Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Fachdidaktischer Hintergrund
Es werden Modelle erstellt und mit informatischen Mitteln formalisiert, aber es werden ausdrücklich
keine Softwareprodukte entwickelt. Die Umsetzung muss nicht einmal mit
Programmiersystemen erfolgen, sie dient eher als unterrichtsmethodisches Mittel, um die
Gültigkeit der Schülerlösung zu prüfen und den Schülern vom Computer demonstrieren zu
lassen, damit das Modellieren keine rein theoretisch-abstrakte Gedankenübung bleibt.
Das objektorientierte Modellieren ist im informationszentrierten Ansatz (zunächst) ein Beschreibungsverfahren
unter anderen. Hubwieser vermutet in diesem Zusammenhang
ausdrücklich große didaktische Möglichkeiten der Objektorientierung und der UML:
„Leider verfügte man bis vor kurzem nicht über geeignete Techniken, um diesen Modellierungsvorgang
im Unterricht systematisch und in angemessener Tiefe umsetzen zu können. Aus diesem
Mangel heraus gerieten die Betrachtungen zu diesem Thema im Unterrichtsgeschehen oft zu rein
philosophischen, wenig schülergemäßen Exkursen. Inzwischen haben sich jedoch auf dem Gebiet
der Softwareentwicklung Modellierungstechniken durchgesetzt, die aufgrund ihrer Anschaulichkeit
und Beschreibungsmächtigkeit geeignet scheinen, genau diese methodische Lücke zu
schließen. Die Softwaretechnik verwendet inzwischen vor allem objektorientierte Entwurfsmethoden,
die auf diesen Techniken aufsetzen. Dazu gehören die Entwicklungsmethoden von
Rumbaugh et al. (1991), Booch (1994) und Jacobson et al. (1991), die inzwischen unter Beteiligung
der drei Erfinder zur Unified Modeling Language (UML) verschmolzen und
weiterentwickelt wurden (siehe Booch, Rumbaugh, Jacobson (1997)). Einige dieser relativ neuen
Techniken ermöglichen eine durchaus altersgemäße Modellierung einfacher Sachverhalte und damit
eine direkte Umsetzung unseres didaktischen Ansatzes.“ (Hubwieser 2000, S. 50).
Hubwieser vermutet, dass neuere objektorientierte Entwurfsmethoden der Softwaretechnik
geeignet sind, Modellierungsvorgänge im Informatikunterricht „systematisch und in angemessener
Tiefe umsetzen zu können“ (aaO., S.85f.). Dabei werden mit Hilfe der
objektorientierten Modellierung komplexe Systeme in Subsysteme bis auf Objektebene verfeinert.
Die Modellierung kann im Unterricht sowohl „Lerninhalt (Erlernen von
Modellierungstechniken zur Beschreibung komplexer Systeme) als auch Methode (Erarbeitung
grundlegender Prinzipien von Informatiksystemen durch ihre Modellierung) sein“ (aaO.,
S.86).
Die objektorientierte Programmierung biete eine einfache und effiziente Implementation der
Modellierung an, liefere für sich genommen aber kaum Beiträge zur Allgemeinbildung (aaO.,
S.94), sie diene zur Veranschaulichung und Überprüfung der Modellierung (aaO., S.89) bzw.
zum Einüben von „Teamfähigkeit, Zeitplanungsstrategien und Kommunikationstechniken“ in
einem Abschlussprojekt (aaO., S.95).
4.1.3 Unterrichtsmethodische Zugänge zu den Inhalten
Im Unterricht sollen die Lerninhalte in größere Sinnzusammenhänge eingeordnet und deutlich
strukturiert werden. Ziel dieser Maßnahmen sei es, die Bildung „präpositionaler Netzwerke“
zu ermöglichen. Lernen erfolge dabei im Sinne gemäßigt konstruktivistischer Ansätze 15 durch
aktive Auseinandersetzung der Schülerinnen und Schüler mit dem Stoff, der altersgemäß dargeboten
werden soll. Für die unterrichtsmethodische Umsetzung des Ansatzes sei es aus
(leider nicht weiter erläuterten)
„nahe liegenden didaktischen Gründen geboten,
· die Modellierungstechniken zunächst einzeln einzuführen,
· einzeln auf geeignete Probleme anzuwenden und
· die erzeugten Modelle möglichst sofort zu implementieren.“ (Hubwieser 2000, S.53f.)
15 Vgl. mit Reinmann-Rothmeier u. Mandl (1996) (Reinmann-Rothmeier, G., Mandl, H.: Lernen auf der Basis
des Konstruktivismus. Computer und Unterricht 23 (1996). S. 41-44).
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