Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Didaktik der Informatik – Vorlesung
5. Vorlesung: Entwicklungslinien der Schulinformatik – Modulkonzept
StD Dipl.-Inform. Dr. rer. nat. L. Humbert
Fachgebiet Didaktik der Informatik Fachbereich C – Universität Wuppertal
L. Humbert (Didaktik der Informatik) DdI – Sommersemester 2009 14. Mai 2009 1 / 21
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Zieldimension der Vorlesung
Zieldimension der Vorlesung
Modulkonzept der informatischen Bildung
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Gliederung – »Das Modulkonzept . . . «
Gliederung – »Das Modulkonzept . . . «
Grundlagen
Fragestellungen und Arbeitshypothesen Folgerungen aus den Vorüberlegungen ↷ Modulkonzept
Module – Beispiele Prüfung des Konzepts
Bild der Informatik bei Schülerinnen Informatikunterricht Sekundarstufe I
Informatiksysteme als Lernhilfen
Ergebnisse der Untersuchungen Modulkonzept – Zusammenfassung Perspektiven
Offene Fragen
Hochschulinformatik (international) Untersuchungsdimensionen Schülerin ⇔ Informatikunterricht Ausblick
Material
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Grundlagen
Grundlagen
Wissenschaftstheorie und Informatik Lerntheoretische Grundlagen Stand der Schul- informatik Lehrexpertise zum Informatikunterricht
Problemstellung
Wissenschaftstheorie Lerntheorien
Schulinformatik
Lehrexpertise
Arbeitshypothesen Fragestellungen
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Fragestellungen und Arbeitshypothesen
Fragestellungen und Arbeitshypothesen
Arbeitshypothese (Stichwort)
◯ 1 ◯ 2 ◯ 3 ◯ 4
Fragestellung (Stichwort) Info rmatik unterschei d e t sich von den tradierten Wissenschaften info rmatische Mo dellierung verändert den „W eltausschnitt“ Info rmatik als 3. wissenschaftliche Arb e itsw eise Schülero rientierung, Pro- jekto rientierung Zugänge zu Problemklassen
zur Vermittlung nachhalti- ger Informatischer Bildung
× × × −
Strukturierung der Fach- inhalte unter didaktischen Gesichtspunkten
× × − ×
Einfluss des Informatikun- terrichts auf das Bild der In- formatik bei Schülerinnen
× × − ×
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Folgerungen
Folgerungen
Wissenschaftstheorie und Informatik Lerntheoretische Grundlagen Stand der Schul- informatik Lehrexpertise zum Informatikunterricht
Modulkonzept als
Grundlage für die
Schulinformatik
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Module
Modulkonzept
Konstruktiver Vorschlag für den Informatikunterricht für die allgemein bildende Sekundarstufe II
Module
Informatiksysteme verantwortlich nutzen
Elemente der theoretischen Informatik
Informatische Modellierung
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Module – Beispiele
Module – Beispiele
Modul Kurzbezeichnung/
Charakteristik Zielorientierung Methodischer
Rahmen ”Werkzeug“
Informatiksysteme verantwortlich nutzen
Netiquette Dienste auf TCP-Basis als informatischer Hintergrund f¨ur Regelungen verstehen
Partnerarbeit, Gruppen- arbeit
schulisches Intranet – Dienste:
Mail, Hypertext Betriebssystem plattformunabh¨angige
Strukturen kennen und explorieren k¨onnen
explorativ Skriptsprache
RvS Server/Klienten Modell
Nebenl¨aufigkeit arbeitsteilig / Gruppenar- beit
schulisches Intranet und Skriptsprache CSCL Nutzung ausgew¨ahlter Ele-
mente der Gruppenarbeit mit Informatiksystemen
Gruppen-
arbeit BSCW Infra-
struktur Elemente der theoretischen Informatik
Keller Aufbau und Analyse (Par- sen) von Dokumenten projekt-
orientiert Skriptsprache endliche
Automaten Sprachen und Grammatiken verschiedene imperative Sprache informatische Modellierung
OOM Modellierung des Informa- tiksystems der Sch¨ulerinnen Algorithmen und Daten- strukturen
verschiedene Skriptsprache
Pr¨adikative
Modellierung M¨oglichkeiten und Proble-
me Gruppen-
arbeit Prolog
Funktionale
Modellierung f¨acherkoordinierend:
Informatik und Mathematik verschiedene Skriptsprache
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Prüfung des Konzepts
Prüfung des Konzepts
Modulkonzept
Sch¨ulerinnenbefragung Evaluation Unterst¨utzung durch IF-Systeme
exemplarische Studien bezüglich des Bildes der Informatik bei Schülerinnen Anwendung zur Analyse verpflichtenden Informatikunterrichts in der Sekundarstufe I
Erstellung von Informatiksystemen als Lernhilfen für den Informatikunterricht
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Bild der Informatik bei Schülerinnen
Bild der Informatik bei Schülerinnen
Das ist Infor- matik?
Bild von der Informatik
Sch¨ulerin (t=0) Sch¨ulerin (t=1)
Informatikunterricht
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Informatikunterricht – Sekundarstufe I
Informatikunterricht – Sekundarstufe I
hhhhhhh Lerninhalte hhhhhhh hhhhhh Modul
In fo rm at ik sy st em e ve ra nt w or tli ch nu tz en El em en te de r th eo re tis ch en In fo rm at ik in fo rm at isc he M od el lie ru ng (O O M )
Darstellung von Information mit Hilfe von
Dokumenten (−) (−) (×)
Verwaltung von Dokumenten × (−) (×)
Versand von Dokumenten × (−) (−)
Information in vernetzten Umgebungen × (−) (×)
Automatische Verarbeitung von Information (−) (×) ×
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Informatiksysteme als Lernhilfen
Informatiksysteme als Lernhilfen
Gestaltungsanforderung (Stichwort) fachwissenschaftlich fachdidaktisch
a b c a b c
Gestaltungsbeispiel R ec ht lic he r R ah m en f¨u r di e K on st ru kt io n Te ch ni sc h- or ga ni sa to ris ch e R an db ed in gu ng en M en sc he ng er ec ht e un d au fg ab en an ge m es se ne G es ta ltu ng N et zw er kf ig ke it ¨ah Q ue llo ffe n, do ku m en tie rt e Sc hn itt st el le n Po rt ab le D ok um en - te nf or m at e Lernumgebung f¨ur
objektorientiertes Modellieren im
Informatikunterricht × × (×) (×) × ×
Eignet sich die Skript- sprache Python f¨ur schnelle Entwicklun- gen im Softwareent- wicklungsprozess?
Fallstudien × × (×) (×) × (×)
PyLZK,
PyNetzwerkmonitor (×) × (×) × × ×
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Ergebnisse der Untersuchungen
Ergebnisse der Untersuchungen
Arbeitshypothese(Stichwort) 1 2 3 4
Fragestellung(Stichwort) Informatikunterschei-detsichvondentra-diertenWissenschaften informatischeModell-ierungver¨andertdeneltausschnitt“”W Informatikals3.wissenschaftlicheArbeitsweise Sch¨ulerorientierung,Projektorientierung Zug¨ange zu Problemklassen zur Vermitt-
lung nachhaltiger informatischer Bildung
× × (×) (−)
Strukturierung der Fachinhalte unter
didaktischen Gesichtspunkten
× × (−) ×
Einfluss des Informatikunterrichts auf das
Bild der Informatik bei Sch¨ulerinnen
(×) × (−) ×
Modulkonzept
Modul Kurzbezeichnung/
Charakteristik
Zielorientierung Methodischer
Rahmen ”Werkzeug“
Informatiksysteme verantwortlich nutzen Netiquette Dienste auf TCP-Basis als
informatischer Hintergrund f¨ur Regelungen verstehen
Partnerarbeit, Gruppen- arbeit
schulisches Intranet – Dienste:
Mail, Hypertext Betriebssystemplattformunabh¨angige
Strukturen kennen und explorieren k¨onnen
explorativ Skriptsprache
RvS Server/Klienten Modell
Nebenl¨aufigkeit arbeitsteilig / Gruppenar- beit
schulisches Intranet und Skriptsprache
CSCL Nutzung ausgew¨ahlter Ele-
mente der Gruppenarbeit mit Informatiksystemen
Gruppen-
arbeit BSCW Infra-
struktur Elemente der theoretischen Informatik
Keller Aufbau und Analyse (Par-
sen) von Dokumenten projekt- orientiert Skriptsprache endliche
Automaten Sprachen und Grammatikenverschiedeneimperative Sprache informatische Modellierung
OOM Modellierung des Informa-
tiksystems der Sch¨ulerinnen Algorithmen und Daten- strukturen
verschiedeneSkriptsprache
Pr¨adikative Modellierung M¨oglichkeiten und Proble-
me Gruppen-
arbeit Prolog
Funktionale Modellierung f¨acherkoordinierend:
Informatik und MathematikverschiedeneSkriptsprache
Das ist Infor- matik?
Bild von der Informatik
Sch¨ulerin (t=0) Sch¨ulerin (t=1)
Informatikunterricht
hhhhhhhLerninhaltehhhhhhhhhhhhh Modul
Informatiksystemeverantwortlichnutzen ElementedertheoretischenInformatik informatischeModellierung(OOM) Darstellung von Information mit Hilfe von
Dokumenten
(−) (−) (×)
Verwaltung von Dokumenten
× (−) (×)
Versand von Dokumenten
× (−) (−)
Information in vernetzten Umgebungen
× (−) (×)
Automatische Verarbeitung von Information
(−) (×) ×
Gestaltungsanforderung(Stichwort)
fachwissenschaftlich fachdidaktisch
a b c a b c
Gestaltungsbeispiel RechtlicherRahmenf¨urdieKonstruktion Technisch-organisatorischeRandbedingungen MenschengerechteundaufgabenangemesseneGestaltung Netzwerkf¨ahigkeit Quelloffen,dokumentierteSchnittstellen PortableDokumen-tenformate Lernumgebung f¨ur
objektorientiertes Modellieren im
Informatikunterricht
× ×
(×) (×)× ×
Eignet sich die Skript- sprache Python f¨ur schnelle Entwicklun- gen im Softwareent- wicklungsprozess?
Fallstudien
× ×
(×) (×)×
(×)PyLZK,
PyNetzwerkmonitor (×)
×
(×)× × ×
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Modulkonzept – Zusammenfassung
Modulkonzept – Zusammenfassung
Modulkonzept ist geeignet
als konstruktionsleitender Hintergrund für den Informatikunterricht zur Analyse des Informatikunterrichts
als Hintergrund zur Gestaltung von Informatiksystemen für den Einsatz im
Unterricht
Didaktik der Informatik Didaktik der Informatik
Das Modulkonzept . . . Perspektiven
Perspektiven
Arbeitshypothese(Stichwort)
1 2 3 4
Fragestellung(Stichwort) Informatikunterschei-detsichvondentra-diertenWissenschaften informatischeModell-ierungver¨andertdeneltausschnitt“”W Informatikals3.wissenschaftlicheArbeitsweise Sch¨ulerorientierung,Projektorientierung Zug¨ange zu Problemklassen zur Vermitt-
lung nachhaltiger informatischer Bildung
× ×
(×) (−)Strukturierung der Fachinhalte unter
didaktischen Gesichtspunkten
× ×
(−)×
Einfluss des Informatikunterrichts auf das
Bild der Informatik bei Sch¨ulerinnen (×)
×
(−)×
Modulkonzept
Modul Kurzbezeichnung/
Charakteristik Zielorientierung Methodischer Rahmen ”Werkzeug“
Informatiksysteme verantwortlich nutzenNetiquette Dienste auf TCP-Basis als informatischer Hintergrund f¨ur Regelungen verstehen
Partnerarbeit, Gruppen- arbeit
schulisches Intranet – Dienste:
Mail, Hypertext Betriebssystemplattformunabh¨angige
Strukturen kennen und explorieren k¨onnen
explorativ Skriptsprache RvS Server/Klienten Modell
Nebenl¨aufigkeit arbeitsteilig / Gruppenar- beit
schulisches Intranet und Skriptsprache CSCL Nutzung ausgew¨ahlter Ele-
mente der Gruppenarbeit mit Informatiksystemen
Gruppen- arbeit BSCW Infra-
struktur Elemente der theoretischen Informatik
Keller Aufbau und Analyse (Par- sen) von Dokumenten projekt-
orientiert Skriptsprache endliche
Automaten Sprachen und Grammatikenverschiedeneimperative Sprache informatische ModellierungOOM Modellierung des Informa-
tiksystems der Sch¨ulerinnen Algorithmen und Daten- strukturen
verschiedeneSkriptsprache Pr¨adikative
Modellierung M¨oglichkeiten und Proble-
me Gruppen-
arbeit Prolog Funktionale
Modellierung f¨acherkoordinierend:Informatik und MathematikverschiedeneSkriptsprache
Das ist Infor- matik?
Bild von der Informatik
Sch¨ulerin (t=0) Sch¨ulerin (t=1)
Informatikunterricht
hhhhhhhLerninhaltehhhhhhhhhhhhh Modul
Informatiksystemeverantwortlichnutzen ElementedertheoretischenInformatik informatischeModellierung(OOM) Darstellung von Information mit Hilfe von
Dokumenten (−) (−) (×)
Verwaltung von Dokumenten
×
(−) (×)Versand von Dokumenten
×
(−) (−)Information in vernetzten Umgebungen
×
(−) (×)Automatische Verarbeitung von Information(−) (×)
×
Gestaltungsanforderung(Stichwort) fachwissenschaftlich fachdidaktisch
a b c a b c
Gestaltungsbeispiel RechtlicherRahmenf¨urdieKonstruktion Technisch-organisatorischeRandbedingungen MenschengerechteundaufgabenangemesseneGestaltung Netzwerkf¨ahigkeit Quelloffen,dokumentierteSchnittstellen PortableDokumen-tenformate Lernumgebung f¨ur
objektorientiertes Modellieren im
Informatikunterricht
× ×
(×) (×)× ×
Eignet sich die Skript- sprache Python f¨ur schnelle Entwicklun- gen im Softwareent- wicklungsprozess?
Fallstudien
× ×
(×) (×)×
(×)PyLZK,
PyNetzwerkmonitor (×)
