitpierre, Martin Lehman, Helmut Schauer und Franziska Zellweger für ihr grosses Engagement, ihre Bereitschaft zur Kooperation und die massgebliche Erarbeitung des Curriculums ganz herzlich danken. Ein besonderer Dank gilt Hermann Knoll und Michael Weiss für die Startinitiative. Berichterstellung im Auftrag der Hasler Stiftung,, Universität Zürich,

2 Seite: 2 / 13 Rahmen des Vorprojektes Das Vorprojekt Zusatzausbildung für Informatik-Lehrpersonen wurde von der Hasler Stiftung in Auftrag gegeben und von der Universität Zürich, federführend geleitet. Die Projektleitung wurde von einer Steuergruppe unterstützt, die sich im Vorfeld des Projektes unter dem Namen EFI_CH gegründet hat. Diese Steuergruppe setzt sich aus Vertretern der Universitäten Zürich und Basel, der EPFL, der PH Bern sowie der Hochschule Luzern zusammen. Am Anfang war eine Vertreterin der Universität St. Gallen dabei. Später kamen noch Vertreter der Universität Lugano dazu. Die Schweizerische Weiterbildungszentrale (WBZ) wirkte in dieser Phase beratend. Im ersten Kapitel werden die Rahmenbedingungen für die Einführung des Ergänzungsfachs Informatik und die dafür notwendige Zusatzausbildung für Lehrpersonen gelegt. Ausgangslage Mit der Teilrevision des Maturitätsanerkennungsreglements 2007 kann neu ein Informatik als Ergänzungsfach an den Gymnasien/Mittelschulen angeboten werden. Hier besteht aus Sicht der Informatik die Möglichkeit, das Fach in den Gymnasien/Mittelschulen fundierter zu verankern. Beim Ergänzungsfach handelt es sich um ein Unterrichtsgefäss mit Wahlmöglichkeit, dessen Note im Maturitätszeugnis aufgeführt wird. Es wird im Rahmen von 2 6 Jahresstunden (je nach Stundentafel der Schule) im 11. und/oder 12. Schuljahr unterrichtet. Dies bedeutet, dass sich das Fach erst noch etablieren muss, damit es von den Schüler/innen auch gewählt wird. Somit wird die Qualität des Faches e- norm wichtig für seinen Erfolg. Aktuell bieten zwei Drittel aller Gymnasien/Mittelschulen der Schweiz obligatorischen Informatikunterricht im Umfang von 1 2 Jahresstunden vorzugsweise im 9. und 10. Schuljahr an. Wobei die Inhalte e- her auf einen ICT-Unterricht schliessen lassen, bei dem vor allem Anwendungen der Informatik wie Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Datenverwaltung unterrichtet werden. Im Freifach, welches von ca. 15 % der Schulen angeboten wird, werden auch Informatikinhalte wie Algorithmik und Modellierung oder Programmierung von Webapplikationen unterrichtet. Soweit ein Studie des Büros Senarclens, Leu und Partner aus dem Jahr Mit der Einführung von Informatik als Ergänzungsfach ist ein Bedarf an qualifizierten Informatik- Lehrkräften verbunden. Dieser Bedarf bezieht sich sowohl auf die Anzahl von Informatiklehrpersonen als auch auf deren Qualifikation. Die Vermittlung grundlegender Informatikkonzepte im schulischen Umfeld bedarf fundierter Kenntnisse der Fachdisziplin Informatik und fachdidaktischer Fähigkeiten, um die komplexen Inhalte adressatengerecht zu vermitteln. Um diesen Bedarf abzudecken, sieht das Projekt FIT der Hasler Stiftung u.a. vor, die Weiterqualifizierung aktiver Informatiklehrkräfte in der ganzen Schweiz zu unterstützen. Das der Universität Zürich engagiert sich in Kooperation mit anderen Hochschulen dafür, eine Zusatzausbildung zu konzipieren, damit ab 2009 erste qualifizierte Informatiklehrkräfte schweizweit zur Verfügung stehen. Hintergrund Das Fach Informatik hat an den Gymnasien/Mittelschulen in der Schweiz eine bewegte Geschichte hinter sich, die zum Verständnis der aktuellen Situation beiträgt und daher hier kurz skizziert wird: 1986 bis 1989 wurde das Einführungsfach Informatik obligatorisch mit 2 4 Stunden in den Gymnasien/Mittelschulen (3 Jahre vor der Matur) eingeführt. Inhaltlich wurde die Programmiertechnik stark betont, sowie ein wenig die Anwenderprogramme. 90er Jahre: Mit der flächendeckenden Ausbreitung der PCs wurden die Anwenderprogramme und das Internet im Informatikunterricht immer wichtiger. Parallel bildete sich die Strategie der integrierten Informatik heraus, d.h. die Anwendung der ICT in anderen Fächern z.b. den Deutschaufsatz mit einem

3 Seite: 3 / 13 Textverarbeitungsprogramm anfertigen oder chemischen Versuchsreihen mit einem Tabellenkalkulationsprogramm auswerten. Mit der Maturitätsreform von 1995 wurde das Fach Informatik aus dem Stoffplan gestrichen, einige Schulen haben es aber als Einführungsfach weiter geführt. In diesem Einführungsfach werden jedoch zum Teil nur elementare Anwendungen abdeckt, in vielen Fällen nur das Tastaturschreiben. Dafür wurde die Integration von Informatikanwendungen in andere Fächer vorgeschrieben (siehe Rahmenlehrplan, S. 24 ff). Heute wird von Experten im deutschsprachigen Raum festgestellt, dass der integrative Ansatz insofern gescheitert ist, dass die Integration nur in Zusammenarbeit mit anderen Lehrkräften und deren Computerkenntnissen funktioniert. Die Informatik in der Schule hat sich vom am Anfang postulierten Informatikunterricht in Richtung Schulung von Anwenderprogrammen entwickelt. Dieser Veränderung der Inhalte wurde soweit Rechnung getragen, dass heute zum Teil der Begriff ICT-Unterricht verwendet wird. Der qualifizierte Informatikunterricht ist damit mehr oder weniger unter den Tisch gefallen. So dass heute letztlich weniger Informatik unterrichtet wird als in den 90er Jahren. Mit der Einführung des Ergänzungsfachs Informatik wird die Hoffnung verbunden, die Informatik als Fach wieder in den Gymnasien/Mittelschulen zu verankern, um dem Eindruck entgegen zu wirken, dass die Anwendung des Computers synonym für Informatik steht. Im Weiteren sehen viele Beteiligte mit diesem Schritt auch die Möglichkeit, die Informatik in Richtung eines Grundlagenfachs zu entwickeln. Die Begründung liegt in der wachsenden Rolle von komplexen Informatiksystemen in unserer Informations- und Wissensgesellschaft. Der Umgang mit digital dargestellter Information und die Beherrschung von Informationssystemen stellen eine neue Herausforderung dar, der in den Schulen Rechnung getragen werden muss. Parallel zu der Einführung der Informatik in den 80er haben sich natürlich auch die Lehrkräfte entwickelt. Zum grossen Teil wurde das neue Fach von Mathematik- und Physiklehrpersonen unterrichtet, die auch die Inhalte prägten (Algorithmen, Prädikatenlogik usw.). Mit der Einführung des Fachs wurde an der ETH zum ersten Mal eine fachdidaktische Ausbildung für Informatiker/innen angeboten, so dass es heute ca. 5 % der an den Schweizer Gymnasien/Mittelschulen praktizierenden Informatiklehrpersonen über eine qualifizierte Ausbildung verfügen. Das Problem besteht darin, dass ein ausgebildeter Informatiker mit einem Lehrdiplom zu wenig spannende Aufgaben in der Schule findet, dafür aber in der Wirtschaft wesentlich interessantere Tätigkeiten ausüben kann. Mit der integrativen Strategie qualifizierten sich fachfremde Lehrpersonen für den ICT-Unterricht. Die aktuelle Situation stellt sich somit folgendermassen dar: Zum einen gibt es viele engagierte Lehrpersonen im Bereich Informatik, die das neue Ergänzungsfach tragen könnten. Jedoch fehlt ihnen grösstenteils fundiertes Informatikwissen, um ein qualitativ hoch stehendes Ergänzungsfach anbieten zu können. Zum anderen bietet das Ergänzungsfach mit durchschnittlich 4 Jahresstunden nur wenig Möglichkeiten, fundiertes Wissen auch weiter zu geben. Daher wird es notwendig, ein niederschwelliges Angebot zu entwickeln, dass die Lehrkräfte motiviert und befähigt, sich mit der Informatik nochmals grundlegend auseinander zu setzen. Ziel ist die Erlangung eines MAS (Master of Advanced Studies) als Grundvoraussetzung für das Unterrichten eines Ergänzungsfachs und später auch Schwerpunktfachs und Grundlagenfachs. Strategische Ausrichtung Die Steuergruppe sieht ihre Arbeit vor allem darin, ein Curriculum zu entwickeln, welches fachlich und didaktisch den Ansprüchen an Informatiklehrpersonen entspricht. Der aktuelle Bedarf (siehe Bedarfsanalyse) macht eine Zusatzausbildung notwendig. Generell weist die Steuergruppe aber darauf hin, dass die Informatiklehrkräfte in Zukunft auf dem üblichen Ausbildungsweg ihre Lehrberechtigung erlangen, d.h. ein Informatikstudium (Haupt- oder Nebenfach) mit anschliessendem Höheren Lehramt bzw. MAS SHE. Weiterhin ist die Steuergruppe der Auffassung, dass das Ergänzungsfach den Wiedereinstieg der Informatik in den Mittelschulen/Gymnasien bedeutet und weitere Schritte folgen werden. Sie würde es da-

4 Seite: 4 / 13 her begrüssen, wenn im Hinblick auf die nächste grosse Maturitätsreform Anstrengungen unternommen werden, die Informatik noch stärker im Fächerkanon zu verankern. Dabei wird es notwendig in den Diskurs mit den mathematisch/naturwissenschaftlichen Fächern zu treten. Die Steuergruppe unterstützt auf alle Fälle die Strategie der EDK im Bereich ICT und Medien, in der es heisst: Für die Sekundarstufe II zusätzlich: Wissen um Zusammenhänge und elementares fachliches Kernwissen Informatik vermitteln. Ziele des Vorprojektes Vor diesem Hintergrund setzt sich das Vorprojekt zum Ziel, den quantitativen und qualitativen Bedarf für eine Zusatzausbildung bestehender und neuer Informatiklehrkräfte zu eruieren. Auf qualitativer Ebene steht vor allem die Entwicklung eines Curriculums im Vordergrund, welches einen vertieften Einblick in die Informatik gewährt und deren grundlegenden Konzepte thematisiert. Quantitativ ist zu eruieren, mit wie viel potentiellen Teilnehmenden zu rechnen ist. Somit ergeben sich folgenden Teilziele: Erarbeitung eines Curriculums für die Zusatzausbildung Informatik Schweizweite Bedarfsabklärung für eine Zusatzausbildung Erarbeitung eines Kooperationsmodells der verschiedenen Anbieter unter Einbindung der WBZ Ausarbeitung von Musterlehrplänen zur Umsetzung eines Ergänzungsfachs in den Gymnasien/Mittelschulen (evtl. eigenes FIT Projekt) Erarbeitung operationalisierter Handlungskompetenzen auf der Basis des erarbeiteten Curriculums Vorbereitung/Eruierung von E-learning Modulen Kooperationspartner Mit diesen Voraussetzungen konnten im Laufe des Projektes folgende Kooperationspartner gewonnen werden, die sich an fünf Terminen trafen , , , und : Potentielle Anbieter Universität Zürich,, Educational Engineering Lab, Prof. Dr. Helmut Schauer ETH Zürich, Departement of Computer Science, Prof. Dr. Carl-August Zehnder Pädagogische Hochschule Bern, Institut Sekundarstufe II, Prof. Dr. Martin Lehmann École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Prof. Dr. Claude Petitpierre Universität Basel, Departement Informatik, Prof. Dr. Helmar Burkhart Hochschule Luzern (HTA), Prof. Martin Jud Pädagogische Hochschule Zentralschweiz Luzern, Zentrum Medienbildung, Hanspeter Erni Università della Svizzera Italiana di Lugano, Prof. Dr. Matthias Hauswirth, Mauro Prevostini University of Fribourg, Prof. Dr. Ulrich Ultes-Nitsche, Department of Computer Science Universität Bern Unterstützende Institutionen SVIA, Hermann Knoll Universität Zürich, Institut für Gymnasial- und Berufspädagogik, Prof. Dr. Franz Eberle WBZ Schweizerische Zentralstelle für Weiterbildung der Mittelschullehrpersonen, Jacqueline Peter

5 Seite: 5 / 13 Ergebnisse des Vorprojektes Im Folgenden werden die Ergebnisse des Vorprojektes zusammengefasst. Ein umfangreicher Anhang komplettiert die Ergebnisse und legt die Grundlage für ein weiterführendes Projekt zur Zusatzausbildung für Lehrpersonen in Informatik. Curriculum der Zusatzausbildung Die Projektgruppe EFI-CH setzte sich zum Ziel, in einem fachlichen Diskurs das Curriculum und die Rahmenbedingungen für eine Zusatzausbildung in Informatik zu entwickeln. Das ausgearbeitete Curriculum bildet die maximale Variante für die Einführung des Ergänzungsfachs und befähigt auch für das Unterrichten eines Schwerpunkt- bzw. eines Grundlagenfaches Informatik. Das Curriculum ist für eine berufsbegleitende Weiterbildung konzipiert im Rahmen eines MAS (Master of Advanced Studies), welches 60 ECTS Punkten entspricht (1800 Arbeitsstunden). Im Anhang 1 ist das kommentierte Curriculum mit den operationalisierten Handlungskompetenzen zu finden. Dieser MAS könnte noch ausgebaut werden, so dass interessierte Lehrpersonen die EDK anerkannte Lehrberechtigung für ein Zweitfach erlangen könnten. Diese umfasst mind. 60 ECTS fachwissenschaftlicher Ausbildung, zzgl. 10 ECTS Fachdidaktik und zzgl. 7 ECTS berufspraktische Ausbildung. Aufbau des Curriculums Schwerpunkt-/Wahlfach Aufbau Basismodule Anwendungsmodule Trendmodule LOFs Algorithmen und Programmierung (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Internet und Multi Media (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Datenbanken und Informationssysteme (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Wahlfach: Spiele (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Robotik (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Visualisierung (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Simulation (4) 2 ECTS 2 ECTS Fachdidaktik (7) 1 ECTS 5 ECTS 1 ECTS Masterarbeit (10) Das Curriculum setzt sich aus einzelnen Modulen zusammen. Jedes Modul gehört zu einem Schwerpunktfach oder einem Wahlfach und umfasst 1 bis 4 ECTS Punkte. Die Module orientieren sich an den Vorkenntnissen der Teilnehmenden und berücksichtigen, dass z.b. Anwendungswissen vorhanden ist, aber noch nötiges Basiswissen fehlt. Im Basismodul werden das gesicherte Wissen, die grundlegenden Konzepte und Voraussetzung zum Verständnis des Schwerpunktfaches vermittelt. Im Anwendungsmodul werden die aktuellen Lösungen vorgestellt, vertieft und praktisch geübt. Im Trendmodul kommen zukünftige Entwicklungen, neue Trends und Forschungsgebiete zur Sprache. In den Lehrplanorientierten Fachstudien (LOF) wird die Umsetzung im Unterricht thematisiert. Da diese Zusatzausbildung von praktizierenden Lehrkräften besucht wird, kann die Umsetzung in den Unterricht natürlich immer gleich antizipiert werden, so dass erste kleine Unterrichtseinheiten entstehen. Die theoretischen Kon-

6 Seite: 6 / 13 zepte der Informatik werden immer dann vermittelt, wenn sie gebraucht werden. Es soll vermieden werden, Theorie auf Vorrat zu vermitteln. Beispiel für den Aufbau: Basismodul Curriculumsstruktur Anwendungsmodul Trendmodul Lehrplanorientierte Fachstudien (LOF) Stufenweise Vermittlung Gesichertes Wissen Lösungen heute Wohin geht die Entwicklung? Umsetzung im Unterricht Beispiel: Programmierung Programmierparadigmen Programmierlabor Paralleles Programmieren Programmierbeispiele entwickeln Keine Vorkenntnisse Vertiefung/ Ergänzung Schwerpunktfächer Die Schwerpunktfächer decken die Eckpfeiler der Informatik (Algorithmen und Programmierung, Internet und Multi Media, Datenbanken und Informationssysteme) ab und bewegen sich im Rahmen von 10 ECTS Punkten. Bewusst werden zur Anschlussfähigkeit an die Realität der Lehrpersonen die eher anwendungsorientierte Formulierungen gewählt. Didaktisch heisst das, dass ausgehend von spannenden Anwendungen die wichtigen Informatikkonzepte zugänglich gemacht werden, was letztlich auch als Strategie für den Unterricht in den Schulen gewählt wird. Schwerpunktfach: Algorithmen und Programmierung Leitgedanke ist eine fundierte Grundlage zu legen, die durch Programmierlabors gefestigt wird. Mit diesen Hintergründen und den praktischen Übungen erhält die Lehrperson genügend Sicherheit für das Unterrichten. Schwerpunktfach: Internet und Multi Media Hier stehen das Verstehen gängiger Webtechnologien (Protokoll, Datenformate und Kompressionstechniken) sowie der Einsatz von Multimedia im Unterricht im Vordergrund. Beim Design wurde darauf geachtet, welche Vorkenntnisse die Lehrkräfte bereits mitbringen und wie das vorhandene Wissen fundiert werden kann. Schwerpunktfach: Datenbanken und Informationssysteme Neben notwendigen theoretischen Hintergründen fokussiert dieses Modul auf Aspekte der Information und deren Bedeutung für Unternehmen und Verwaltungen. Durch diese Wirtschaftsorientierung sollen Lehrkräfte die Möglichkeit erhalten, auch schulferne Anwendungsgebiete der Informatik kennen zu lernen. Im Bereich Datenbanksysteme geht es um ein grundlegendes Verständnis der Gewinnung, Verarbeitung und Verwaltung von Daten. Im Hinblick auf die Wissensgesellschaft werden hier die Implikationen der Informatik auf die Gesellschaft thematisiert. Wahlfächer Die Wahlfächer bewegen sich in einem Bereich von 4 ECTS Punkten und thematisieren aktuelle und interessante Anwendungsgebiete in der Informatik, die sich besonders für den Unterricht eignen wie Robotik, Spiele, Simulationen und Visualisierung. Hier sieht das Curriculum die Unterteilung in Basis- und Anwendungsmodule vor. Fachdidaktik Die Fachdidaktik hat einen hohen Stellenwert im Rahmen der Ausbildung (10 ECTS). Auch hier werden Basis-, Anwendungs- und Trendmodule unterschieden, wobei das Schwergewicht auf dem Anwendermodul liegt, welches vor allem die Umsetzung in ein konkretes Unterrichtsprogramm fokussiert. Hinzu kommen noch die Lehrplanorientierten Fachstudien (LOFs) im Umfang von je 1 ECTS pro Schwerpunktfach, in denen vor allem die schülergerechte Umsetzung der Fachinhalte in Form von Unterrichtssequenzen thematisiert wird.

7 Seite: 7 / 13 Masterarbeit Die Masterarbeit bildet den Abschluss der Zusatzausbildung. Diese Arbeit fokussiert thematisch auf das Fach und fordert die Vertiefung eines Gebietes der Informatik. Fachdidaktische und Pädagogische Umsetzung stehen weniger im Vordergrund. Bewertung der ECTS Ein ECTS wird mit 30 Arbeitsstunden bewertet, die sich folgendermassen aufteilen: 10 Stunden geführtes Studium (Präsenzunterricht) 10 Stunden begleitetes Selbststudium (Übungen, Projektarbeit, E-Learning usw.) 10 Stunden freies Selbststudium (Literaturstudium, Vor- und Nachbereitung der Präsenzzeit, Lerngruppen und Prüfungsvorbereitung) Modulares Angebot Die maximale Ausbildung beinhaltet einen MAS mit 60 ECTS Punkten. Die Steuergruppe ist sich einig, dass dies eine grosse Herausforderung an die potentiellen Teilnehmenden bedeutet sowohl in zeitlicher und finanzieller Hinsicht. Perspektivisch ist es nicht sicher, ob sich über das Ergänzungsfach hinaus andere Unterrichtsmöglichkeiten bieten wie Schwerpunktfach oder Grundlagenfach. Die Steuergruppe setzt daher auf die Motivation der Lehrkräfte, einen qualitativ hoch stehenden Unterricht anbieten zu wollen, zumal das Ergänzungsfach in Konkurrenz zu anderen Fächern steht. Trotzdem wurden Überlegungen angestellt, wie man für die einzelne Lehrperson die Einstiegshürde gering halten kann. Folgende Überlegungen und Vorschläge wurden dabei angestellt: MAS (Master of Advanced Studies in Informatik für Lehrpersonen) 60 ECTS Der MAS wird vom Fachgremium als umfassende Zusatzausbildung empfohlen insbesondere für die Lehrerpersonen, die keine mathematisch/physikalischen Grundlagen haben. In diesem Studiengang wird ein umfassendes Wissen der Fachdisziplin Informatik vermittelt. Diese Ausbildung qualifiziert sowohl für das Ergänzungsfach als auch für ein Schwerpunktfach und ein Grundlagenfach. Mit einigen Ergänzungen besteht auch die Möglichkeit, die offizielle Lehrberechtigung für ein Zweitfach zu erreichen. Schwerpunkt-/Wahlfach Aufbau Basismodule Anwendungsmodule Trendmodule LOFs Algorithmen und Programmierung (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Internet und Multi Media (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Datenbanken und Informationssysteme (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Wahlfach: Spiele (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Robotik (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Visualisierung (4) 2 ECTS 2 ECTS Fachdidaktik (7) 1 ECTS 5 ECTS 1 ECTS Masterarbeit (10) 10 ECTS DAS (Diploma of Advanced Studies in Informatik für Lehrpersonen) 34 ECTS Das Diplom bietet eine Zwischenstufe und erlaubt eine fachliche Vertiefung in den Schwerpunktfächern oder einem Wahlfach. Die Diplomarbeit wird mit 4 ECTS bewertet. Zwei Ausrichtungen werden möglich: die zeilenorientierte Variante bietet eine Vertiefung in einem Schwerpunktfach (orange) während die spaltenorientierte Variante die Basis und Anwendung der Informatik ins Zentrum stellen (gelb). Beide Ausrichtungen erfordern den Abschluss mit einer Diplomarbeit im Fach. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass die Fachdidaktik sowohl in den LOFs als auch in einem eigenen Modul behandelt wird.

8 Seite: 8 / 13 DAS Anwendung Schwerpunkt-/Wahlfach Aufbau Anwendungsm odule Basismodule Trendmodule LOFs Algorithmen und Programmierung (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Internet und Multi Media (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Datenbanken und Informationssysteme (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Wahlfach: Spiele (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Robotik (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Visualisierung (4) 2 ECTS 2 ECTS Fachdidaktik (7) 1 ECTS 5 ECTS 1 ECTS Diplomarbeit (4) 4 ECTS DAS Vertiefung Schwerpunkt-/Wahlfach Aufbau Basismodule Anwendungsmodule Trendmodule LOFs Algorithmen und Programmierung (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Internet und Multi Media (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Datenbanken und Informationssysteme (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Wahlfach: Spiele (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Robotik (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Visualisierung (4) 2 ECTS 2 ECTS Fachdidaktik (7) 1 ECTS 5 ECTS 1 ECTS Diplomarbeit (4) 4 ECTS CAS (Certificate of Advanced Studies in Informatik für Lehrpersonen) 22 ECTS Der Zertifikatsabschluss bietet die minimale Variante des Abschlusses und ist als Einstieg in die Zusatzausbildung gedacht. Auch hier werden zwei Varianten angeboten: die anwendungsorientierte (grün/türkis) und die basisorientierte (blau/türkis). Dabei wird darauf Wert gelegt, dass beim CAS ein möglichst grosses Spektrum der Schwerpunktfächer (Spalte) abgedeckt wird, mit der Option zum DAS oder MAS. Die Basis-Variante eignet sich für diejenigen, die bereits Informatik/ICT unterrichten und gut mit Anwenderprogrammen umgehen können, jedoch bei den Konzepten der Informatik noch Schwächen sehen. Die Anwendungs-Variante eignet sich für die Lehrpersonen, die noch mehr Vielfalt für den Unterricht brauchen in Bezug auf Anwendungen, jedoch das Basiswissen durch ihr Mathematik-, Physikoder Nebenfach Informatik-Studium bereits mitbringen. Eine umfassende Fachdidaktik garantiert, dass die CAS Absolventen, das Ergänzungsfach auch schnell in die Praxis umsetzen können. CAS Basis (grün/türkis) und Anwendung (blau/türkis) Schwerpunkt-/Wahlfach Aufbau Basismodule Anwendungsmodule Trendmodule LOFs Algorithmen und Programmierung (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS

9 Seite: 9 / 13 Internet und Multi Media (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Datenbanken und Informationssysteme (11) 4 ECTS 4 ECTS 2 ECTS 1 ECTS Wahlfach: Spiele (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Robotik (4) 2 ECTS 2 ECTS Wahlfach: Visualisierung (4) 2 ECTS 2 ECTS Fachdidaktik (7) 1 ECTS 5 ECTS 1 ECTS Für alle angebotenen Varianten besteht die Möglichkeit der Anerkennung bereits erbrachter Leistungen aus Aus- und Weiterbildungen. Die Studiengangsleitung muss darüber individuell entscheiden. Die Vorgaben für die einzelnen Abschlüsse haben den Nachteil, dass zum Beispiel die Wahlfächer nur in zwei Varianten belegt werden können. Umsetzungsvorschläge Die Steuergruppe hat sich bereits erste Gedanken für die Umsetzung der Zusatzausbildung gemacht auch im Hinblick auf die Vielzahl der Kooperationspartner. Generell wird eine didaktisch auf das Zielpublikum ausgerichtete Weiterbildung konzipiert. Die Idee besteht darin, dass die Teilnehmenden aus verschiedenen Kantonen kommend auch an unterschiedlichen Orten studieren, so dass die einzelnen Module jeweils nur einmal pro Durchführungszyklus angeboten werden. Dies bedeutet eine modularisierte Blended Learning Weiterbildung mit folgenden Rahmendbedingungen: Dezentrale Präsenzmodule an verschiedenen Standorten (anbieterorientiert), jeweils Freitag/Samstag oder im Wochenblock in den Ferien: Die Ausbildungsgruppe trifft sich und profitiert von den Erfahrungen der Teilnehmenden. Die Modulinhalte müssen für den Blockunterricht und einen partizipativen Stil mit Anteilen von Gruppenarbeit angepasst werden. Zentrale E-learning Module (interaktiv, game-based, Downloads usw) mit Wiederverwendbarkeit für den Schulunterricht (downgrading): Es werden bereits bestehende E-Learning Module verwendet, die vor allem im Rahmen des Projektes Virtual Campus für Studierende entwickelt wurden. Anpassungen werden allerdings notwendig. Nutzung einer bestehenden Plattform ( Bereitstellung einer Plattform für Teilnehmerorganisation, Forum, Assessment- und Evaluationsmöglichkeiten durch die führende Universität. Direkte Prüfung der Module und Vergabe von Bestätigungen des Anbieters. Anerkennung der Anbietermodule für einen DAS oder MAS durch die führende Universität. Kooperationsmodell Aus momentaner Sicht werden zurzeit folgende Angebote ausgearbeitet bzw. in Betracht gezogen. Dabei greift jedes Angebot auf Module anderer Anbieter zurück (Vernetzung und Abstimmung), und die Angebote basieren inhaltlich auf dem gemeinsam erarbeiteten Curriculum: MAS und DAS Abschluss nur an der Universität Zürich (Anerkennung der CAS Abschlüsse) CAS für Zürich und Ostschweiz an der ETH Zürich oder an der Universität Zürich CAS für Bern und Luzern mit Abschluss an der Universität Bern CAS für Aargau und Basel mit Abschluss an der Universität Basel CAS für die Romandie mit Abschluss an der EPFL Lausanne CAS für das Tessin mit Abschluss an der Università della Svizzera Italiana di Lugano

10 Seite: 10 / 13 Die durchführenden Universitäten stimmen sich untereinander ab und werden durch eine zentrale Koordinationsstelle unterstützt. Weiterhin werden einige Module auf Englisch geführt wie z.b. die Wahlund Trendmodule, so dass diese von alle potentiellen Teilnehmenden besucht werden können. Romandie und Tessin Für eine französische und italienische Version wäre es denkbar, dass die Basismodule auf Französisch und die Anwendungsmodule auf Italienisch entwickelt werden sowie die Fachdidaktik in beiden Landessprachen. Dann bestünde die Möglichkeit, einen CAS in der jeweiligen Landessprache zu absolvieren. Für den DAS bietet sich dann die Möglichkeit, in zwei anderen Landessprachen weiter zu studieren und für den MAS könnten die Wahl- und Trendfächer für alle auf Englisch entwickelt und angeboten werden. Bedarfsanalyse Ausgangspunkt des Vorprojektes war die Annahme, dass bei aktuellen Lehrpersonen ein Bedarf an einer Zusatzausbildung besteht, sobald das Ergänzungsfach Informatik eingeführt wird. Erste Gespräche haben diesen Bedarf bestätigt. Doch in einer umfassenden Umfrage wollten wir diesen Bedarf genauer eruieren. Die Umfrage umfasste zwei Fragebögen: Einer richtete sich an die Schulleitungen mit dem Ziel den zukünftigen Bedarf an Lehrpersonen zu ermitteln, falls das Ergänzungsfach eingeführt wird. Der zweite richtete sich an die Lehrpersonen mit dem Ziel, den Bedarf an Zusatzausbildung zu ermitteln, sobald das Ergänzungsfach eingeführt wird. Im Folgenden fassen wir die wichtigsten Aussagen hinsichtlich des Bedarfs zusammen, im Anhang befinden sich die detaillierten Ergebnisse. Fragebogen Schulleitungen Von den rund 150 öffentlichen und privaten Gymnasien/Mittelschulen haben 81 den Fragebogen beantwortet. Dies ergibt eine Rücklaufquote von gut 50 %, die als repräsentativ angesehen werden kann: 80 % der Schulen planen die Einführung des EF Informatik, ein Drittel davon bereits auf 08/09. Ein Mehrbedarf an Informatiklehrkräfte wird aktuell nur von 16 % der Schulen gesehen. Mit der Einführung des Ergänzungsfachs Informatik sehen 50 % der Schulen einen Mehrbedarf an Informatik Lehrkräften, insgesamt mind. 50 neue Lehrpersonen. Zwei Drittel der Schulen erachten die Qualifikation ihrer aktuellen Lehrkräfte als genügend für das Unterrichten eines Ergänzungsfachs; ein Drittel vermuten hier Qualifizierungsbedarf. Aus Sicht der Schulleitungen werden ca. 90 Lehrkräfte Interesse an einer Zusatzqualifikation zeigen. Gut zwei Drittel der Schulen würden Ihre Lehrkräfte dabei auch finanziell und/oder durch partielle Freistellung unterstützen. Fragebogen Lehrpersonen An der Umfrage haben sich 177 Lehrpersonen aus 23 Kantonen beteiligt. Weniger als 10 % haben keine universitäre Grundbildung. 42 % der Lehrpersonen haben ein Lehrdiplom in Mathematik und/oder Physik, 5,8 % in Informatik und über die Hälfte in anderen Fächern. Der Ausbildungsstand in Informatik bei diesen Lehrpersonen ist sehr unterschiedlich: 28 % haben Informatik studiert im Haupt-, Neben- oder Schwerpunktfach; 26 % haben während ihres Studiums einzelne Informatikvorlesungen besucht; 7 % haben einen Fachausweis in Informatik; 13 % haben sich ihr Wissen autodidaktisch angeeignet;14 % haben keine Ausbildung in Informatik und 12 % haben keine Angaben dazu gemacht. Was die inhaltliche Ausrichtung einer Zusatzausbildung betrifft, so legen die Lehrkräfte Schwerpunkte auf die Programmierung, Robotik, Datenbanken und das Internet sowie auf die Fachdidaktik.

11 Seite: 11 / 13 Insgesamt 130 Personen (74 %) können sich eine Weiterbildung im vorgegebenen Rahmen vorstellen: 29 % interessieren sich für einen CAS 29 % interessieren sich für einen DAS 17 % interessieren sich für einen MAS die anderen haben keine Angaben gemacht bzw. interessieren sich für kleinere Kurse. Insgesamt können sich knapp 50 % der Lehrpersonen eine Mitfinanzierung bei der Zusatzausbildung vorstellen. Die Ergebnisse der Bedarfsumfrage stimmen optimistisch. Auch wenn für viele Lehrpersonen die konkrete Umsetzung neben Beruf und Familie noch nicht klar ist (wie aus vielen Bemerkungen zu entnehmen ist), wird eine angebotene Zusatzausbildung auf einen ausreichenden Bedarf stossen. Allerdings wird es jetzt notwendig, die Lehrkräfte über das Angebot zu informieren, so dass sie für das nächste Schuljahr planen können. Musterlehrpläne Im Projektauftrag war auch die Erarbeitung von Musterlehrplänen enthalten. Der Begriff Musterlehrpläne war in der Projektgruppe sehr umstritten, denn er wurde unterschiedlich interpretiert bzw. wird auch in den Kantonen verschieden gebraucht. Mit dem Rahmenlehrplan Informatik setzt die EDK den Rahmen für die inhaltliche Ausgestaltung des neuen Ergänzungsfachs. Er ist zurzeit in der Vernehmlassung und gilt dann für die ganze Schweiz. Vor diesem Hintergrund können nun die Kantone das Ergänzungsfach einführen und Lehrpläne erarbeiten. Dabei unterscheiden sich die Kantone in ihrem Vorgehen: Die einen überlassen die Ausarbeitung der Lehrpläne den Gymnasien/Mittelschulen (z.b. Zürich), die anderen erarbeiten einen kantonalen Lehrplan für alle Schule (z.b. Bern). Da es sich bei dem Ergänzungsfach Informatik um ein gänzlich neues Fach handelt, mit dem es noch keine Erfahrungen gemacht wurden, tendiert der Auftraggeber dahin, eine oder mehrere Musterlehrpläne (d.h. ein Muster eines möglichen Lehrplan) zu erarbeiten und diesen den Kantonen bzw. den Schulen zur Verfügung zu stellen. Hierbei sollte auch die unterschiedliche Stundendotation, die zwischen 2 und 6 Jahresstunden variiert, berücksichtigt werden. Da die Projektgruppe darauf bedacht ist, für die Zusatzausbildung ein einheitliches Curriculum für die ganze Schweiz vorzuschlagen, sollte es auch in ihrem Sinne sein, angelehnt an dieses Curriculum und den Rahmenlehrplan einige Eckpfeiler für einen Musterlehrplan vorzuschlagen. Aus Zeitgründen konnten bis jetzt allerdings noch keine Vorschläge erarbeitet werden. Im Anhang sind zwei Musterlehrpläne zu finden, einmal der vorläufige Lehrplan für ein Ergänzungsfach Informatik im Kanton Bern und zum zweiten der bereits bewährte Informatiklehrplan aus dem Fürstentum Liechtenstein. Sie können als erste Orientierung betrachtet werden. E-Learning Module Im Projektauftrag ist dezidiert auch die Eruierung vorhandener E-Learning Module formuliert. Dabei wird davon ausgegangen, dass ein Teil der Zusatzausbildung auch orts- und zeitunabhängig geschehen soll also ein blended Learning Ansatz. Da die Entwicklung von E-Learning Modulen sehr zeitaufwändig und kostenintensiv ist, wird auf bereits vorhandene, bzw. im Projekt Virtual Campus entwickelte Module zurückgegriffen. Diese sind ganz unterschiedlich aufgebaut und einsetzbar. Manche Module sind im Zusammenhang mit einer Vorlesung einsetzbar und darauf abgestimmt. Andere Module unterstützen das Erstellen von Inhalten im Bereich Datenbanksysteme und wieder andere unterstützen das problemorientierte Lernen anhand von Online-Fallstudien. Die im Virtual Campus erarbeiteten E-Learning-Module haben eines gemeinsam: sie sind oft noch im Vorstadium der Anwendung bzw. nur wenig erprobt und dadurch nicht direkt adaptierbar. Im Anhang befindet sich die Beschreibung einiger dieser Module.

12 Seite: 12 / 13 Voraussichtliche Kosten Die einzuplanenden Kosten orientieren sich an den 2 Phasen des Projektes. In der ersten Phase erfolgen das Design und die Vorbereitung der Zusatzausbildung unter Berücksichtigung der diversen Kooperationspartner. Diese Phase läuft von Januar bis Herbst Die zweite Phase umfasst die erste Durchführung der Zusatzausbildung im Umfang eines MAS ab Herbst 2008 bis Herbst 2010, in der die diversen CAS Abschlüsse integriert sind. Weitere Durchführungen sind möglich. Der Kostenplan muss folgende Prämissen berücksichtigen: Vorbereitungsphase Folgende Leistungen sind in der Vorbereitungsphase zu erbringen: Entwicklung der Module Der Aufwand für die Vorbereitung eines ECTS Punktes, welcher geführtes Studium, begleitetes und freies Selbststudium zu gleichen Teilen umfasst, ist nicht zu unterschätzen und für jedes Gebiet ähnlich. Wir haben es hier mit einer anspruchsvollen Zielgruppe zu tun. Die Teilnehmenden sind selber Lehrpersonen und haben dementsprechende Anforderungen. Vieles muss also neu konzipiert, überdacht und zusammengestellt werden. Denn letztlich können für den normalen Hochschulunterricht erstellte Lektionen nicht 1:1 übernommen werden. Sie müssen im Hinblick auf das Zielpublikum und an die Unterrichtsform in Tagesblöcken angepasst und im Zweifelsfall neu entwickelt werden. Auch die Unterlagen müssen einer kritischen Prüfung Stand halten. Die Übungen für das begleitete Selbststudium müssen an die Realität der Lehrpersonen angepasst werden. Auch bestehende E-Learning Module erfordern inhaltliche und technische Anpassungen. Bestehende Lernumgebungen wie OLAT oder Moodle können verwendet, aber müssen angepasst werden. All diese Überlegungen und die Tatsache, dass hier auch ein Stück gymnasiale Reform in einer Schlüsseldisziplin geschrieben wird, zeigen auf, wie wichtig die Entwicklungsphase wird. Koordination und Begleitung Die modulare Durchführung, das komplexe Kooperationsmodell und die Einmaligkeit der Aufgabe erfordern ein projektorientiertes Vorgehen. Projektleitung, Projektunterstützung und Expertenleistung (Webdesign, Werbeunterlagen usw.) sind vorzusehen. Technischer und organisatorischer Support Weiterhin wird ein technischer Support notwendig (Anmeldverfahren und -plattform, Betreuung Web- Page, online-evaluation, E-Learning Plattform usw.), damit die Teilnehmenden einen möglichst einfachen Zugang zu den erforderlichen Unterlagen und Informationen finden. Durchführungsphase Folgende Leistungen sind während der Durchführungsphase neben der Projektleitung und technischen Unterstützung zu erbringen. Durchführung der einzelnen Module Organisation und Durchführung der Angebote an den jeweiligen Standorten. Betreuung von Übungsaufgaben und E-Learning Modulen, Erstellen und Durchführen von Prüfungen, Betreuungsaufwand bei Diplom- und Masterarbeiten sowie Raumkosten und Overhead je nach Anbieterinstitution. Erfahrungen zeigen, dass hier mit einem Durchschnittswert von Fr. 5'000.- pro ECTS zu rechnen ist. Beratung und Begleitung der Teilnehmenden Durch die Modularisierung wird es wichtig, dass die Teilnehmenden eine Anlaufstelle haben, bei der sie Orientierung finden, für weitere Schritte beraten und informiert werden. Finanzierungsmodell Die Steuergruppe schlägt vor, dass die Vorbereitung der Zusatzausbildung durch die Hasler Stiftung mit finanziert wird. Die Ausbildungsinstitutionen ihrerseits bringen personelle und technische Ressourcen ein. Als Finanzierungsgrundlage können die ECTS Punkte herangezogen werden, d.h. die anbietende Institution ersucht finanzielle Unterstützung pro ECTS Punkt.

13 Seite: 13 / 13 Für die Durchführung können sich die interessierten Teilnehmenden und Schulen für eine Finanzierungsunterstützung bei der Hasler Stiftung bewerben. Es sollte darauf geachtet werden, dass die Lehrpersonen selbst auch einen Teil der Ausbildung finanzieren (entweder bringen sie einen Teil ihrer Zeit oder einen Teil der Kurskosten ein). Laut Bedarfsumfrage sind fast 50 % der Weiterbildungswilligen bereit, einen Teil der Kosten zu übernehmen. Die Kosten für Weiterbildungen auf Hochschulebene belaufen sich im folgenden Rahmen: Kosten MAS Fr. 25'000.- Kosten DAS Fr. 16'000.- Kosten CAS Fr Etwaige Kosten für die Freistellung der Lehrpersonen werden von den Schulen bei der Hasler Stiftung ersucht. Bei der Durchführung ist ferner zu berücksichtigen, dass einzelne Module (Wahl- und Trendmodule) von weniger Personen besucht werden und andere von allen (Fachdidaktik). Je nach Anzahl Teilnehmender können hier Unter- bzw. Überauslastungen entstehen, weshalb ein finanzielles Ausgleichsmodell erarbeitet werden muss. Zusammenfassung Als begleitende Massnahme für die Einführung des Ergänzungsfachs ist aus Sicht des Vorprojektes eine Zusatzausbildung für bestehende und zukünftige Informatik/ICT Lehrkräfte unbedingt vorzusehen. Die Bedarfsanalyse hat ein klares Bild ergeben: Sowohl die Schulleitungen als auch die Lehrkräfte sehen einen Bedarf an Zusatzausbildung. Es ist schweizweit mit etwa Lehrpersonen zu rechnen, die an dem Ausbildungsprogramm teilnehmen würden. Diese potentiellen Teilnehmenden können vor allem mit einem modularen Angebot motiviert werden, welches mit einem CAS startet und in einem MAS münden kann, unter Berücksichtigung der ihrer bereits absolvierten Aus- und Weiterbildungen. Weiterhin werden finanzielle Unterstützungen der Schulen und Lehrpersonen motivierend wirken, jedoch unter der Berücksichtigung einer Mitfinanzierung. Das neue Ergänzungsfach Informatik muss auf einem hohen Niveau angeboten werden. Für das Curriculum einer Zusatzausbildung bedeutet dies, dass die wichtigsten Konzepte der Informatik anhand für den Schulunterricht spannender Anwendungen vermittelt werden (Basis und Anwendung). Für das Design der Ausbildungsgänge heisst dies, dass bestimmte Vorgaben gemacht werden und eine freie Modulwahl nicht sinnvoll wäre. Vor allem sind nach EDK Richtlinie die Fachdidaktikmodule obligatorisch. An eine Zusatzausbildung aktiver Lehrpersonen sind hohe didaktische Anforderungen der Dozierenden geknüpft sowie eine methodisch moderne Ausbildungsform zu wählen (blended learning, Erfahrungsaustausch, Lerngruppen, online-diskussionen usw.). Dies und die Einmaligkeit der Massnahme machen eine Anschubsinvestition notwendig, denn hier wird zum Teil Neuland betreten.