Lehr- Lernprozesse im Informatik-AnfangsunterrichtTheoriegeleitete Entwicklung und Evaluation eines Unterrichtskonzepts zur Objektorientierung in der Sekundarstufe II
|
Zusammenfassungen
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 246Überblickswissen 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.
Bemerkungen zu dieser Dissertation
Von Beat Döbeli Honegger, erfasst im Biblionetz am 18.04.2006
Diese Doktorarbeit erwähnt ...
Diese Doktorarbeit erwähnt vermutlich nicht ...
Nicht erwähnte Begriffe | Digitalisierung, Informatik-Didaktik, Informatikunterricht in der Schule, Kinder, LehrerIn, Projektphase, Schule, Wissensmanagement |
Tagcloud
Zitationsgraph
Zitationsgraph (Beta-Test mit vis.js)
Zeitleiste
3 Erwähnungen
- INFOS 2007 - Didaktik der Informatik in Theorie und Praxis - 12. GI-Fachtagung Informatik und Schule (Sigrid E. Schubert) (2007)
- Strictly models and objects first - ein Unterrichtskonzept fuer OOM (Ira Diethelm)
- Fachdidaktische Diskussion von Informatiksystemen und der Kompetenzentwicklung im Informatikunterricht (Peer Stechert) (2009)
- Aufarbeitung der Entwicklungen der Informatikdidaktik im deutschsprachgen Raum zwischen ca. 1990 - 2023 (Philipp Rüeger) (2024)
Volltext dieses Dokuments
Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht: Gesamtes Buch als Volltext (: , 1482 kByte; : Link unterbrochen? Letzte Überprüfung: 2020-11-28 Letzte erfolgreiche Überprüfung: 2020-10-28) |
Anderswo suchen
Beat und diese Dissertation
Beat war Co-Leiter des ICT-Kompetenzzentrums TOP während er diese Dissertation 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.