Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Anhang Kurzfassung
13.5 Kurzfassung der Arbeit
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.
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