Stand der Informatik in der Schule in Hessen, Rheinland-Pfalz und dem Saarland

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in der Schule

in Hessen, Rheinland-Pfalz und dem Saarland

(Stand August 2010)

von Robert Scharner

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Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 2

2 Hessen 3

2.1 Informatik in Hessischen Schulen . . . 3

2.1.1 Das Gymnasium . . . 3

2.1.2 Die Gesamtschule . . . 11

2.1.3 Die Realschule . . . 12

2.1.4 Die Hauptschule . . . 13

2.2 Zusammenfassung . . . 14

2.3 Lehrerbildung in Hessen . . . 14

3 Rheinland-Pfalz 17 3.1 Informatik in Rheinland-Pfälzischen Schulen . . . 17

3.1.1.1 Wahlpflichfach Informatik . . . 19

3.1.1.2 Grund- und Leistungsfach in der Sekundarstufe II 21 3.1.2 Die Realschule . . . 22

3.1.3 Die Hauptschule . . . 22

3.1.4 Zusammenfassung . . . 24

3.2 Lehrerbildung in Rheinland-Pfalz . . . 24

3.3 Informatik außerhalb der Schule . . . 27

4 Saarland 29 4.1 Informatik in Saarländischen Schulen . . . 29

4.1.2 Die Gesamtschule . . . 31

4.1.3 Die Erweiterte Realschule . . . 32

4.2 Lehrerbildung im Saarland . . . 33

4.3 Informatik außerhalb der Schule . . . 34

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Die Informatik hat in den Schulen Deutschlands einen sehr unterschiedlichen Stand. In einigen Bundesländern zählt die Informatik als eigenständiges Unter- richtsfach zum festen Fächerkanon, in anderen wiederum kann man die zehn- te Klasse abschließen ohne je etwas über Informatik gehört zu haben. In den meisten Fällen zählt zumindest eine informationstechnische Grundbildung zum Pflichtprogramm der Schüler.

Über den Sinn eines eigenständigen, verbindlichen Unterrichtsfachs Informa- tik soll in diesem Rahmen nicht diskutiert werden. Die Gesellschaft für Infor- matik (GI), hat hierzu bereits Zahllose Argumente geliefert.

Diese Arbeit soll den Stand der Informatik als Unterrichtsfach, aber auch die Art der Ausbildung von Informatiklehrern in Hesse, Rheinland.Pfalz und dem Saarland aufzeigen.

Gerade auch in der Art der Lehrerbildung gibt es in Deutschland signifikante Unterschiede. In einigen Bundesländern, wie zum Beispiel Brandenburg ist eine recht umfangreiche didaktische Ausbildung etabliert, welche durch eine eigene Professur gewährleistet wird. In anderen Bundesländern ist die häufig nicht der Fall.

Das Vorhandensein einer Didaktik-Professur ist natürlich kein Ausschluss- kriterium für eine gute Lehrerbildung, doch kann man daran sicher eine gewisse Wertschätzung gegenüber dem Unterrichtsfach Informatik ablesen.

Um eine Tendenz, für die zukünftige Entwicklung des Faches Informatik in den einzelnen Bundesländern, ableiten zu können, sollen hier auch die Studie- rendenzahlen betrachtet werden. Diese sind zum Teil erschreckend gering, was die Frage nach der qualitativen Absicherung des Unterrichtsfachs aufwirft.

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2.1 Informatik in Hessischen Schulen

Das hessische Schulsystem unterteilt sich in Gymnasium, Gesamt-, Real- und Hauptschule. Dabei ist besonders hervorzuheben, dass es sowohl im Anschluss an die Gesamtschule als auch an die Realschule möglich ist, auf die Gymnasiale Oberstufe zu wechseln. Hierbei handelt es sich um eine eigenständige Schulform, in der der Abschluss des Abiturs, für geeignete Real- oder Gesamtschüler, nach dem dreizehnten Schuljahr möglich ist. Auf dem regulären Gymnasium beträgt die Zeit für das Abitur lediglich zwölf Jahre.

Abbildung 1: Das Schulsystem in Hessen

2.1.1 Das Gymnasium

An Hessischen Gymnasien besteht die Möglichkeit der Belegung eines Informa- tikunterrichts erst ab der 11. Klasse. Zuvor wird aber in den einzelnen Fächern

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Wert auf die Einbeziehung des Computers gelegt.

So findet sich im Rahmenlehrplan Mathematik beispielsweise das verbindliche Thema: „Lösung von Aufgaben zur Prozentrechnung mittels Tabellenkal- kulationsprogrammen, graphische Darstellungen (Kreis-, Balkendiagramme)“¹

In der Sekundarstufe II wird dann das eigenständige Fach Informatik sowohl als Grund- als auch als Leistungskursfach angeboten. „Grund- und Leistungs- kurse unterscheiden sich nicht grundsätzlich in Zielen und Inhalten. Beide Kurs- arten zielen auf vertiefte Allgemeinbildung sowie Studier- und Berufsfähigkeit;

die Unterschiede liegen im Profil. Grundkurse sind mehr auf Verstehensorien- tierung, Leistungskurse mehr auf Wissenschaftspropädeutik ausgelegt.“²

Diese Haltung spiegelt sich auch in der Verteilung der Themen wieder. Für Grund und Leistungskurse gibt es keine Unterschiede hinsichtlich der Themen- gebiete, lediglich der vorgegebene Themenumfang ist verschieden:

1aus: ICT in den hessischen Lehrplänen für das Fach Mathematik;

http://medien.bildung.hessen.de/projekte_medien/ict/ict-mathematik.html

2aus: Lehrplan Informatik Gymnasialer Bildungsgang Gymnasiale Oberstufe; Seite 6;

http://www.kultusministerium.hessen.de/irj/servlet/prt/portal/prtroot/slimp.CMReader/

HKM_15/HKM_Internet/med/f9a/f9a5418f-7d7a-921f-012f-31e2389e4818,22222222-2222- 2222-2222-222222222222,true

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Thema GK LK

Internet 23h 23h

Grundlagen der Programmierung 23h 23h

Objektorientierte Modellierung 36h 63h

Datenbanken 36h 63h

Konzepte und Anwendungen der Theoretischen Informatik 36h 63h

Wahlthema 24h 43h

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Die einzelnen Themen untergliedern sich wie folgt:

Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben - Internet³:

Repräsentation per HTML Ein Informationssystem auf Hypertext-Basis mit HTML erstellen können, auch mit Frames und Formularen

Internet Struktur, Dienste, individuelle

und gesellschaftliche Bedeutung, Urheber- und Datenschutzrecht Adressen und Protokolle IP-Adressen, DNS, TCP/IP als Pro-

tokoll, computervermittelte Kommu- nikation

Client-Server-Architektur Aufbau des Systems: Client, Server, Dienst, Protokoll, Sicherheitsaspekte (SSL), Internet, Datei-Server, Rech- te, Benutzerverwaltung

3Lehrplan Informatik - Gymnasialer Bildungsgang; http://www.kultusministerium.hessen.

de/irj/servlet/prt/portal/prtroot/slimp.CMReader/HKM_15/HKM_Internet/med/13f/

13f40e9f-ba45-b901-be59-2697ccf4e69f,22222222-2222-2222-2222-222222222222,true

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Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben - Grundlagen der Programmierung³:

Variablen Als benannter Behälter für Werte ei-

nes bestimmten Datentyps, Wertzu- weisung

Einfache Datentypen mit deren relevanten Operationen und Relationen

Integer, Real, Char, Boolean

Strukturierte Datentypen mit ihren relevanten Operationen und Relatio- nen

String, Feld (array)

Kontrollstrukturen Anweisungen, Sequenzen, Schleifen, Fallunterscheidungen, Syntaxdia- gramme

Struktogramme grafische Darstellung von Algorith- men

Modularisierung Prozeduren, Parameter

Benutzeroberfläche Mensch- Maschine-Interaktion

grundlegende Ein-/Ausgabe- Komponenten Ereignisse, Ereig- nisroutinen

Zustandsorientierte Modellierung Zustände, Übergänge, Zustandsdia- gramme

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Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben - Objektorientierte Modellierung⁴: Objektmodell Identifikation von Objekten Objekt

als Exemplar einer Klasse Kommu- nikation über Botschaften

Klassen Attribute als Datenstruktur zur Re-

präsentierung der Information über ein Objekt Methoden als Schnitt- stellen für den Zugriff auf Attribute und zum Nachrichtenaustausch Dar- stellung von Klassen, Objektbezie- hungen und Vererbung mit der gra- fischen Modellierungssprache UML Vererbung und Klassenhierarchie Standardalgorithmen rekursive und iterative Verfahren ein-

fache Such- und Sortierverfahren bi- näre Suche (LK)

Abstrakte Datentypen (LK, GK fakultativ)

Repräsentierung und Standardopera- tionen Keller, Schlange lineare Liste, binärer Suchbaum

Effiziente Algorithmen (LK, GK fakultativ)

schnelle Sortierverfahren Suchen durch Backtracking Teile-und- Herrsche-Prinzip

Komplexität von Algorithmen (LK, GK fakultativ)

polynomiale und exponentielle Zeit- komplexität

Grundkonzepte des Software- Engineerings

Problemanalyse, Modellierung, Ent- wurf, Implementation, Test, Revisi- on, Dokumentation

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Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben - Datenbanken⁵:

Entity-Relationship-Modell Objekte, Beziehungen und Kardina- litäten (1:1, 1:n, n:m)

Abbildung des Entity-Relationship- Modells in das Relationenmodell

Schlüssel, Optimierung bei obligato- rischen Beziehungen

Normalisierung (LK, GK fakultativ) 1. bis 3. Coddsche Normalform Realisierung in einem Datenbanksys-

tem

Datenfeld, Datensatz, Tabelle, Bezie- hungen

Relationenalgebra Selektion, Projektion, Join

3-Schichtenmodell (LK) interne, konzeptuelle und externe Schicht

Abfragen mit QBE und SQL interaktive Abfragen mit QBE, Ab- fragen mit SQL-Select- Befehlen DDL, DML, DCL (LK, GK fakulta-

tiv)

Erweiterung des SQL-

Sprachumfangs

Datensicherheit (LK) Benutzerprofile im RDBMS, Trans- aktionsverwaltung

Datenschutz Datenschutzgesetz Recht auf infor-

mationelle Selbstbestimmung

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Verbindliche Unterrichtsinhalte/Aufgaben - Konzepte und Anwendungen der Theoretischen Informatik⁶:

Formale Sprachen und Grammatiken reguläre und kontextfreie Gram- matiken und Sprachen Anwendung mit Syntaxdiagrammen Chomsky- Hierarchie (LK) kontextsensitive Sprachen (LK)

Endliche Automaten Zustand, Zustandsübergang, Zu- standsdiagramm Zeichen, Akzeptor Simulation realer Automaten (z.

B. Getränkeautomat) Anwen- dung endlicher Automaten (z.

B. Scanner) deterministische und nicht-deterministische Automaten (LK) reguläre Ausdrücke (LK) Mensch-Maschine-Kommunikation (LK)

Kellerautomaten (LK, GK fakultativ)

Automat mit Kellerspeicher kontextfreie Grammatiken Klammeraus- drücke, Rekursion

Turing- oder Registermaschine (LK, GK fakultativ)

Turing- oder registerberechenbar Churchsche These Computer als universelle symbolverarbeitende Ma- schine Verhältnis Mensch-Maschine

Berechenbarkeit Entscheidbarkeit, Halteproblem

prinzipielle Grenzen algorithmischer Verfahren

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Zusammenfassend kann man sagen, dass die Informatikausbildung in der Gymnasialen Oberstufe ein recht umfangreiches und tiefgreifendes Bild von der Informatik als Wissenschaft liefert.

2.1.2 Die Gesamtschule

In den hessischen Gesamtschulen wird die informationstechnische Grundbildung im Fach Arbeitslehre integriert unterrichtet. Dabei finden sich einige Themen aus der Informatik bereits im Pflichtunterricht:

• Textverarbeitung, Grafik zur Gestaltung der Praktikumsmappe

• Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Datenbank, Internet

• Recherchen im Internet, Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Daten- bank, Präsentation

• Nutzung der Möglichkeiten der modernen Informationstechnologie im Un- terricht und darüber hinaus: E-Mail, Internet-Recherche, Nutzung von Datenbanken

• Internet-Recherche

• Erstellen einer Datenbank

• Flyer für Schule oder Fachbereich

• Tabellenkalkulation, z.B. Statistik für Cafeteria, Auswertung der Bundes- jugendspiele oder Preisangebote

• Dienstleistungen des "Lernbüros", z.B. Vorbereitung einer Werbeaktion und Präsentation oder Gestaltung und Druck von Einladungen

Im Wahlpflichtunterricht in der neunten und zehnten Klasse kommen folgende Themen hinzu:

• Internetrecherche

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• Neue Medien und ihre Auswirkungen / Medienkonsum von Jugendlichen / Medien als Erzieher

• Kommerzialisierung des Fernsehens und der neuen Medien

• Gewaltdarstellung in den Medien

• Meinungsfreiheit in der Informationsgesellschaft

• Vernetzte Systeme, Globalisierung (fakultativ)

aus „ICT in den hessischen Lehrplänen für das Fach Arbeitslehre“7

Es lässt sich also feststellen, dass in den hessischen Gesamtschulen eine informationstechnische Grundbildung durchgeführt wird. Dabei ist ein Großteil der Themen in den Arbeitslehreunterricht integriert. Fachspezifische Themen werden jedoch auch in anderen Fächern behandelt.

2.1.3 Die Realschule

An den hessischen Realschulen wird mit der Informationstechnischen Grundbil- dung bereits in der Jahrgangsstufe fünf begonnen. Die behandelten Themenbe- reiche sind wie folgt aufgebaut:

• Textverarbeitung, Tabellenkalkulation

• Texterfassung in einem Textprogramm: Bearbeitung von Texten, Gestal- tungsoptionen, Einfügen von Bilddateien

• Datenbank: Erstellen mit Hilfe des Datenbankassistenten, Seriendruck mit Hilfe eines Seriendruckassistenten abfragen, Formulare, Berichte

• Konstruieren und Produzieren eines Produktes mit CAD und CAM

• Präsentation

Auf den hessischen Realschuen gibt es kein etabliertes Fach Informatik, so dass die ITG der einzige Kontakt mit der Informatik ist, den die Schüler in ihrer Schullaufbahn haben.

7http://medien.bildung.hessen.de/projekte_medien/ict/ict-arbeitslehre.html

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2.1.4 Die Hauptschule

In den Hauptschulen beginnt die ITG, genau wie an den Realschulen, bereits in der fünften Klassenstufe. Diese ist wie auch in den anderen Schulformen zum größten Teil integriert in den Fachunterricht Arbeitslehre. Die vermittelten Themen zeigt die folgende Auflistung:

• Einführung in den Umgang mit dem Computer: Hardware; Starten von Monitor und Computer; Bildschirmzeilen und Tastatur; einfache Schreib- übungen auf dem Bildschirm

• Was macht ein Textverarbeitungsprogramm?

• Rationalisierung durch Textcomputer

• Computer im Hinblick auf Vervielfältigung, Lesbarkeit und Korrektur

• Der Cursor - Handwerkszeug des „Setzers“ heute

• Arbeit am Computer - Gestalten einer Text/Bild-Seite

• Benutzen von Eingabegeräten; Arbeiten im Betriebssystem; Textverarbei- tung

• Berufliche Anforderungen im Bedienungsprozess, Belastungen an Bild- schirmarbeitsplätzen

• Erstellen einer Broschüre (Wandzeitung, ...) mit DTP

• Erstellen einer Datenbank

• Internetrecherche

• Einüben von Präsentationstechniken - Umgang mit OHP, Computer, Wand- zeitung

• Planung und Ausführung einer Webseite

aus „ICT in den hessischen Lehrplänen für das Fach Arbeitslehre“8 8http://medien.bildung.hessen.de/projekte_medien/ict/ict-arbeitslehre.html

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Auch in den Hauptschulen findet sich kein eigenständiges Fach Informatik, so dass auch hier die ITG der einzige Einblick in die Informatik ist.

2.2 Zusammenfassung

Das Fach Informatik existiert in hessischen Schulen bisher nur am Gymnasium.

Aber auch dort findet dieser erst ab der elften Klasse statt. In der Sekundarstufe I findet, wie in allen anderen Schulen, eine Informationstechnische Grundbildung statt. Diese wird integriert in andere Unterrichtsfächer vorgenommen. Dabei handelt es sich zumeist um das Fach Arbeitslehre, dass den Hauptteil der ITG abdeckt. Lediglich am Gymnasium, wo es keinen Arbeitslehreunterricht gibt verteilen sich die Inhalte auf alle Unterrichtsfächer.

In der Sekundarstufe II findet sich ein eigenständiges Fach Informatik, welches mit einem sehr großen Themenspektrum und zusätzlich relativ großer Tiefe aufwartet.

2.3 Lehrerbildung in Hessen

In Hessen finden sich vier Universitäten, an denen ein Studiengang Informatik Lehramt angeboten wird. Keine davon besitzt jedoch eine Didaktik Professur.

Der Veranstaltungen werden in Hessen wie auch in den anderen beiden Bundes- ländern von Informatiklehrern und fachfremden Professoren gehalten.

An der Universität Gießen finden sich 42 Studenten, die einen Abschluss als Informatiklehrer anstreben. Dabei handelt es sich ausnahmslos um Anwärter auf einen Abschluss für Gymnasien. Sie müssen dazu folgende Veranstaltungen absolvieren:

• Informatik I mit Übungen

• Ergänzungen zur Informatik

• Informatik II mit Übungen

• Informatik III mit Übungen

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• Informatik - Praktikum

• Physikalische Grundlagen der Informatik

• Elektronik I

• Proseminar Informatik

• Didaktik der Informatik mit Übungen

Dabei nimmt die Didaktik ein Achtel des Umfangs ein.

An der Universität in Frankfurt am Main finden sich 69 Studenten des Studien- gangs Lehramt Informatik. Davon streben lediglich drei nicht den Abschluss für das Gymnasium an. Die zu belegenden Module sind die folgenden:

• Praktische Informatik

• Systemarchitekturen

• Grundlagen der Informatik

• Theoretische Informatik

• Mathematische Grundlagen

• Aktuelle Themen der Informatik

• Allgemein fachdidaktische Grundlagen

• Didaktik einzelner Stoffbereiche

Davon entfallen etwa 25% des Umfangs auf die Didaktik. Das ist im Vergleich der Universitäten der drei diskutierten Bundesländer der höchste Anteil.

An der Universität Darmstadt studieren 72 Studenten das Fach Lehramt Infor- matik, dvon 68 für das Gymnasium. Sie müssen alle die Module:

• Programmiermethodik, Programmiersprachen und Softwaretechnik

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• Grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen, Entwurf und Analyse von Algorithmen

• IT-Systeme: Hardware und Software (Schwerpunkt auf Software)

• Essentielle mathematische Grundlagen

• Schwerpunktmäßige Vertiefung in die Fachwissenschaft

• Grundlagen des Rechner- und Medieneinsatzes in der Schule

• Fachdidaktische Aufbereitung und Begleitung von ausgewählten Lehrver- anstaltungen der Fachwissenschaft

• Fachdidaktische Grundlagen und fachdidaktisches Methodenwissen belegen. Dabei entfallen enorme 30 der insgesamt 90 zu erbringenden Leistungs- punkte im gesamten Studium auf die Didaktikausbildung.⁹

An der Universität Marburg finden sich insgesamt 48 Lehramtsstudenten für das Fach Informatik, von denen alle einen Abschluss für das Gymnasium anstreben.

Die zu belegenden Module sind nahezu identisch mit denen der Universität Darmstadt. Der Anteil der Didaktik beträgt auch hier ein Drittel des gesamten Studiums.

9Ein Vergleich zu den anderen Universitäten ist hier nicht möglich, da Darmstadt noch nicht auf BA/MA umgestellt hat.

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3.1 Informatik in Rheinland-Pfälzischen Schulen

In Rheinland-Pfalz findet sich ein dreigliedriges Schulsystem, aus Gymnasium, Real- und Hauptschule. Dabei ist es hier möglich die gymnasiale Oberstufe auf dem Gymnasium auch nach der zehnten Klasse der Realschule zu besuchen.

Das Abitur wird dann, natürlich in beiden Fällen, nach der dreizehnten Klasse abgelegt.

Auf der Hauptschule ist lediglich ein Abschluss der neunten Klasse möglich.

Ein Wechsel in eine andere Schulform ist im Anschluss nicht angedacht.

Hinsichtlich der Informatikausbildung in der Schule muss man Rheinland- Pfalz ein schlechtes Zeugnis ausstellen. Den Schülerinnen und Schülern von Gymnasien und Realschulen ist es möglich ohne jedwede informatische Bildung einen Schulabschluss zu erlangen.

Vermutlich ist diese Tatsache auch mit einem Lehrermangel zu begründen.

Auf der Internetseite des rheinland-pfälzischen Bildungsservers¹⁰wird der Wei- terbildungslehrgang “Informatische Bildung Sek. I“ stark beworben. Hierbei handelt es sich um einen Lehrgang zur Erlangung der Unterrichtserlaubnis für das Unterrichtsfach Informatik für fachfremde Lehrer. Hierraus kann man sicher einen Mangel an ausgebildeten Fachlehrern ablesen.

10http://ifb.bildung-rp.de/faecher/informatische-bildung-sek1/informatische-bildung-in- der-sekundarstufe-i.html

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Abbildung 2: Das Schulsystem in Rheinland-Pfalz 3.1.1 Das Gymnasium

Das Gymnasium umfasst in Rheinland-Pflaz dreizehn Schuljahre. Hervorzuhe- ben ist dabei, dass der Wechsel von der Realschule auf das Gymnasium nach der zehnten Klasse ermöglicht wird. In beiden Fällen besuchen die Schüler die ersten vier Schuljahre die Grundschule und wechseln dann auf die passende Schulform.

Auf dem Gymnasium ist ein Informatikunterricht in der Sekundarstufe I nur in Form eines Wahlpflichtfaches vorgesehen. Dieser umfasst die Jahrgangsstu- fen neun und zehn. In der Sekundarstufe II kann ein umfassender Grund- beziehungsweise Leistungskurs belegt werden. Eine Belegung des Leistungsfachs Informatik in der Sekundarstufe II setzt jedoch den Besuch des Wahlfaches in den Klassenstufen neun und zehn vorraus.

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3.1.1.1 Wahlpflichfach Informatik

Das zweistündige Wahlpflichtfach Informatik in den Klassenstufen neun und zehn des Gymnasiums umfasst nahezu alle Themenbereiche der Informatik. Im Lehrplan werden als Vorraussetzungen für das Fach „Fähigkeiten und Fertig- keiten im Umgang mit dem Computer und mit Anwendungsprogrammen“¹¹ benannt.

Die behandelten Themenbereiche sind die Folgenden:

• Grundlagen der Informationsverarbeitung

• Algorithmisches Problemlösen

• Nutzung und Modellierung von Datenbanken

Dabei umfassen die einzelnen Themenbereiche die noch stark untergliederten Bereiche:

Grundlagen der Informationsverarbeitung:

• Information zur Weiterverarbeitung mit dem Computer strukturiert darstellen

• Binäre Darstellung von Daten erläutern

• Wahrheitswerte und logische Verknüpfungen binär darstellen und tech- nisch realisieren

• Grundelemente eines Rechners beschreiben

• Grundlagen der Kommunikation in Rechnernetzen beschreiben

• Rechtliche Aspekte beim Umgang mit Information beachten

11http://gymnasium.bildung-rp.de/fileadmin/user_upload/gymnasium.bildung- rp.de/rechtsgrundlagen/Lehrplan_GF_LF_1-08.pdf, Seite 7

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Algorithmisches Problemlösen:

• Die Rolle von Algorithmen bei der automatisierten Datenverarbeitung beschreiben

• Abläufe mit Hilfe von algorithmischen Grundstrukturen beschreiben

• Strategien beim algorithmischen Problemlösen einsetzen

• Algorithmen informell und strukturiert darstellen

• Algorithmen in einer Programmiersprache implementieren

• Das Verhalten eines Algorithmus beschreiben und untersuchen

• Erfahrungen mit systematischem Problemlösen reflektieren Nutzung und Modellierung von Datenbanken:

• Die Bedeutung von Datenbanksystemen im Informationszeitalter erläu- tern

• Eigenschaften von Datenbanksystemen beschreiben

• Daten einer Miniwelt modellieren

• Modelle von Miniwelten in relationale Datenbanken abbilden

• Abfragen an eine Datenbank entwerfen

• Datenerhebungen unter dem Aspekt Datenschutz bewerten

Zusammenfassen muss man hier sagen, dass die Stofffülle in doppelter Hin- sicht überwältigend ist. Zum einen ist die Fülle an abgedeckten Themen für zwei Unterrichtsjahre mit je zwei Stunden pro Wochen in meinen Augen recht hoch, zum Anderen is es jedoch beeindruckend wie umfangreich die Informatik in dieser doch recht kurzen Zeit behandelt werden soll. Man kann also zu dem Schluss kommen, dass die Informatik im Wahlpflichtfach nahezu komplett über- flogen wird. Dabei ist die Tiefe, mit der der Stoff behandelt werden soll nicht

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gerade sehr gering, so dass man nach Abschluss des Wahlpflichtfachs davon ausgehen kann, dass die Schüler einen breiten und für zwei Jahre recht tiefen Einblick in die Informatik bekommen haben. Einziger Wehrmutstropfen ist das vollständige Fehlern der theoretischen Informatik, die meiner Meinung nach in einem Kurs mit diesem Konzept auch nicht unbedingt erforderlich ist. Ist doch eindeutig eine Ausrichtung auf alltagsrelevante Themen erkennbar. So nimmt auch der Aspekt Datenschutz einen gewissen Raum ein.

3.1.1.2 Grund- und Leistungsfach in der Sekundarstufe II

Im Grund- beziehungsweise Leistungsfach Informatik wird das bereits bestehen- de Wissen aus dem Wahlfach aus der neunten und zehnten Klasse aufgegriffen.

Dabei beträgt der Stundenumfang 3 beziehungsweise 5 Stunden pro Woche.

Schüler, die nicht das Wahlfach Informatik belegt haben, haben in der Regel nict die Möglichkeit das Leistungsfach Informatik zu belegen. Über Einzelfälle kan gesondert entschieden werden. Für das Grundfach hingegen sind im Prin- zip keine Vorkenntnisse erforderlich, lediglich „Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit dem Computer und mit Anwendungsprogrammen„.¹² Das es dabei im Grundfach zu einer starken Heterogenität hinsichtlich Vorkenntnisse der Schüler, durch eine möglich Belegung des Wahlfachs informatik, kommen kann wird im Rahmenlehrplan direkt diskutiert.

Die Unterschiede zwischen den Inhalten und der Tiefe ihrer Betrachtung sind aus diesem Grunde sehr deutlich. Während im Grundfach prinzipiell die Gleichen Themen behandelt werden, wie im Wahlfach Informatik, wartet das Leistungsfach zum einen mit einer Fülle von zusätzlichen Themen auf, zum anderen werden diese auch deutlich tief gehender behandelt.

12aus: Rahmenlehrplan, Seite 7, http://gymnasium.bildung-rp.de/fileadmin/

user_upload/gymnasium.bildung-rp.de/rechtsgrundlagen/Lehrplan_GF_LF_1-08.pdf

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Grundfach: Leistungsfach:

• Information und ihre Darstellung • Sprachen und Automaten

• Aufbau und Funktionsweise ei- • Aufbau und Funktionsweise ei-

nes Rechners nes Rechners

• Kommunikation in Rechnernet- • Kommunikation in Rechnernet-

zen zen

• Algorithmisches Problemlösen • Algorithmen und Datenstruktu- ren

• Grenzen algorithmisch arbeiten- der Systeme

• Informatische Modellierung • Informatische Modellierung

• Deklarative Programmierung

• Software-Entwicklung • Software-Entwicklung

• Wechselwirkungen zwischen In- formatiksystemen, Individuum und Gesellschaft

3.1.2 Die Realschule

Die Realschule wird aus informatischer Sicht in Rheinland-Pfalz sehr stiefmüt- terlich behandelt. Hier findet sich kein Unterrichtsfach Informatik, aber auch kein anderes FAch, in das informatische Inhalte eingebettet sind. Lediglich an einigen Schulen wird informatische Bildung betrieben, jedoch ist sowohl die Art als auch der Umfang weder vorgeschrieben noch untereinander vergleichbar. Das Vorhandensein ist auch auf Einzelfälle beschränkt.

3.1.3 Die Hauptschule

In der Hauptschule findet sich kein eigenständiges Fach Informatik. Die vermittelten informatischen Inhalte beschränken sich weitestgehend auf die informationstechnische Grundbildung und sind in das Fach Arbeitslehre integriert. Dabei

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finden sich vor allem Themen aus dem Bereich der ITG.

Die Auflistung der Themen zur „Einführung in die Arbeit mit dem Computer“

lautet wie folgt (aus dem Rahmenlehrplan Arbeitslehre¹³):

• Fähigkeit, elementare Funktionen einer ausgewählten Anwendersoftware zu nutzen

• Einblick in die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten moderner Textverar- beitung

• Einblick in die Komponenten eines Computersystems, ihre Funktion und ihre Zusammenwirkung

• Fähigkeit zur sachgerechten Handhabung eines Computer- Systems

• Bewusstsein, dass bei Nutzung von Anwendersoftware Algorithmen nach- vollzogen werden

• Bewusstsein, dass der Computer eine Maschine ist, die "Vorgedachtes und Beschriebenesöder "Vorgemachtes"beliebig oft und genau durchfüh- ren kann.

• Bewusstsein, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten von Computersystemen durch Software entstehen

• Bewusstsein für Auswirkungen durch Einsatz von Anwendersoftware

• Bewusstsein, dass die Entwicklung der neuen Informations- und Kommu- nikationstechniken Auswirkung auf die Lebens- und Arbeitswelt hat

• Einblick in die Entwicklung von Datenverarbeitung

Betrachtet man diese Themenschwerpunkte und die im Rahmenlehrplan als Anmerkung zu anderen Themen Vorhandenen Verknüpfungen zur ITG erkennt

13http://ifb.bildung-rp.de/fileadmin/user_upload/ifb.bildung- rp.de/Downloadbereich/Hauptschule/Lehrplan_Arbeitslehre.pdf

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man die starke Ausrichtung auf nutzungsbezogne Inhalte. Von Themenberei- chen der Informatik kann man in diesem Zusammenhang kaum sprechen. Als ITG ist dies jedoch vollkommen in Ordnung zumal das Fach Arbeitslehre in der siebenten bis neunten Klasse mit drei Stunden pro Woche, in der zehnten mit zwei Stunden pro Woche durchgeführt wird, und sich außer dem separaten Bereich ITG zahlreiche Anknüpfungspunkte im Rahmenlehrplan finden.

3.1.4 Zusammenfassung

Betrachtet man das Gesamtkonzept der Informatik in rheinland-pfälzischen Schu- len, so fällt der vergleichsweise Geringe Umfang auf. An Gymnasien und Real- schulen ist es möglich ohne jegliche Kenntnisse in Informatik einen Schulab- schluss zu bekommen. An Hauptschulen hingegen findet sich zumindest eine ITG im Fach Arbeitslehre Integriert.

Gymnasien biten das Fach Informatik in der Sekundarstufe I nur als Wahl- pflichtfach an, welches dann aber mit einem Stundenumfang von zwei Stunden pro Woche über zwei Schuljahre einen sehr großen Bereich der Informatik abdeckt. In der Sekundarstufe II besteht die Möglichkeit ein Grund- beziehungsweise ein Leistungsfach Informatik zu belegen in dem dann eine umfangreiche Informatikbildung vermittelt beziehungsweise detailliert vertieft wird. Hier haben auch Wechsler von Realschulen die Möglichkeit zumindest das Grundfach Informatik zu belegen, da sie an den Realschulen im Regelfall keinen Informa- tikunterricht hatten.

3.2 Lehrerbildung in Rheinland-Pfalz

In Rheinland.Pfalz bieten die vier Universitäten Kaiserslautern, Koblenz-Landau, Mainz und Trier den Studiengang Lehramt Informatik an.

An der Universität Kaiserslautern ist es Möglich den Abschluss für das Lehr- amt an Gymnasien, an Realschulen und an berufsbildenden Schulen zu erlangen.

Die Immatrikulation kann dabei sowohl im Sommer- als auch im Wintersemester erfolgen. Als zweites Fach darf hier aber nur Mathematik oder Physik gewählt

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werden. Folgende Grafik zeigt eine Übersicht über die Studieninhalte im Stu- diengang Lehramt an Gymnasien:

Abbildung 3: Studienplan Lehramt an Gymnasien in Kaiserslautern Der Anteil der Didaktik ist hier mit lediglich 8LP vergleichsweise gering. Trotz dem studieren immerhin 36 Studenten das Fach Informatik auf Lehramt, davon 6 Neuzugänge im vergangenen Sommersemester.

Auch an der Universität Mainz muss das Fach Informatik mit Physik oder Ma- thematik kombiniert werden. Jedoch besteht in Mainz nur die Möglichkeit den Abschluss für Gymnasien zu erlangen.

Die zu belegenden Pflichtmodule sind die folgenden:

• Theoretische Grundlagen der Informatik

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• Technische Grundlagen der Informatik

• Grundlagen der Softwareentwicklung A

• Grundlagen der Softwareentwicklung B: Grundlagen der Softwaretechnik

• Grundlagen der Softwareentwicklung C: Algorithmen und Datenstruktu- ren

• Sichere und vernetzte Systeme

• Programmierpraktikum

• Informatik und Gesellschaft

• Didaktische und methodische Grundlagen des Informatikunterrichts

aus „Ordnung für die Prüfung im lehramtsbezogenen Bachelorstudiengang an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz“14

Davon entfallen 10 der insgesamt 65 Leistungspunkte auf den Bereich Didaktik.

Dabei sieht die Studierendenstatistik erschreckend aus. Lediglich drei der über 30.000 Mainzer Studenten belegen das Lehramt Informatik. Darunter ist eine Neuimmatrikulation aus dem Wintersemester 2009/2010.

An der Universität Trier findet man 11 Studenten, die den Abschluss im Informa- tik Lehramt anstreben. Sie müssen dazu im Bachelorstudiengang die folgenden Module besuchen:

• Theoretische Grundlagen

• Technische Grundlagen

• Grundlagen der Softwareentwicklung (3 Module)

• Sichere und vernetzte Systeme

• Programmierpraktikum

• Informatik und Gesellschaft

14www.uni-mainz.de/studlehr/ordnungen/PO_Bachelor_Lehramt_2010_08_09_Komplett.pdf

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• Didaktische und methodische Grundlagen des Informatikunterrichtes

aus „Übersicht über die Einzelveranstaltungen im BEd Informatik“15

Dabei entfallen 10 LP auf den didaktischen Teil des Studiums.

An der Universität Koblenz-Landau ließen sich leider keine frei verfügbare, aktuelle Studienordnung bekommen. Die einzige Lehramtsversion war von 1988 und enthielt auch keine Informationen über das Fach Informatik. Trotz dem ist es aber möglich den Lehramtsstudiengang zu belegen, immerhin führt die Uni- versität in ihrer Statistik 22 Lehramtsstudenten für das Fach Informatik.

Zuletzt muss man noch für alle genannten Universitäten hinzufügen, dass es an keiner eine eigenständige Didaktik Professur gibt. In den meisten Fällen werden die Didaktik Übungen und Seminare von Informatiklehrern gehalten und die Vorlesung von einem im Grunde fachfremden Professor.

3.3 Informatik außerhalb der Schule

In Rheinland Pfalz gibt es eine ganze Menge informatischer Veranstaltungen außerhalb der Schule. Davon sind jedoch alle auf der Homepage des Bildungs- servers von Rheinland Pfalz, Informatikwettbewerbe.

Dazu zählen:

Procup:

Beim Procup handelt es sich um einen Wettbewerb der Universität Trier, an dem Schülerinnen und Schüler teilnehmen können. Die Aufgabe bei diesem Wettbe- werb ist das entwerfen eines speziellen Algorithmus zur Lösung eines vorgege- benen Problems.

15www.uni-trier.de/fileadmin/fb4/INF/BA_MA/BEd_Informatik_Studienplan_11_02_2009.pdf

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Informatik Biber:

Hierbei handelt es sich um einen Wettbewerb, der keine informatischen Grund- kenntnisse voraussetzt. Der Wettbewerb wird online als Multiple-Choice-Test durchgeführt.

invent-a-chip:

Der zweigeteilte Wettbewerb, der jährlich stattfindet, befasst sich mit den The- men Elektrotechnik und Mikroprozessoren. Die besten Einsendungen von Ein- zelpersonen, Teams oder ganzen Klassen werden zu einem Workshop an die Universität Hanover eingeladen.

Weiterhin werden natürlich auch die deutschlandweiten Wettbewerbe, wie die

„Intel-Leibniz-Challenge“, „Jugend forscht und Schüler experimentieren“ und der Bundeswettbewerb Informatik, rege besucht.

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4.1 Informatik in Saarländischen Schulen

Die reguläre saarländische Schullandschaft gliedert sich nach der vierjährigen Grundschule in die Schulformen Gymnasium, Gesamtschule und Erweiterte Re- alschule auf.

Nach allen drei Schulformen ist es möglich das Abitur abzulegen. Dabei be- trägt die Dauer der Sekundarstufe im Gymnasium nur zwei Jahre, in der Gym- nasialen Oberstufe, nach der Gesamt- beziehungsweise erweiterten Realschule, hingegen drei Jahre.

Abbildung 4: Das Schulsystem im Saarland

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4.1.1 Das Gymnasium

Die Informationstechnische Grundbildung erfolgt im Gymnasium in der Jahr- gangsstufe fünf, integriert in alle andern Unterrichtsfächer. Jede Schule entschei- det individuell darüber, wie die Ziele der ITG erreicht und die Umsetzung der Themen:

• Umgang mit dem Computer

• Textverarbeitung

• Internet

• Präsentationssoftware konkret erfolgt.

In den weiteren Jahrgangsstufen findet sich kein Hinweis auf weiteren ITG- oder Informatikunterricht. Trotzdem spielt die Verwendung des PC im Unter- richt eine wichtige Rolle.

In der Sekundarstufe II ist es möglich, dass Unterrichtsfach Informatik zu belegen. Dabei gibt es auch im Saarland die Auswahl zwischen einem Grund- und einem Leistungskursfach. Die Themenauswahl ist in beiden Kursen sehr ähnlich, die Unterschiede besthen hauptsächlich hinsichtlich des Stundenumfangs.

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Stundenumfang der Themen im Fach Informatik in der Sekundarstufe II:

Thema GK [h] LK [h]

Fortgeschrittene Programmiertechniken und strukturierte Datentypen

27 35

Such- und Sortierverfahren auf Reihungen 10 9 Abstrakte Datentypen, dynamische Datenstrukturen, Al-

gorithmen auf dynamischen Datenstrukturen

18 30

Datenbanken ? 20

Kommunikation in Rechnernetzen 6 5

Automaten und formale Sprachen 21 40

Grenzen der Berechenbarkeit 12 20

Moderne kryptographische Verfahren ? 15

? ˆ= fakultatives Thema

In saarländischen Gymnasien wird zumindest die IKG integriert in den Pflicht- fächern unterrichtet. Diese erstreckt sich zwar nur über die Klassenstufe fünf, jedoch betonen die Lehrpläne die Notwendigkeit der generellen Einbeziehung des Computers in den Fachunterricht.

In der Sekundarstufe II findet sich ein eigenständiges Fach Informatik, welches mit drei (Grundkurs) beziehungsweise 5 (Leistungskurs) Stunden unterrichtet wird. Die vermittelten Inhalte sind recht Umfangreich und tiefgehend.

4.1.2 Die Gesamtschule

Für die Gesamtschulen ließen sich leider keine Informationen bezüglich der Un- terrichteten Inhalte und Fächer finden. Der möglich Übergang auf eine Gymna- siale Oberstufe legt jedoch nahe, dass auch hier zumindest eine ITG betrieben wird.

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4.1.3 Die Erweiterte Realschule

Auf den erweiterten Realschulen wird kein eigenständiges Unterrichtsfach In- formatik angeboten. Jedoch existiert auch hier eine in das Fach Arbeitslehre integrierte Informationstechnische Grundbildung. Diese beginnt bereits in der Jahrgangstufe fünf mit den Lernzielen:

• einen modernen Computer altersgemäß bedienen können

• wissen, dass der sinnvolle Computereinsatz die Effektivität unserer Arbeit steigert

In der sechsten Klasse wird dann mit den Lernzielen

• grundlegende Funktionen der Dateiverwaltung und -pflege ausführen kön- nen

• Möglichkeiten der Textverarbeitung kennen

• einfache Anwendungen außerhalb der reinen Textverarbeitung kennen fortgefahren.

Im Wahlpflichtunterricht ab der neunten Klasse werden die integrierten Inhalte bereits fast einem Informatikunterricht gerecht. Die Lernziele in der neunten Klasse befassen sich mit dem Programmieren. Die zu erreichenden Lernziele sind:

• Struktur und Grundzüge einer Programmiersprache erlernen

• Programme entwerfen

• Flussdiagramme oder Struktogramme schreiben

• eine einfache Datenbank programmieren

Negativ ist hier der Vorschlag der Programmiersprachen zu bemerken. Basic, Pascal und Visual Basic, die im Rahmenlehrplan benannt sind, gehören heute

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wohl kaum noch zu geeigneten, weniger noch zu gebräuchlichen, Programmier- sprachen. Lieder ließ sich das alter des Rahmenplans nicht feststellen, so dass nicht geklärt werden kann, ob die Auswahl aufgrund des Herausgabedatums veraltet ist.

Ein weiterer Themenkomplex in der neunten Klasse ist die Erstellung von HTML-Objekten. Hier sollen die Schülerinnen und Schüler HTML-Objekte gestalten und eine eigene Hompage aufbauen.

In der zehnten Klasse finden sich dann die Themenkomplexe Datenbankpro- gramm, Tabellenkalkulation und Textverarbeitung.

Zusammenfassend muss man feststellen, dass die behandelten Them und der Umfang der ITG in den Realschulen sehr hoch ist. Es wird in der neunten Klasse sogar eine Programmiersprache erlernt. Sicher kann man dabei noch nicht von Informatikunterricht sprechen, da die Ausrichtung klar Anwendungsorientiert und stark auf die Nutzung im Alltag bezogen ist.

4.2 Lehrerbildung im Saarland

Im Saarland ist es lediglich an der Universität des Saarlandes Möglich, den Stu- diengang „Informatik Lehramt“ zu belegen. Dabei besteht die Auswahl zwischen dem Studiengang „Lehramt an beruflichen Schulen“ und dem Studiengang „ehr- amt an Gymnasien und Gesamtschulen“. Dabei ist das Lehramt für Gymnasien als Fächerkombination nur mit Mathematik zu verbinden.

Bei den zu belegenden Pflichtmodulen handelt es sich um:

• Programmierung

• Systemarchitektur

• Grundzüge von Algorithmen und Datenstrukturen

• Informationssysteme

• Nebenläufige Programmierung

• Grundzüge der Theoretischen Informatik

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• Softwaredesignpraktikum

• Didaktik der Informatik

Der didaktische Teil nimmt dabei über 27% der Umfanges ein.

Die Studentenzahlen an der Universität des Saarlandes, der einzigen Univer- sität, die den Studiengang Lehramt Informatik anbietet, sind auf den ersten Blick erschreckend. Die Universität vermeldet insgesamt 20 Lehramtsstudenten im Fach Informatik, von denen alle den Studiengang Lehramt an Gymnasien belegen.

Der zweite Blick ist umso erschreckender. Im Wintersemester 2009/2010 gab es keine Neueinschreibungen. Das Niedrigste Fachsemester im Studiengang wird sogar mit sieben angegeben.

4.3 Informatik außerhalb der Schule

MINT

MINT ist eine Initiative des saarländischen Kultusministeriums. Dabei sollen junge Talente aus Naturwissenschaft und Technik gefunden und gezielt geför- dert werden.

SALU

Hierbei handelt es sich um den School Award für mediengestütztes Lernen im Unterricht.

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Literatur

[1] Wegerer

[2] ICT in den hessischen Lehrplänen für das Fach Mathematik;

http://medien.bildung.hessen.de/projekte_medien/ict/ict- mathematik.html

[3] Lehrplan Informatik Gymnasialer Bildungsgang Gymnasiale Oberstufe;

http://www.kultusministerium.hessen.de/irj/servlet/prt/portal/prtroot/slimp.CMReader/

HKM_15/HKM_Internet/med/f9a/f9a5418f-7d7a-921f-012f- 31e2389e4818,22222222-2222- 2222-2222-222222222222,true [4] ICT in den hessischen Lehrplänen für das Fach Arbeitslehre;

medien.bildung.hessen.de/projekte_medien/ict/ict-arbeitslehre.html [5] UNIPAGES!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[6] Bildungsserver Rheinland-Pfalz;

http://ifb.bildung-rp.de/

[7] 11http://gymnasium.bildung-rp.de/fileadmin/user_upload/gymnasium.bildungrp.de/rechtsgrundlagen/Lehrplan_GF_LF_1- 08.pdf

[8] 13http://ifb.bildung-rp.de/fileadmin/user_upload/ifb.bildungrp.de/Downloadbereich/Hauptschule/Lehrplan_Arbeitslehre.pdf [9] Ordnung für die Prüfung im lehramtsbezogenen Bachelorstudiengang an

der Johannes Gutenberg-Universität Mainz;

14www.uni-mainz.de/studlehr/ordnungen/PO_Bachelor_Lehramt_2010_08_09_Komplett.pdf [10] Übersicht über die Einzelveranstaltungen im BEd Informatik;

uni-trier.de/fileadmin/fb4/INF/BA_MA/BEd_Informatik_Studienplan_11_02_2009.pdf