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Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Theoriegeleitete Entwicklung und Evaluation eines Unterrichtskonzepts zur Objektorientierung in der Sekundarstufe II
, local secure web 
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iconZusammenfassungen

Lehr- und Lernprozesse in der informatischen Bildung und im Informatikunterricht werden in der Informatikdidaktik im Hinblick auf ihre effektive Gestaltbarkeit untersucht. Im Zusammenspiel mit empirischer Forschung kann die lernpsychologisch und fachdidaktisch begründete Entwicklung von Lernkonzepten zur didaktischen Theoriebildung beitragen. Anhand der Entwicklung und Evaluation eines Unterrichtskonzepts für den Einstieg in die Objektorientierung im Anfangsunterricht der Sekundarstufe II soll ein Beitrag zu dieser Problematik geleistet werden.
Überblickswissen und die Grundlagen für den weiteren Unterrichtsverlauf sollen im Anfangsunterricht vermittelt werden. Dieses geschieht üblicherweise in Form von einführenden Programmierkursen. Problematisch daran ist, dass ein 'Lernen auf Vorrat' erfolgt und die eigentlichen Inhalte und Lernziele des Informatikunterrichts erst später thematisiert werden. Diese liegen gemäß dem informationszentrierten Ansatz im Bereich des Modellierens, legt man den systemorientierten Ansatz zugrunde im Bereich der Gestaltung soziotechnischer Informatiksysteme. Damit Modellierung und Gestaltung nicht auf der schwer verständlichen 'theoretisch-abstrakten' Ebene bleiben, sollten Entwurf und Implementation exemplarisch erfahrbar werden. Aus dieser Forderung resultiert, dass Implementationswissen vermittelt werden muss. Die Fragestellung lautet, ob dieses Implementationswissen im Zusammenhang mit der Thematisierung der eigentlichen Unterrichtsinhalte erlernbar ist oder ob dazu die üblichen 'Sprachkurse', in denen die grundlegenden Sprachstrukturen vermittelt werden, notwendig sind.
In der Arbeit wird zur Prüfung dieser Frage ein empirisches Untersuchungsszenario entwickelt. Zunächst werden die Lehr- und Lernkonzepte zum Thema Objektorientierung im Anfangsunterricht analysiert. Danach wird anhand der Ergebnisse sowie fachdidaktischer und lernpsychologischer Ansätze ein Unterrichtskonzept entwickelt. Das Konzept verbindet den systemorientierten und den informationszentrierten Ansatz der Informatikdidaktik und folgt in der unterrichtsmethodischen Ausgestaltung dem Konzept des Cognitive Apprenticeship. Dabei werden Entwicklungswerkzeuge (Fujaba und Dobs) als Lernmedien in die Unterrichtsmethodik integriert sowie ein Phasenmodell des Unterrichtsablaufs entwickelt.
Für die Untersuchung des Konzepts werden Untersuchungsmethoden und -instrumente entwickelt. Nicht nur die Lernwirksamkeit des Konzepts wird geprüft, auch die spezifischen Bedingungen des Lehrens und Lernens von Objektorientierung im Anfangsunterricht, die zur Weiterentwicklung des Konzepts und zur didaktischen Theoriebildung beitragen können, werden untersucht.
Dass es den einzelnen Schülergruppen mit diesem Konzept gelungen ist, ein Projekt zu modellieren und zu implementieren, ist ein wesentliches Ergebnis der Untersuchung. Die Schülerinnen und Schüler haben Grundkonzepte der Objektorientierung erlernt, Modellierungskenntnisse und ein differenzierteres Bild von Softwareentwicklung erworben.
In einem weiteren interpretativen Auswertungsschritt können mögliche Wirkungszusammenhänge identifiziert werden: Zum einen stützen die verwendeten Werkzeuge, Notationen und die Entwicklungsmethodik den Lernprozess, indem die vielfältigen Aspekte der Objektorientierung auf die Kollaboration zwischen Objekten konzentriert werden. Das 'Denken in Objektstrukturen' ermöglicht selbstständiges Arbeiten und erleichtert das Erlernen der syntaktischen Strukturen.
Zum anderen verbindet das Unterrichtskonzept die Visualisierungsmöglichkeiten der Werkzeuge mit dem Konzept der instruktionalen Erklärung und ergibt so ein 'multimediagestütztes Cognitive Apprenticeship', das nach dem Ansatz des Wissenserwerbs mit Multimedia zu effektiver Wissensvermittlung führt.
Von Klappentext in der Dissertation Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht (2003) auf Seite  246

iconBemerkungen zu dieser Dissertation

Beat Döbeli HoneggerHumbert (2003) wird auf Seite 7 zitiert, fehlt aber im Literaturverzeichnis.
Von Beat Döbeli Honegger, erfasst im Biblionetz am 18.04.2006

iconDiese Doktorarbeit erwähnt ...


Personen
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Rüdeger Baumann, Peter Berger, Ulrich Block, Grady Booch, Jürgen Bortz, Torsten Brinda, John Seely Brown, Richard E. Clark, Allan Collins, Nicola Döring, Franz Eberle, Hermann Forneck, Steffen Friedrich, Norbert Groeben, Hans Gruber, Peter Hubwieser, Ludger Humbert, Fachausschuss 7.3 Informatische Bildung in Schulen der GI, Wolfgang Klafki, Lawrence Lessig, Johannes Magenheim, Heinz Mandl, Bertrand Meyer, Hilbert Meyer, Eckart Modrow, Johannes Naumann, S. E. Newmann, Tobias Ortmann, Hermann Puhlmann, Alexander Renkl, Tobias Richter, Sigrid E. Schubert, Carsten Schulte, Andreas Schwill, Marco Thomas, Peter Wegner, Ulrike Wilkens

Begriffe
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Bildungeducation (Bildung), cognitive apprenticeshipcognitive apprenticeship, computer literacycomputer literacy, Denkenthinking, Deutschlandgermany, Didaktikdidactics, Erklärungexplanation, Evaluationevaluation, Formform, Informatikcomputer science, Informatik-Unterricht (Fachinformatik)Computer Science Education, Lernenlearning, Multimediamultimedia, Objektobject, OOPobject oriented programming, Phasenmodell, Problemproblem, Softwaresoftware, Strukturstructure, Theorietheory, Unterricht, Visualisierungvisualization, Wissen
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Bücher
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
Computer und Weltbild (Peter Berger) 5, 2, 4, 9, 3, 2, 3, 3, 5, 9, 10, 2061320691
1985 local secure Neue Studien zur Bildungstheorie und Didaktik (Wolfgang Klafki) 5, 5, 8, 8, 4, 8, 4, 2, 14, 12, 16, 19761519950
1987  Unterrichtsmethoden I (Hilbert Meyer) 11, 6, 7, 10, 8, 6, 4, 11, 14, 16, 17, 2332102239931
1989Knowing, Learning, and Instruction (L. B. Resnick) 4, 4, 5, 6, 1, 2, 5, 2, 9, 11, 14, 2111912211889
1990Objektorientierte Softwareentwicklung (Bertrand Meyer) 3, 4, 1, 1, 1, 3, 1, 2, 1, 5, 4, 3443734
1992 local secure Bildung im informationstechnischen Zeitalter (Hermann Forneck) 5, 3, 5, 6, 4, 3, 2, 4, 8, 7, 12, 1971619293
1995  Information und Lernen mit Multimedia (Ludwig J. Issing, Paul Klimsa) 12, 18, 19, 23, 20, 15, 18, 13, 26, 23, 32, 35213218359993
1995 local secure web Innovative Konzepte für die Ausbildung (Sigrid E. Schubert) 13, 11, 14, 21, 18, 26, 23, 29, 29, 20, 33, 4650179462478
1996  Didaktik der Informatik (Franz Eberle) 8, 4, 7, 17, 9, 14, 15, 15, 16, 16, 24, 3027105307014
1996Didaktik der Informatik (Rüdeger Baumann) 5, 4, 6, 8, 4, 8, 3, 2, 6, 4, 9, 442141116
1996Objektorientierte Analyse und Design (Grady Booch) 1, 4, 4, 1, 1, 4, 2, 2, 2, 6, 4, 73271042
1997 local secure Informatik und Lernen in der Informationsgesellschaft (Heinz Ulrich Hoppe, Wolfram Luther) 21, 22, 31, 34, 20, 26, 27, 37, 34, 24, 36, 5514144552551
1999  Code und andere Gesetze des Cyberspace (Lawrence Lessig) 2, 3, 7, 15, 3, 3, 5, 5, 6, 7, 13, 719187808
2000  local Das allmähliche Verschwinden der informationstechnischen Grundbildung (Ulrike Wilkens) 9, 5, 10, 19, 13, 14, 9, 6, 16, 11, 17, 271978274224
2000  local secure web Didaktik der Informatik (Peter Hubwieser) 13, 13, 18, 21, 23, 23, 16, 20, 24, 17, 27, 4173134416471
2001  local secure Forschungsmethoden und Evaluation (Jürgen Bortz, Nicola Döring) 8, 4, 6, 8, 2, 4, 5, 3, 6, 5, 10, 9312391679
2001  Informatikunterricht und Medienbildung (Reinhard Keil, Johannes Magenheim) 11, 15, 5, 13, 14, 15, 10, 7, 18, 14, 25, 5058202504583
2002 local secure Modellierung in der informatischen Bildung (Sigrid E. Schubert, Johannes Magenheim, Peter Hubwieser, Torsten Brinda) 7, 5, 4, 12, 5, 4, 11, 15, 14, 11, 14, 192077191552
2002  local secure web Pragmatischer Konstruktivismus und fundamentale Ideen als Leitlinien der Curriculumentwicklung (Eckart Modrow) 8, 4, 7, 13, 5, 7, 3, 4, 10, 8, 17, 201236202054
2003  local secure web Zur wissenschaftlichen Fundierung der Schulinformatik (Ludger Humbert) 4, 6, 9, 13, 8, 10, 6, 6, 13, 6, 17, 141161142263
2003Informatische Fachkonzepte im Unterricht (Peter Hubwieser) 8, 6, 6, 10, 9, 13, 9, 7, 10, 15, 19, 2754234272573
icon
Texte
Jahr  Umschlag Titel Abrufe IBOBKBLB
1989 local secure Cognitive Apprenticeship (Allan Collins, John Seely Brown, S. E. Newmann) 5, 2, 7, 10, 2, 2, 2, 3, 8, 12, 19, 609611602881
1994 local secure Media Will Never Influence Learning (Richard E. Clark) 4, 3, 1, 3, 4, 1, 2, 1, 7, 2, 4, 5261251499
1995Situiertes Lernen in multimedialen Lernumgebungen Personenreihenfolge alphabetisch und evtl. nicht korrekt (Hans Gruber, Heinz Mandl, Alexander Renkl) 5, 5, 6, 9, 8, 5, 4, 6, 6, 6, 6, 9241193307
1995 local secure web Programmierstile im Anfangsunterricht (Andreas Schwill) 3, 1, 2, 10, 3, 4, 2, 5, 4, 2, 5, 8688415
1997 local secure Das 'Computer-Weltbild' von Lehrern (Peter Berger) 2, 3, 2, 1, 2, 3, 2, 1, 3, 3, 2, 324273
1997 local secure Why Interaction is More Powerful Than Algorithms (Peter Wegner) 8, 4, 4, 12, 6, 6, 9, 16, 9, 6, 8, 172712171148
2000 local secure web Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung an allgemein bildenden Schulen (Fachausschuss 7.3 Informatische Bildung in Schulen der GI) 7, 5, 9, 14, 8, 6, 6, 4, 12, 12, 13, 223038224894
2001Validierung des INCOBI anhand eines Vergleichs von Anwendungsexperten und Anwendungsnovizen (Johannes Naumann, Tobias Richter, Norbert Groeben) 1, 1, 4, 2, 1, 3, 1, 1, 1, 2, 3, 4264482
2001Das Inventar zur Computerbildung (INCOBI) Personenreihenfolge alphabetisch und evtl. nicht korrekt (Norbert Groeben, Johannes Naumann, Tobias Richter) 6100
2001 local secure web Einfluss fachwissenschaftlicher Erkenntnisse um objektorientierten Modellieren auf die Gestaltung von Konzepten in der Didaktik der Informatik (Torsten Brinda) 41700
2002 local secure web Das Sieben-Schritte-Schema zur Dekonstruktion objektorientierter Software (Carsten Schulte, Ulrich Block) 3300
2002 local secure web Modelle in der Fachsprache der Informatik (Marco Thomas) 4, 4, 2, 3, 1, 2, 4, 3, 7, 9, 9, 20219201174
2002 local secure web Fallstudien zur unterrichtlichen Einbettung spezieller Aufgabenklassen (Torsten Brinda, Tobias Ortmann) 3, 1, 2, 4, 4, 2, 1, 1, 1, 2, 3, 3162257
2003 local secure web Informatische Literalität nach dem PISA-Muster (Hermann Puhlmann) 5, 3, 1, 2, 6, 4, 2, 1, 1, 4, 3, 48104373
2003 local secure Informatik und PISA (Steffen Friedrich) 2, 1, 3, 6, 3, 4, 10, 11, 7, 2, 5, 611126961

iconDiese Doktorarbeit  erwähnt vermutlich nicht ... Eine statistisch erstelle Liste von nicht erwähnten (oder zumindest nicht erfassten) Begriffen, die aufgrund der erwähnten Begriffe eine hohe Wahrscheinlichkeit aufweisen, erwähnt zu werden.

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iconErwähnungen  Dies ist eine nach Erscheinungsjahr geordnete Liste aller im Biblionetz vorhandenen Werke, die das ausgewählte Thema behandeln.

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LokalAuf dem WWW Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht: Gesamtes Buch als Volltext (lokal: PDF, 1482 kByte; WWW: Link OK 2020-01-28)

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Beat war Co-Leiter des ICT-Kompetenzzentrums TOP während er Diese Doktorarbeit ins Biblionetz aufgenommen hat. Die bisher letzte Bearbeitung erfolgte während seiner Zeit am Institut für Medien und Schule. Beat besitzt kein physisches, aber ein digitales Exemplar. Eine digitale Version ist auf dem Internet verfügbar (s.o.). Es gibt bisher nur wenige Objekte im Biblionetz, die dieses Werk zitieren.

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