Wozu eigentlich Informatikunterricht?

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1 Wozu eigentlich Informatikunterricht? Prof. Dr. Ira Diethelm Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Didaktik der Informatik 4. September 2012

2 Wozu eigentlich Informatikdidaktik? ganz kurz: Um die Welt zu retten!

3 Wozu eigentlich Informatikdidaktik? ganz kurz: Um die Welt zu retten! (oder zumindest Niedersachsen und Bremen)

4 Wozu eigentlich Informatikunterricht? konkretere Kurzantworten: 1 weil das tägl. Leben zunehmend von IT durchdrungen, verändert und bestimmt wird, 2 damit die Schüler in der Lage sind, ihre beruflichen, politischen und privaten Entscheidungen fundierter zu treffen

5 Wozu eigentlich Informatikunterricht? konkretere Kurzantworten: 1 weil das tägl. Leben zunehmend von IT durchdrungen, verändert und bestimmt wird, 2 damit die Schüler in der Lage sind, ihre beruflichen, politischen und privaten Entscheidungen fundierter zu treffen und 3 damit die Grundlage für eine fortschrittliche, wirtschaftlich intakte und demokratische Gesellschaft gesichert wird.

6 ... Informatikunterricht? dafür brauchen wir konkret: 1 mehr Informatikunterricht in den Schulen

7 ... Informatikunterricht? dafür brauchen wir konkret: 1 mehr Informatikunterricht in den Schulen 2 mehr guten Informatikunterricht für möglichst alle Schüler

8 ... Informatikunterricht? dafür brauchen wir konkret: 1 mehr Informatikunterricht in den Schulen 2 mehr guten Informatikunterricht für möglichst alle Schüler 3 mehr gut ausgebildete Informatiklehrer

9 Wo beginnen? Es kann nicht früh genug darauf hingewiesen werden, dass man die Kinder nur dann vernünftig erziehen kann, wenn man zuvor die Lehrer vernünftig erzieht. (Erich Kästner)

10 Lehrerbildung in Nds. Zahlen zum Vergleich: ca Physiklehrer an öff. Schulen sind schon zu wenig nur ca. 600 Informatiklehrer, ca. 270 davon werden in 10 Jahren pensioniert sein Bedarfsrechnung des Landes: ca. 75 Informatiklehrer pro Jahr ca Fachbachelor Studierende über alle 3 Jahre 80 davon studieren in Oldenburg seit 2010 Referendariat in Informatik in OL möglich

11 Lehrerbildung in Nds. Zahlen zum Vergleich: ca Physiklehrer an öff. Schulen sind schon zu wenig nur ca. 600 Informatiklehrer, ca. 270 davon werden in 10 Jahren pensioniert sein Bedarfsrechnung des Landes: ca. 75 Informatiklehrer pro Jahr ca Fachbachelor Studierende über alle 3 Jahre 80 davon studieren in Oldenburg seit 2010 Referendariat in Informatik in OL möglich Bremen: Keine Lehrerbildung an der Uni, Referendariat verwaist, wenige Überzeugungstäter

12 Mehr Informatikunterricht anbieten Leider: mehr Informatiklehrer mehr Informatikunterricht: seit 2000: Lehrerzahl in Nds. leicht gestiegen, Schüleranteil in Oberstufenkursen von ca. 12% auf ca. 5% gefallen.

13 Mehr Informatikunterricht anbieten Leider: mehr Informatiklehrer mehr Informatikunterricht: seit 2000: Lehrerzahl in Nds. leicht gestiegen, Schüleranteil in Oberstufenkursen von ca. 12% auf ca. 5% gefallen. Gründe: Fach fristet Schattendasein (Vorgaben in Nds. und HB sehr alt im Vgl. zu anderen Bundesländern) Informatik ist kein Pflichtfach. Es bleibt Schulen überlassen, das Fach einzurichten (oder auch nicht). Lehrermangel in MINT-Fächern viele Vorbehalte gegen Fach bei Schulleitungen und Kollegen (von nebenbei erlernbar bis zu speziell )

14 Drei große Irrtümer über Computer in der Schule 1 Wenn man nur ausreichend gute Technik in die Schule stellt, würde der Unterricht besser. 2 Die Schüler brächten sich den verantwortungsvollen Umgang mit Computern und Internet ohnehin selbst bei. 3 Die Lehrer brächten sich einen pädagogisch sinnvollen Einsatz von Computern und dem Internet mit der Zeit ebenfalls selbst bei.

15 Drei große Irrtümer über Computer in der Schule 1 Wenn man nur ausreichend gute Technik in die Schule stellt, würde der Unterricht besser. 2 Die Schüler brächten sich den verantwortungsvollen Umgang mit Computern und Internet ohnehin selbst bei. 3 Die Lehrer brächten sich einen pädagogisch sinnvollen Einsatz von Computern und dem Internet mit der Zeit ebenfalls selbst bei. 4 Jemand, der sich die sog. neuen Medien selbst angegeignet hat, sei auch in der Lage, a) damit guten Unterricht zu machen und b) den verantwortungsvollen Umgang und die zugrundeliegenden Prinzipien zu unterrichten. Keine dieser Annahmen ist wissenschaftlich belegt, eher das Gegenteil,

16 Drei große Irrtümer über Computer in der Schule 1 Wenn man nur ausreichend gute Technik in die Schule stellt, würde der Unterricht besser. 2 Die Schüler brächten sich den verantwortungsvollen Umgang mit Computern und Internet ohnehin selbst bei. 3 Die Lehrer brächten sich einen pädagogisch sinnvollen Einsatz von Computern und dem Internet mit der Zeit ebenfalls selbst bei. 4 Jemand, der sich die sog. neuen Medien selbst angegeignet hat, sei auch in der Lage, a) damit guten Unterricht zu machen und b) den verantwortungsvollen Umgang und die zugrundeliegenden Prinzipien zu unterrichten. Keine dieser Annahmen ist wissenschaftlich belegt, eher das Gegenteil, aber sie sind für die Bildungspolitik preiswert.

17 Aufgaben der DDI der Uni Oldenburg Lehrer bei Einführung des Faches unterstützen deutlich machen, was guter Informatikunterricht sein kann Netzwerke bilden, um gute Beispiele auszutauschen Fortbildungen anbieten (lebenslange Lehrerbildung) Lehrern Umsetzungsmöglichkeiten und Argumente aufzeigen

18 Was soll guter Informatikunterricht leisten? Guter Informatikunterricht muss die Relevanz und Nützlichkeit der Lerninhalte und den Bezug zur Lebenswelt ständig verdeutlichen, damit die Schüler gern Informatik lernen, damit sie den Unterricht nicht abwählen, sondern weitermachen, damit sie abends ihren Eltern vom Unterricht berichten und diese unterrichten, damit Schulleitung, Eltern und Kollegen die Einführung des Faches unterstützen, damit die Lehrer es auch gern unterrichten,

19 Was ist guter Informatikunterricht? Guter Informatikunterricht stellt eine Verbindung her zwischen den Phänomenen, mit denen Informatik in unser Leben tritt, und den ihnen zugrunde liegenden Fachprinzipien, die auch in anderen Phänomenen und Kontexten wirken, unterscheidet transparent zwischen Konzept- und Produktwissen, unterscheidet transparent zwischen dem Einsatz von IT im Unterricht als Werkzeug, Medium oder Unterrichtsgegenstand, ist aktuell und nachhaltig zugleich.

20 Ziel: guter Informatikunterricht Problem dabei: schnell wechselnde aktuelle Phänomene (Smartphones, Soziale Netzwerke, IT in Autos und Energieversorgung,...) beinhalten gleichzeitig mehrere hochkomplexe Fachprinzipien. Lehrer können diese nicht ständig neu analysieren und für den Unterricht aufbereiten und daraus die nachhaltigen Prinzipien allein aufbereiten (aus zeitlichen und auch fachlichen Gründen).

21 Ziel: guter Informatikunterricht Unsere Aufgaben sind daher: fachliche / Elementarisierung vornehmen Unterrichtsvorschläge und Materialien entwickeln, die Vorstellungen von Schülern und Lehrern berücksichtigen Lehrer fortbilden, damit sie sich diesen Unterricht auch zutrauen

22 Didaktik der Informatik Zentrale Fragen: Warum und wozu? Begründung des allgemeinbildenden Gehalts, gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Was unterrichten? Auswahl der Inhalte, Elementarisierung und fachliche, inkl. Auswahl der Grundideen und geeigneter Phänomene

23 Didaktik der Informatik Zentrale Fragen: Warum und wozu? Begründung des allgemeinbildenden Gehalts, gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Was unterrichten? Auswahl der Inhalte, Elementarisierung und fachliche, inkl. Auswahl der Grundideen und geeigneter Phänomene sowie: Wie? Womit? Gestaltung von Unterrichtsreihen, didaktische Strukturierung Wen unterrichten? Voraussetzungen und Vorerfahrungen der Schüler, Erfassung der Schülerperspektive Wer unterrichtet? Voraussetzungen der Lehrkräfte, Erfassung der Lehrerperspektive ( Schülerperspektive!)

24 Didaktische Rekonstruktion für Informatik Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven vgl. (Diethelm, Dörge, Mesaroş, Dünnebier, 2011)

25 Konkretion Konkretion am Beispiel Internet Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven gesellschaftlicher Anspruch: Welchen allgemeinbildenden Gehalt hat mein Unterrichtsthema? (vgl. Lehrpläne, GI-Bildungsstandards, Studien)

26 Konkretion Konkretion am Beispiel Internet Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven gesellschaftlicher Anspruch: Welchen allgemeinbildenden Gehalt hat mein Unterrichtsthema? (vgl. Lehrpläne, GI-Bildungsstandards, Studien) Anspruch ans Thema Internet: Internet verantwortungsvoll nutzen, Gefahren abschätzen, 138 Min. Nutzung pro Tag bei Jugendlichen (JIM-Studie), also Kindern frühzeitig Funktionsprinzipien verdeutlichen

27 Konkretion Auswahl informatischer Phänomene Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Kompetenzen der Schüler zeigen sich in der Deutung von Phänomenen. Schüler haben teil an deren Erzeugung. Informatisches Phänomen: Dies ist ein Ereignis, das durch automatisierte Informationsverarbeitung verursacht wird und im realen oder vorstellbarem Handlungsumfeld der Schüler stattfindet.

28 Konkretion Auswahl informatischer Phänomene Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Kompetenzen der Schüler zeigen sich in der Deutung von Phänomenen. Schüler haben teil an deren Erzeugung. Informatisches Phänomen: Dies ist ein Ereignis, das durch automatisierte Informationsverarbeitung verursacht wird und im realen oder vorstellbarem Handlungsumfeld der Schüler stattfindet. Phänomen im Internet: z.b.: Das Youtube-Video stockt oder Fehler beim Aufruf einer Webseite

29 Konkretion Fachliche Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven fachliche : Welche Prinzipien stecken dahinter? Welche Erklärungsmodelle gibt es dafür? Welche fachliche Tiefe / Detailtreue ist nötig?

30 Konkretion Fachliche Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven fachliche : Welche Prinzipien stecken dahinter? Welche Erklärungsmodelle gibt es dafür? Welche fachliche Tiefe / Detailtreue ist nötig? fachl. Grund für Webseitenfehler: Pakete, Schichtenmodelle, TCP/IP, Routing, ggf. Prozessorlast, DNS, Provider, Webserver, (W)LAN, Browser,...?

31 Konkretion Erfassung der Schülerperspektive Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Schülerperspektive: kognitive Konstrukte, Begriffe, Konzepte, Denkfiguren und Theorien [...] alle von den S. verwendeten Vorstellungen zu einem Thema

32 Konkretion Erfassung der Schülerperspektive Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Schülerperspektive: kognitive Konstrukte, Begriffe, Konzepte, Denkfiguren und Theorien [...] alle von den S. verwendeten Vorstellungen zu einem Thema Vorstellungen zum Internet: Daten als Schlange, die dünner und länger wird (wie Knete), Internet als ein großer Computer, kleine Männchen, private 1:1-Verbindung

33 Konkretion Erfassung der Lehrerperspektive Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Lehrerperspektive: Welche Erklärungsmuster haben die Lehrkräfte selbst? Welche Schülervorstellungen erwarten sie? und: Wie sollte der Unt. (zu diesem Thema) strukturiert sein?

34 Konkretion Erfassung der Lehrerperspektive Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Lehrerperspektive: Welche Erklärungsmuster haben die Lehrkräfte selbst? Welche Schülervorstellungen erwarten sie? und: Wie sollte der Unt. (zu diesem Thema) strukturiert sein? Lehrerperspektive zum Internet im IU: fachliche Unsicherheit, breite Spanne von Unterrichtsinhalten von Nutzungsanweisungen bis Aufbau des Schulnetzwerks und OSI-Modell

35 Konkretion Didaktische Strukrurierung Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Didaktische Strukturierung: iterative, gleichberechtigte Verknüpfung der Ergebnisse aller vorangegangenen Teile zur Rekonstruktion des Unterrichtsgegenstands

36 Konkretion Didaktische Strukrurierung Didaktische Strukturierung von Informatikunterricht gesellschaftlicher Ansprüche ans Fach Auswahl informatischer Phänomene Lehrerperspektiven fachliche Schülerperspektiven Didaktische Strukturierung: iterative, gleichberechtigte Verknüpfung der Ergebnisse aller vorangegangenen Teile zur Rekonstruktion des Unterrichtsgegenstands Didaktische Strukturierung für Internet: z.b. Datentransport im Internet als Rollenspiel ab 3. Klasse für den Sachunterricht im Projekt Internetversteher

37 Inf. in der Grundschule Internetversteher für Grundschulen Durchführung (war) buchbar, bereits über 35mal Materialien online zum selbst basteln, demnächst durch Verlag Fortbildung der Lehrkräfte vor Ort gefördert von der GdFF (ausgelaufen) Download:

38 Inf. in der Grundschule Begleitforschung Fragen: Welche Fragen haben Grundschüler an Computerexperten? Inwiefern verstehen Sie nach diesen 2 Stunden den Sachverhalt? Ergebnisse: ca Fragen der Schüler in der Auswertung für neue Themen Sequenzdiagramme der Schüler am Ende der 2 Stunden zu über 90% min. lautsprachlich richtig Sequenzdiagramme nach 2 Wochen noch zu ca. 70% min. lautsprachlich richtig

39 Intech - Informatik mit technischen Aspekten Teilnehmer: 13 Schulen aus West-Niedersachsen mit 25 Lehrkräften und ca. 300 Schülern pro Jahrgang Umsetzung: Informatik in Klasse 7-9 mit 2-3 h/woche in min. einer Klasse pro Jahrgang, Treffen von Lehrern und Didaktikern alle 6-8 Wochen, gemeinsame Entwicklung von Unterrichtsmaterial, Austausch, Reflektion und Fortbildung Partner: Kultusministerium, Nordmetall, VME-Stiftung Forschung: Langzeitstudie über 3 Jahre und Entw. der Lehrer und Schüler

40 Intech - Informatik mit technischen Aspekten Ziele: Unterstützung der Schulen bei Einführung des Fachs Lehrerbildung Empirische Begleitforschung Entwicklung von wiederverwendbaren Unterrichtseinheiten

41 Materialpool: Intech-Portal in progress

42 Konsequenzen für Schulen Effekte: oft hohe Nachfrage der Informatikklassen bei Anmeldungen Wandlung der Informatik von der Schattenseite zum Aushängeschild Vorbild für andere Schulen weitere Aktivitäten, z.b. Intech-Cup

43 Begleitforschung Forschungsinteresse: Entwicklung der Selbsteinschätzung der eigenen Kompetenz, des Interesses und der Berufsorientierung (u.v.m.) Erste Ergebnisse (n=59, bei 1 Jahr Informatik): Anstieg der wahrgenommenen Kompetenz bei den Schülerinnen und Schülern besonderer Anstieg bei Mädchen im Bereich Interesse und Berufsorientierung signifikante Korrelation zw. wahrgenommener Kompetenz und Berufsorientierung bei Mädchen nach 1 Jahr geschlechtsspezifische Unterschiede bei Berufsorientierung nach 1 Jahr nicht mehr signifikant

44 Herausforderungen und Ziele Teilnehmer: kaum Schwierigkeiten bei Akquise der Schulen, aber Einführung als Fach braucht Zeit Unterstützung v. MK u. Schulen: Schulbefreiung für Planungstreffen oft Hürde Fortsetzung: gern mit Schwerpunkt Bremen Finanzierung: für nächste Runde offen Möchten Sie fördern bzw. bei der Einwerbung helfen?

45 Fazit Zur Verbesserung und Vermehrung des Informatikunterrichts sind bei uns Erforschung von Lehrern und Schülern Entwicklung von Materialien und Lehrerfortbildung symbiotisch miteinander verbunden.

46 Fazit Zur Verbesserung und Vermehrung des Informatikunterrichts sind bei uns Erforschung von Lehrern und Schülern Entwicklung von Materialien und Lehrerfortbildung symbiotisch miteinander verbunden. Ausblick: Diese erfolgreiche Strategie weiter fortsetzen, aber nicht allein! Helfen Sie mit!

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