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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Planung von Informatikunterricht
1. Lernen (Lerntheorien) - Grundlagen, Modelle
Didaktisches Dreieck : lehren - lernen - auswählen
LEHRER
SCHÜLER
STOFF
Trichter – Modell
Lernstoff grundsätzlich immer vermittelbar
Lehrer weiß, was der Lerner braucht
Lehrer kennt den Lernprozess des Lerners und kann ihn steuern
Wissen kann durch Sprache auf den Lerner übertragen werden
Lerner nimmt Stoff auf und speichert diesen im Gedächtnis
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
BEHAVIOURISMUS
Lernen als Konditionierungsvorgang: Reflex – Reaktion
(PAWLOW – bedingter Reflex; SKINNER – operante
Konditionierung)
Lernen als Suchprozess mit Verstärkung der zufällig richtigen
Reaktion (THORNDIKE - Versuch / Irrtum)
Hauptziel liegt in der Bereitstellung von Theorien zur Vorhersage
bestimmter Reaktionen in einer gegebenen Situation
Merkmale:
jedes Verhalten durch Reiz- Reaktions-Schema erklärt
im Prinzip Gleichsetzung des Verhaltens von Mensch und Tier
Sinn, Wille, Motiv als handlungsbegründende Eigenschaften des
Menschen geleugnet
Auffassung der Lernpsychologie ---> es gilt nur Beobachtbares
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Behaviorismus - Lernprogramme
EINFÜHRUNG
„PAUKERMASCHINE“
PRÄSENTATION
AUFGABE 1
KONDITIONIERUNG
AUFGABE 2
KONDITIONIERUNG
„LERNEN DURCH VERSTÄRKUNG“
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Kognitivismus
 Gegenströmung zu behavioristischen Theorien
durch stärkere Orientierung an den lernbedingten
Veränderungen innerer Strukturen im Gehirn und nicht an
der Beobachtung von äußeren Verhaltensweisen
 Verarbeitung von Informationen im Gehirn und die
Speicherung als Wissen als zentrale Fragestellungen
 Lernen als vielschichtiger Prozess der
Informationsverarbeitung betrachtet
 Wissen nicht als eingepaukte Information, sondern durch
Verstehen und Verarbeiten von Informationen erworben
(kein Training richtiger Antworten oder Haltungen)
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Kognitivismus - Lernprogramme
EINFÜHRUNG
„PROBLEMLÖSEMASCHINE“
PRÄSENTATION
FRAGESTELLUNG
ANTWORTANALYSE
FEEDBACK
ABSCHLUSS
„ LERNEN DURCH EINSICHT“
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Konstruktivismus
Wahrnehmung ist Konstruktion und Interpretation, damit
subjektunabhängiges Denken und Verstehen unmöglich
(im Unterschied zu Kognitivismus: Gehirn als relativ geschlossenes
selbstorganisierendes informationsverarbeitendes System)
Lernen kein passives Aufnehmen und Abspeichern von Informationen, sondern aktiver Prozess der Wissenskonstruktion
Lernen damit nur durch aktive Beteiligung des Lernenden
(Motivation, Steuerung, Kontext, sozialer Prozess)
Lernstoff in dessen gesamter Komplexität in möglichst
authentischen Situationen eingebettet
Wissen ist nicht vermittelbar, Lerner konstruiert durch sein Tun,
durch Hinweise, Fragen und Informationen sein Wissen selbst
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Konstruktivismus - Lernprogramme
ANREGUNGEN
AUFGABEN
KOMPLEXE
LERNUMGEBUNG
„SELBSTSTEUERUNGS
MASCHINE“
HILFEN
HINWEISE
FEEDBACK
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„LERNEN DURCH
ERLEBEN“
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LEHR- UND LERNZIELE...
„Wer nicht genau weiß, wo er hin will, landet
leicht dort, wo er gar nicht hin wollte.“
Festlegung von Lehr- und Lernzielen gehören zu den
wichtigsten und anerkannten Prinzipien heutiger Pädagogik
==> Lernziel legt Verhalten fest, das der Lernende
am Ende einer Veranstaltung zeigen soll
Darin: Inhaltskomponente (was wie wissen und können)
Verhaltenskomponente (wie Zielerreichung zeigen)
Ganzheitliches Lernen - Notwendigkeit der Untersuchung von
einzelnen Aspekten:
kognitiv - psychomotorisch - affektiv
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Zieldifferenzierung - Taxonomie
Kognitive Ziele:
Wissen über Fakten, Konzepte, Regeln,
Prozeduren, Prinzipien
Sachverhalte verstehen, im Gedächtnis behalten (Handeln!)
Psychomotorische Ziele:
Beherrschung von Bewegungsabläufen und Verhaltensweisen
Automatisierung des Regulationsaufwandes durch
Kompetenz
Affektive Ziele:
Interessen, Einstellungen, Werte
Fähigkeit angemessen Werturteile bilden zu können
 Taxonomie
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3. Planung des Lehrens
Strukturierung des Stoffes
dient der didaktisch begründeten Aufteilung komplexer Inhalte
in lehrbare Unterrichtssequenzen nach den Schwerpunkten
Motivierung
Orientierung
Darbietung
Erarbeitung
Vertiefung
Zusammenfassung
Ziele
langfristiger Unterrichtsplan (Schuljahr)
mittelfristiger Unterrichtsplan (Lerneinheit)
kurzfristiger Unterrichtsplan (Unterrichtsstunde)
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Grundlagen einer Planung
Bemerkungen:
Lehrplan vs. Richtlinien
Reihenfolge der Lerneinheiten vs. Verschmelzung
Planungskomponenten
(Inhalt, Methode, Erziehung)
Planungsvarianten
(Bedingungsanalyse, Ziele)
Dimensionen der Planung:
Inhaltsplanung
(Zuordnung von Inhalten/ Wissen)
Katalog allgemeiner Fähigkeiten
(Zuordnung von Handlungssituationen zum Lerngegenstand)
Teilnahme an der Unterrichtsplanung
(Möglichkeiten der Schülerbeteiligung)
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Fachdidaktische Aspekte der Planung
Es existieren in den Bundesländern verschiedene z.T.
Planungsunterlagen (Richtlinie Lehrplan, Entwürfe).
LEHRPLAN:
formuliert aus gesellschaftlicher Sicht Erwartungen der „Schule“
(bes. gesellsch. Gremien) an den Lehrer; einschl. Kriterien
der Ausarbeitung / Revision
enthält aus didaktischer Sicht Aspekte des Verständnisses der
Arbeit zwischen LP und Unterricht
zeigt aus thematischer Sicht Möglichkeiten der geeigneten
Umsetzung des Fachgebietes in sinnvollen Lerntätigkeiten
der Schüler
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Unterrichtsentwurf
Unterrichtsentwurf, ist
~ eine gedankliche Konstruktion
~ eine Konstruktion auf Widerruf
~ ein Plan eines möglichen Unterrichts
~ ein fester Rahmen mit realistischen Varianten
(nichts festlegen, offen halten)
Grobstruktur des Unterrichtsablaufs:
Gliederung von Unterrichtseinheiten und Teilabschnitten nach
verschiedenen Vorgehensmodellen möglich
Vermeidung von Gleichförmigkeit des Ablaufs beachten
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Planungsschritte
Arbeitsschritte zur Planung eines Kurses:
Vorgaben und Rahmenbedingungen feststellen
Erwartungen und Eingangsvoraussetzungen analysieren
Gesamtzielstellung formulieren
Teilziele, Inhalte, Abfolge entwerfen
Abschlusstest entwerfen; Lehrgangskritik vorbereiten
Gesamtübersicht und Erhebungsbogen fertig stellen
Arbeitsschritte zur Planung einer Veranstaltung (U-Stunde)
Thema und Ziel der „Veranstaltung“ festlegen
Stoff- und Beispielsammlung anlegen
Inhalte und Beispiele auswählen; Ablauf konzipieren
Inhalte und Beispiele ausarbeiten;
methodische Formen konkretisieren
Konzept ausarbeiten; Materialien erstellen und vervielfältigen
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Basisthemen für den IU –
Fundamentale Ideen
 ist Denk-, Handlungs- und Beschreibungs- oder
Erklärungsschema einer Wissenschaft, das in verschiedenen
Bereichen anwendbar und erkennbar (Horizontalkriterium)
 auf unterschiedlichem Niveau vermittelbar (Vertikalkriterium)
 in der historischen Entwicklung beobachtbar (Zeitkriterium)
 einen Bezug zu Sprache und Denken des Alltags besitzt
(Sinnkriterium)
(vgl. SCHWILL, LOG IN 2/ 96, S. 33; [unter Nutzung von BRUNER,
1960])
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Informatikunterricht – Leitlinien (I)
" Interaktion mit Informatiksystemen
Informationen beschaffen, suchen, erfassen, digitalisieren,
codieren, decodieren, strukturieren, darstellen,
präsentieren, bewerten
Daten bearbeiten, vergleichen, speichern, komprimieren,
verteilen, chiffrieren, dechiffrieren
" Wirkprinzipien von Informatiksystemen
Aufbau und Wirkungsweise von Informatiksystemen
beschreiben
Daten strukturieren, verwalten, übertragen
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Informatikunterricht – Leitlinien (II)
" Informatische Modellierung
Probleme analysieren und umgangssprachlich beschreiben
Formale Modelle entwickeln
(Strukturmodelle, Netzmodelle, Bäume, Algorithmen)
Modelle mit formalen Sprachen implementieren
(Dokumentenbeschreibungssprache, Programmiersprache)
" Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen,
Mensch und Gesellschaft
Historische Entwicklung
Soziale Aspekte
Ethische Aspekte
Rechtliche Aspekte
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Grundbegriffe (1)
Bildung
bezeichnet einen Persönlichkeitszustand, der den
einzelnen befähigt, sein Handeln auf Einsicht und
Sachkompetenz zu gründen und es kritisch prüfend unter
dem Prinzip der Selbstbestimmung zu verantworten.
Lehren
Inhalt mit dem Ziel/ einer Absicht an eine Gruppe /
einem Einzelnen zu vermitteln
(planmäßig; Interaktion; Institutionalisierung)
Lernen
relativ dauerhafter Erwerb von neuem oder die
Veränderung der vorhandenen Ausprägung eines
Wissens, einer Fähigkeit bzw. einer Einstellung
Lerntheorien
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Grundbegriffe (2)
Begriffsbildungen zur Didaktik betonen:
Wissenschaft vom Lehren und Lernen auf allen Stufen
Theorie des Unterrichts
Theorie der Bildungsinhalte
Theorie des optimalen Lehrens und Lernens
Didaktik:
Wissenschaft, die sich mit der Theorie und Praxis des
Lehrens und Lernens befasst
(mit planvollen, institutionalisierten Lehren und Lernen
spezieller Aufgaben-, Problem- und Sachbereiche)
FACH-Didaktik :
Lehre von der Selektion und Vermittlung
fachwissenschaftlicher Inhalte
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Grundbegriffe (3)
Zentrale Frage:
Was soll mit welchem Ziel gelehrt werden?
(Bildungsinhalte, Auswahl, Strukturierung;
Unterrichtsformen und -verfahren; Steuerung von
Lernprozessen)
Teilaufgaben:
Definition von Zielen und Strukturierung der Inhalte ?
( Wofür? Wozu ? )
Auswahl von Erkenntnissen und Methoden der
Fachwissenschaft
(Was ? )
Entwicklung von Konzepten zur Methodik und zur
Organisation des Lehrens und Lernens
(Wie ? Womit ? )
Methodologie, Methodik
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Grundbegriffe (4)
Lernziele
beschreiben Bildungsabsichten des Lehrenden und
geben an, welche Kompetenzen bzw. was an
Wissen/ Können/ Haltung in welcher Qualität
(Taxonomie) ausgeprägt sein soll.
Beachten:
• Lehren und Lernen ohne Ziele undenkbar
• Ziel als sprachliche Artikulation von
erwarteten Leistungsdispositionen bzw.
Verhaltensänderungen
• Operationalisierung als Basis der Kontrolle des
Erreichens der Ziele beim Lernenden
Kognitive Ziele
Psychomotorische Ziele
Affektive Ziele
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Grundbegriffe (5)
Planung
ist ein probeweises Zusammenstellen von Aktionen
derart, dass ihre Ausführung ein gegebenes Problem
l ö st.
Bemerkungen:
Reihenfolge der Lerneinheiten vs.
Verschmelzung
Planungskomponenten
(Inhalt, Methode, Werte)
Planungsvarianten
(Bedingungsanalyse, Zielformulierung)
Allgemeine Didaktik, Fachdidaktik
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Erfolgreich Lehren ...
Beurteilung des Lehrens und von Personen scheint mitunter
einfach und von allen zu erledigen:
eigene Erfahrungen beim Lernen; langjährige Eindrücke
über Lehrende; an verschiedenen Stellen genügend
debattiert
Dimensionen von Qualitäten des Lehrenden:
Fachmann
Überblick, Kompetenz, wesentlich/ unwesentlich
Lernorganisator
Aufbereitung des Stoffes, Sinnzusammenhänge,
Veranschaulichung, Lehr- Lerntempo
Person
fordert, begeistert, ermuntert, hilft
Interesse an Lernenden
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Einige Regeln zum Lehren (1)
Darstellung auf der Basis von Prinzipien zum erfolgreichen
Lehren: (nach Lehnert, 1992 )
Positive Einstellung zu Thema und Hörer
Wichtige Voraussetzung für den Erfolg ist die vom
Lehrenden gezeigte Begeisterung für das Thema und die
den Teilnehmern gegenüber zum Ausdruck gebrachte
Wertschätzung. („ Unterrichtsklima“)
Ziel- und Anendungsorientierung
Ausgehend von späteren Anforderungen ist das Ziel einer
Veranstaltung in Form von Lernzielen festzulegen.
Diese sind dabei so zu formulieren, dass sie ein
beobachtbares und bewertbares Endverhalten des Lerners
beschreiben.
Ziele
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Einige Regeln zum Lehren (2)
Anpassung an die Lernsituation der Adressaten
Erfolgreiche Planung erfordert die Beachtung der Situation
(Vorkenntnisse, Leistungsstand) der Lernenden und deren
Interessenlage (Gründe).
Strukturierung von Gegenstand und Ablauf
Prozess der Wissensaneignung beim Lernenden ist durch
Strukturierungsmaßnahmen zu unterstützen.
Dazu ist der Gegenstand durch Orientierungshilfen
(einsichtige Gliederung) überschaubar zu machen.
Der Ablauf ist in geeigneten Abschnitten zu segmentieren,
die der Aneignung angepasst sind.
Planung
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Einige Regeln zum Lehren (3)
Umfassende Aktivierung der Lernenden
Hörer einer Veranstaltung (bes. Vortragsphasen) sind aus
einer tendenziell passiv zuhörenden Haltung herauszuholen
und durch aktivierende Maßnahmen (Fragen,
Darstellungswechsel ...) in eine aktivere und damit
effektivere Lernhaltung zu versetzen.
Ergebnis- und Transfersicherung
Zur Absicherung des Erfolgs der Veranstaltung sind
möglichst transferbegünstigende Maßnahmen zu ergreifen
(Unterlagen, typische Fehler, Handbuch) und geeignete
Wiederholungen unter Beteiligung der Teilnehmer
vorzunehmen.
Aufgaben
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Lehren und Informatikunterricht
Gestaltung von Lerneinheiten unter Beachtung der
genannten Prinzipien bedeutet:
Welche Position habe ich als Lehrender?
In welcher Situation sind die Teilnehmer?
Welche Ziele will ich realisieren?
Welche Schwerpunkte sollte ich setzen?
Wie kann ich die erreichten Ziele prüfen?
Gestaltung von Unterrichtsstunden bedeutet
zusätzlich:
Was ist die geeignete methodische Form?
Wie überprüfe ich die Geeignetheit des gewählten
Vorgehens?
Welche Konsequenzen hat die Verwendung des
Computers?
Wie situationsabhängig ist die Stunde wirklich?
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Zu guter Letzt ...
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