Vom spielerischen „Begreifen“ zum Programmieren mit der Roboter
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Vom spielerischen „Begreifen“ zum Programmieren mit der Roboter-Biene „Beebot“ Chemnitz, 23. März 2017 Überblick • Entwicklung und Förderung von Problemlösefähigkeiten • Spielerisches Problemlösen und Gehirn • Die Kraft der Neugierde und die Faszination der digitalen Welt • Vom Begreifen zum Programmieren und spielerische Hypothesenprüfung „Das Gute wollend, haben sie das Böse geschaffen!“ • Tanaland-Experiment (Dörner, 1975, 50) • Lohhausen-Studie: "'Pragmatisches Handeln', Handeln 'ad hoc', welches sich ausschließlich an den vorhandenen Missständen orientiert, Handeln nach dem 'Reparaturdienstprinzip', welches an den augenblicklich wichtig erscheinenden Missständen herumbastelt, ohne größere Zusammenhänge zu berücksichtigen, scheint die spontane menschliche Reaktionsform auf Missstände zu sein" (Dörner, 1983, 53). • Kommt uns das nicht bekannt vor? Was hat sich geändert? Denken in der Schule "Es sind in den Unterricht Situationen einzubauen, in denen Schüler weitgehend selbständig an komplexeren Lernaufgaben, Problemstellungen und Fragen arbeiten und tatsächlich Zeit haben, um 'denken' zu können“ (Teml, 1983, 87). Und Hüther (2016, 157) fordert „Erfahrungs- und Gestaltungsräume“, die die intrinsische Motivation der Kinder und Jugendlichen zum Mitdenken und Mitgestalten wecken und stärken“! Karikatur: Leitner, 1972 Denken und Problemlösen braucht Wissen • Für das Lösen von Problemen ist Wissen in Zusammenhängen, „vernetztes“ Wissen erforderlich! Daher: Projektorientierter, fachübergreifender Unterricht! Aber Wissen allein ist zu wenig: • Ganz wesentlich ist das Erlernen von Methoden des Problemlösens ! Karikatur: Silvia Brodacz Digitale Welt: Konkurrenz • oder besser wichtige Ressource für Wissensvermittlung, aber auch für das Denken: • Industrie 4.0 bis hin zur Künstlichen Intelligenz werden unsere Arbeitswelt und unser gesamtes Leben verändern! Siehe das Video „Die Story im Ersten: Schichtwechsel Die Roboter übernehmen“! Wie sollen wir uns darauf vorbereiten? • Verbesserung des Wissens und Förderung des Denkens Heureka • Wir brauchen • Elementare Denkverfahren (Erfassen von Unterschieden und Gemeinsamkeiten, Bilden von Analogien und Reihenfolgen, Alternativen finden, Abstrahieren, Verallgemeinern, Erkennen von Gesetzmäßigkeiten und von Zusammenhängen) und • Denk-Strategien, „Heuristiken“ • „Nebenbemerkung“: Für Kreativität sind Phasen der Ruhe und Entspannung wichtig! Karikatur: Leitner, 1972 Hypothesenprüfung statt Versuch und Irrtum • Die zwei Seile sollen verknüpft werden! • Hypothese 1 (Ich springe dem anderen Seil entgegen) tauglich? Wenn nein, neue Hypothese: Pendel? Überprüfung! • Angewandte Strategien müssen „reflektiert“ werden (Nachdenken über das Denken, Metakognition, „Arbeitsrückschau“)! Lindsay-Norman, 1972, 515 Spielen ist „Probehandeln nach Versuch-Irrtum“, Lernen durch Einsicht, Problemlösen Abb. aus Massen, 2012, 69; Foto: Simon; 2,5 J. Spielen und Problemlösen im Gehirn • Wir brauchen viele Bereiche des Gehirns! • Wissens- und Denkareale: Gedächtnisbereiche, Hippocampus, Frontalhirn („Metakompetenzen“) • Gefühlswelt: Amygdala, Belohnungssystem (Nucleus accumbens, Ventrales Tegmentales Areal) • Chemie der Freude! Förstl/Hautzinger/Roth, 2006, 5 Die „Kraft der Neugier“ (Zehetner 2014) • Neugierde, spielerisches, „begreifendes“ Lernen ist für die ProblemlöseFörderung wichtig! • Forschendes Lernen, das zur Hypothesenbildung- und prüfung anreizt, Freude macht, fasziniert, ist zu ermöglichen! • Digitale Medien faszinieren, machen neugierig und sind daher im Kontext der Problemlöse-Förderung relevant! Die Faszination der digitalen Welt • Was ist zu beachten? Auswirkungen auf das Sehvermögen Verarmung der Sinnesleistungen Gefahr der Strahlung Müdigkeit, Kopfschmerzen Aufmerksamkeitsprobleme Schlafdefizite Inhalte Dauer Bewegungsmangel Soziales Lernen • Die positive Seite: Faszination, Neugierde und Begeisterung sind didaktisch richtig zu nutzen! Foto: Andreas Röbl Vom "Begreifen" zum Programmieren • Schrittweises Lernen der Hypothesenprüfung vom „Angreifen“ von Bauklötzen bis hin zum Tablet! • Motivation durch Steigerung des Schwierigkeitsgrads und der Herausforderungen! • Auch kleine Erfolge werden „sichtbar“, fördern über das Belohnungssystem des Gehirns effizientes Lernen! • Und dies in Kooperation in der Gruppe (auch mit Reflexion über den Problemlöseprozess und die Strategien)! Foto: Alois Bachinger Resume: Spielerische Hypothesenprüfung • Der spielerische Ansatz ist faszinierend und macht Freude! Das bringt eine neurobiologisch effiziente Grundlegung für erfolgreiches Lernen! • Die Fähigkeit zum Problemlösen wird gefördert: Erwerb, Übung und Reflexion der Strategie der Hypothesenprüfung! Foto: Andreas Röbl Beebot, Ipad, Lego (hier „mindstorms“) etc., richtig eingesetzt, „open the door to thinking“ (Bers, 2015) Rückblick und Ausblick • Entwicklung und Förderung von Problemlösefähigkeiten • Spielerisches Problemlösen und Gehirn • Die Kraft der Neugierde und die Faszination der digitalen Welt • Vom Begreifen zum Programmieren und spielerische Hypothesenprüfung • Diese Konzepte werden in Österreich ab 2017 in der Primarstufe in Projektform umgesetzt: Siehe http://denken-lernen.at Die Umsetzung in der Praxis der Schule –> Workshop „ Spielerisches Problemlösen mit Beebot“ (W 2.3 Alois Bachinger/Hans Schachl)! Weiteres Nachdenken ergab . . . (Abb. aus Hejlek, 1999)
