Lehr- Lernprozesse im Informatik-Anfangsunterricht

Das life3-Unterrichtskonzept
Deklaratives Wissen Prozedurales Wissen Metakognition
Begriffe und Konzepte kennen
Konzeptwissen
Begriffswissen
Anwenden
Lösungsstrategien
Handlungsschemata
Reflektieren
Beurteilungswissen
normatives Wissen
Klasse, Objekt, Zuweisung, ... Analyse, Design, Fehlersuche, .. Einschätzen und Bewerten des Vorgehens,
Rolle von Technik in
Gesellschaft
...wird im Problemlöse-Paradigma
bzw. den Praxiskonzepten betont
...wird im informationszentrierten
Ansatz betont
...wird im systemorientierten Ansatz
betont
Tabelle 23 Wesentliches Bereichswissen zur Einführung der Objektorientierung, Geordnet nach den Schwerpunkten
der verschiedenen didaktischen Ansätze, wobei in allen Ansätzen alle drei Bereiche angesprochen
werden.
Diese Aufteilung in Wissensarten verdeutlicht, auf welchen verschiedenen Ebenen Lernprozesse
im Informatikunterricht stattfinden. Die didaktisch-methodische Entscheidung für den
Einsatz von CRC-Karten wird hiermit lerntheoretisch begründbar, denn CRC-Karten verknüpfen
im Sinne situierten Begriffslernens das Aufnehmen wesentlicher Begriffe im
authentischen Kontext der Entwicklung objektorientierter Anwendungen 49 . Die Verwendung
von CRC-Karten als Entwicklungsmethode bettet die Begriffe (als deklaratives Wissen) in
den Modellierungsprozess (als prozedurales Wissen) ein, dessen Ergebnis, das CRC-Kartenmodell,
anhand des Objektspiels reflektiert und beurteilt werden kann (Metakognition). Damit
ist auch bereits ein erster Anknüpfungspunkt zwischen der Einführung der Objektorientierung
und der Einführung von Softwareentwicklungsprozessen gegeben (vgl. ausführlicher oben
Kap. 5.2, ab S. 47).
Allerdings sagen CRC-Karten nur wenig über die Implementation aus. Das bedeutet für den
Einstieg zunächst, dass hier ggf. ein Lernproblem auftritt: Ziel objektorientierter Techniken
und Sichtweisen bleibt die Implementation von Software (auf einem Computer). Ben-Ari argumentiert,
dass dazu eine angemessene Vorstellung, ein mentales Modell des Computers
benötigt wird, das Novizen nicht haben (Ben-Ari 1998). Demzufolge würde zum notwendigen
Bereichswissen eine Einführung in den grundsätzlichen Aufbau des Rechners gehören. Nach
Ben-Ari gilt das insbesondere anhand der Diskussion konstruktivistischer Lernansätze. Da
nun, im Sinne der Argumentation von Ben-Ari, Ziel der objektorientierten Modellierung die
Implementation auf einer Maschine ist, so muss man etwas über diese Maschine wissen, da
sonst die Modellierung nicht gelingen kann, die sich ja an den Eigenschaften der Maschine
ausrichten muss. Hier allerdings entstehe ein objektorientiertes Paradoxon: Da die Anfänger
die Eigenschaften der Maschine nicht kennen, von denen die Objektorientierung abstrahiert,
könnten sie die abstrakten Konzepte der Objektorientierung erst dann verstehen, wenn sie
eine angemessene Vorstellung von der Arbeitsweise des Computers haben.
Hinzu kommt, dass die Implementation (jedenfalls in den gängigen objektorientiert-imperativen
Sprachen) auf imperative Sprachmittel wie Schleife, Verzweigung und Variable
zurückgreift. Andererseits besteht aus der softwaretechnischen Perspektive der Fortschritt in
den Entwicklungsmethoden und Sprachmitteln gerade darin, diese zunehmend von den grundlegenden
Eigenschaften der Maschine zu abstrahieren – und den Problembereich direkter
abbilden zu können. Dies gilt insbesondere für die Objektorientierung und den Entwurfsprozess,
wobei nach Quibeldey-Cirkel (1994, S. 17) insbesondere Code generierende Werkzeuge
wirksame Hilfsmittel darstellen:
49 Zur Authentizität bedeutet andererseits auch, dass der zu modellierende Bereich den Schülerinnen und Schülern
vertraut ist, also für sie authentisch ist.
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