Informatik 
Fachdidaktik
Was soll im Informatikunterricht behandelt werden?
André Prößdorf
SE
WS 2002/3
 
 

GI: Empfehlungen für ein Gesamtkonzept zur informatischen Bildung

an allgemein bildenden Schulen

 

 

1. Was macht die Gesellschaft für Informatik?

2. Was ist Informatik?

3.Warum Informatik an der Schule?

4. Leitlinien der Gesellschaft für Informatik zur Bildung an allgemein bildenden Schulen?

4.1. Interaktion mit Informatiksystemen.

4.2. Wirkprinzipien von Informatiksystemen.

4.3. Informatische Modellierung.

4.4. Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft.

5. Kompetenzen

5.1. Fachkompetenz

5.2. Methodenkompetenz

5.3. Sozialkompetenz

5.4. Selbstkompetenz

6. Umsetzungsvorschläge

6.5. Was soll in den einzelnen Schulstufen behandelt werden

6.5.1. Primarstufe (1–4)

6.5.2. Sekundarstufe I (5–10)

6.5.3. Sekundarstufe II (11–12/13)

7. Zum Abschluss

7.1. Lehrer- und Weiterbildung

 

3.Warum Informatik an der Schule?

In der Informations- und Wissensgesellschaft spielen komplexe Informatiksysteme eine wachsende Rolle im täglichen Leben und verändern in zunehmendem Maße die Arbeits- und Lebensweise der Menschen. Ein erheblicher Teil der Erwerbstätigen leistet bereits heute Aufgaben, die schwerpunktmäßig mit automatischer Informationsverarbeitung verknüpft sind. Ein Ausfall der Informatiksysteme (z. B. im Reiseverkehr oder Finanztransfer) wird dabei als gravierende Beeinträchtigung empfunden. Weniger spektakulär, aber individuell nachhaltiger, ist der durch mangelnde informatische Bildung verursachte Ausschluss vom kompetenten Umgang mit Information und Informatiksystemen, der die aktive und selbstbestimmte Gestaltung des gesellschaftlichen Lebens stark einschränkt.

Der Umgang mit digital dargestellter Information und die Beherrschung von Informatiksystemen stellen folglich unverzichtbare Ergänzungen der traditionellen Kulturtechniken Lesen, Schreiben und Rechnen dar. Dazu gehören:


die Beschaffung von Information,
die Darstellung von Information in maschinell verarbeitbaren Zeichen (Daten),
die maschinelle Verarbeitung und Verteilung der Daten und
die Gewinnung neuer Information durch Interpretation der gewonnenen Daten, die zusammen mit dem Vorwissen zu neuem Wissen führt


Niemand würde erwarten, dass die Beherrschung der traditionellen Kulturtechniken Lesen, Schreiben und Rechnen "von selbst"; nebenbei in anderen Fächern erlernt wird. Ebenso müssen bewusst auch die Grundlagen dieser neuen Kulturtechnik im Rahmen des vorfachlichen Unterrichts schon in den Jahrgangsstufen 1 bis 4 gelegt und später in einem eigenen Fach vertieft werden.

.

.

.

ZURÜCK

 

4. Leitlinien der Gesellschaft für Informatik zur Bildung an allg. Schulen?

Die hier charakterisierte informatische Bildung orientiert sich an den nachstehenden Leitlinien:

Die unter diesen Leitlinien strukturierten Kenntnisse und Fertigkeiten werden auf unterschiedlichem Niveau in der Primarstufe, in der Sekundarstufe I und in der Sekundarstufe II erworben, wobei stets an die Lebenswelt der Lernenden anzuknüpfen ist.

 

4.1. Interaktion mit Informatiksystemen:

Um die Fülle der Information, die uns mittlerweile weltweit zur Verfügung steht, bewältigen zu können, werden Strategien gebraucht, die sich auf ein, von den Fähigkeiten und Fertigkeiten des Einzelnen abhängiges, INTERAKTIVES Handeln mit Informatiksystemen beziehen. Diese Interaktion ist es, die den Umgang mit Informatiksystemen erst zu einer neuen Kulturtechnik macht.

Erlernen von Grundstrategien und -methoden:

um Information zu beschaffen, zu strukturieren, zu bearbeiten, aufzubewahren und wieder verwenden, darzustellen, zu interpretieren, zu bewerten und zu präsentieren.

in lokalen und globalen Informationsräumen zu navigieren und zu recherchieren

sich selbstständig und kreativ in die Gestaltungsmöglichkeiten mit Informatiksystemen einzuarbeiten

zur Lösung von Problemen adäquate Werkzeuge auszuwählen und anzuwenden.

erarbeiten von Kriterien der menschengerechten Gestaltung von Informatiksystemen.


4.2. Wirkprinzipien von Informatiksystemen:

Die Schülerinnen und Schüler sollen verstehen, wie Informatiksysteme aufgebaut sind, nach welchen Funktionsprinzipien ihre Systemkomponenten zusammenwirken und wie diese sich in größere Systemzusammenhänge einordnen lassen. Das trägt zur Entmystifizierung von Informatiksystemen und ihrer Anwendung bei.

Erlernen von grundlegenden Ideen und Konzepten:

die Digitalisierung und die Kodierung

Bestandteile heutiger Informatiksysteme (z. B. Prozessor, Speicher, Netze)

Prinzipien, Verfahren und Algorithmen (beispielsweise Suchverfahren)

prinzipiellen Aufbau komplexerer Basissysteme (beispielsweise Betriebssysteme, Datenbanksysteme, Netzsoftware)


4.3. Informatische Modellierung:

Im Informatikunterricht bedeutet "Modellierung"; im wesentlichen die Abgrenzung eines für den jeweiligen Zweck relevanten Ausschnittes der Erfahrungswelt, die Herausarbeitung seiner wichtigen Merkmale unter Vernachlässigung der unwichtigen sowie seine Beschreibung und Strukturierung mit Hilfe spezieller Techniken aus der Informatik. Informatische Modelle spielen bei der Konstruktion und Analyse von Informatiksystemen die Rolle von Bauplänen.

Erlernen der Konstruktion und Analyse von Informatiksystemen (bzw. deren Baupläne):

das jedes Informatiksystem das Ergebnis eines informatischen Modellierungsvorgangs ist

informatische Modellierungstechniken

Beschreibung der Struktur von Informatiksystemen bzw. die Analyse von Informatiksystemen

Strukturierung umfangreicher Datenbestände und die Orientierung in komplexen Informationsräumen

Simulation der Modelle an geeigneten Informatiksystemen


4.4. Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft:

Erst durch die Kenntnis von Voraussetzungen und Folgen, Chancen und Risiken des Einsatzes komplexer Informatiksysteme werden Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, sich Verantwortungsbewusst an der Gestaltung und am Einsatz dieser Technologie zu beteiligen und ihre Zukunft menschengerecht zu gestalten.

Die Schüler sollen sich mit normativen und ethischen Fragen auseinandersetzen

personenbezogene Daten oder den Umgang mit dem Urheberrecht

Wirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen auf Individuum und Gesellschaft

Kriterien für menschengerechte Technikgestaltung und deren sozialverträglichen Einsatz

.

.

.

ZURÜCK


 

5. Kompetenzen

Mit diesen fachlich begründeten Leitlinien werden Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler fokussiert, die in unserer gegenwärtigen und auch absehbar künftigen Informations- und Wissensgesellschaft unverzichtbar sind und damit eine wesentliche Grundlage heutiger Allgemeinbildung darstellen.

5.1. Fachkompetenz:

fachbezogenes und fachübergreifendes Wissen

erworbenes Wissen zu verknüpfen, zu vertiefen, kritisch zu prüfen sowie in Handlungszusammenhängen anzuwenden

Kenntnisse von Prinzipien und Methoden der Wissenschaft Informatik


5.2. Methodenkompetenz:

Information zu beschaffen, zu strukturieren, zu bearbeiten, aufzubewahren und wieder verwenden um sie später darzustellen

maschinell erstellten Ergebnisse richtig zu interpretieren, zu bewerten und in geeigneter Form zu präsentieren

Entwicklung von Lernstrategien um Probleme zu erkennen und zu analysieren sowie flexibel unterschiedliche Lösungswege zu entwickeln,
zu erproben und situationsgerecht anzuwenden.


5.3. Sozialkompetenz:

Sozialkompetenz meint die Fähigkeit, miteinander zu lernen, zu arbeiten und zu leben, also den anderen Menschen wahrzunehmen, mit ihm zu kommunizieren und selbst als Mitglied einer Lehr-Lern-Gruppe Verantwortung zu übernehmen, andere Meinungen und Werthaltungen zu ertragen und die Bereitschaft, Konflikte mit anderen friedlich zu lösen.

Gruppenprozesse zu planen und mitzugestalten

Kritik entgegenzunehmen bzw. konstruktiv formulieren zu können

Flexibilität zur Überwindung von Sackgassen, die Fähigkeit zur Improvisation

Entscheidungsfähigkeit, die Fähigkeit zur Selbsteinschätzung

Teamfähigkeit, Kommunikationsfähigkeit, sowie die Fähigkeit zur Konfliktlösung


5.4 Selbstkompetenz:

ist die Fähigkeit, die eigene Identität zu erarbeiten, zu erproben und zu bewahren

Umgang mit eigenen Wünschen, Bedürfnissen, Stärken und Schwächen, Misserfolgen und inneren Konflikten

das eigene Fühlen, Denken und Handeln zu reflektieren und dabei Leistungs- und Anstrengungsbereitschaft zu stimulieren.

 

 

.

.

.

ZURÜCK


6. Umsetzungsvorschläge

Mit computerbasierten Medien kann man sich aus sehr unterschiedlichen Perspektiven beschäftigen. Der geeignete didaktische Ort hierfür ist nicht allein die informatische Bildung. Multimediale Lernumgebungen oder Informationssysteme können z.B. in einem fachlichen oder projektorientierten Unterrichtszusammenhang genutzt und dort vorrangig unter inhaltlichen Fragestellungen analysiert werden. Wenn es jedoch um die Nutzung von komplexeren Informatiksystemen zur Gestaltung von - "traditionellen" oder "neuen" - Medien geht, bietet sich eine Beteiligung der informatischen Bildung in fächerverbindenden Unterrichtseinheiten an. Vertiefende informatische Aspekte können nur im Informatikunterricht inhaltlich und didaktisch angemessen thematisiert werden. .....

Davon ausgehend, dass Medienerziehung in der Schule eine übergreifende Aufgabe ist, an deren Erfüllung alle Fächer beteiligt sind, muss auch sichergestellt werden, dass Bildungsangebote, die hierzu wesentliche Beiträge leisten können, für alle Schülerinnen und Schüler verbindlich sind und flächendeckend zur Verfügung stehen.

Die informatische Bildung erschließt grundlegende informatische Methoden und Sichtweisen, die zu einem umfassenden Verständnis des Mediums Computer beitragen. Sie kann diesen notwendigen Beitrag zur Medienkompetenz allerdings nur dann in vollem Maße erfüllen, wenn sie nicht nur in der gymnasialen Oberstufe, sondern auch in der Sekundarstufe I als eigenständiges, verbindliches Fach verankert wird.


6.5. Was soll in den einzelnen Schulstufen behandelt werden

6.5.1. Primarstufe (1–4)

Die erste Begegnung mit Informatiksystemen in der Primarstufe muss pädagogisch und fachlich sehr behutsam und verantwortungsbewusst gestaltet werden. Zunächst intuitiv - aber fachlich korrekt - sollten im vorfachlichen Unterricht beim Einsatz interaktiver Informatiksysteme als Werkzeug und Medium sowohl erste Grundfertigkeiten im Umgang mit Informatiksystemen erworben als auch, dem Alter der Schülerinnen und Schüler angemessen, erste Grundkenntnisse dazu vermittelt werden.

Bezug zu altersgerechten Problemstellungen aus der Erfahrungswelt der Schüler aufbauen

erlernen der wichtigsten Systemkomponenten und Funktionen eines Informatiksystems

Entwicklung von Grundfertigkeiten bei der Benutzung von Tastatur und Maus

Bedienung von typischen Funktionen eines Informatiksystems (z. B. Starten und Beenden von Programmen, Laden, Speichern und Ausdrucken von Dokumenten)

erste Erfahrung bei der Nutzung von Informatiksystemen im Unterricht (z. B. Lernprogramme, Internetdienste)

Nur durch eine derart frühe schulische Verankerung erster informatischer Inhalte kann sozialen und geschlechtsspezifischen Benachteiligungen vorgebeugt und damit die Chancengleichheit für alle Schülerinnen und Schüler gewahrt werden.

 


 

6.5.2. Sekundarstufe I (5–10)

Informatik ist in diesen Jahrgangsstufen möglichst früh und durchgehend als eigenständiges Unterrichtsfach im Pflichtkanon anzubieten, um bei allen Schülerinnen und Schülern rechtzeitig Fach-, Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenz im Umgang mit Information, insbesondere digital dargestellter, sowie mit Informatiksystemen auszuprägen. Damit wird auch rechtzeitig die für den Einsatz interaktiver Informatiksysteme als Werkzeug und Medium in den anderen Fächern notwendige Handlungskompetenz geschaffen. Bei der Gestaltung des Unterrichts sollen die Vorleistungen aus dem vorfachlichen Unterricht Beachtung finden. Unterrichtsinhalte und Unterrichtsgestaltung sind so auszuwählen, dass bei den Lernenden das Interesse an der Informatik geweckt, entwickelt und gefördert wird.

Diese Stufe leistet den entscheidenden Beitrag zur informatischen Allgemeinbildung aller Schülerinnen und Schüler aller Schularten. Der Informatikunterricht als Kern der informatischen Bildung hat dabei vor allem die Aufgabe, die Alltagserfahrungen und Vorkenntnisse in einen fachlichen Kontext einzuordnen. Er dient der Darstellung und Systematisierung von Begriffen und Grundzusammenhängen der Informatik sowie der Vervollständigung von Kenntnissen und Einsichten zu grundlegendem Allgemeinwissen für eine künftige Informations- und Wissensgesellschaft.

Sensibilisierung für Datenschutz und Datensicherheit

Gestaltung von Grafiken und Texten

Erkundung des Internets sowie Produktion von Hypertextstrukturen

Beschäftigung mit E-Mail-Systemen

Digitalisierung und Kodierung von Information zu Daten und die weitere Verarbeitung

Strukturierung umfangreicher Datenbestände mit Hilfe von Ordnern

Auswahl, Benutzung, Analyse, Gestaltung, Konstruktion und Bewertung geeigneter Anwendungssysteme

Modellierung von Anwendungssystemen

Prinzipien, Methoden und Werkzeuge auf konkrete Problemstellungen für das informatische Modellieren

Einblick in die Programmierung

Zu keinem Zeitpunkt dürfen jedoch Unterweisungen in der Benutzung einer bestimmten Anwendung oder die Eigenheiten einer bestimmten Programmiersprache (im Sinne von Produktschulungen) im Mittelpunkt des Informatikunterrichts stehen. Die benutzten Anwendungen und Programmiersprachen sind immer exemplarisch Werkzeuge zur Vermittlung von Inhalten der Informatik, zum Erlernen der Arbeitsmethodik des Faches und zum Beurteilen des Einsatzes der jeweiligen Systeme.
Die Anwendung von Werkzeugen und Methoden erlaubt bereits in dieser Altersstufe, eigene Ideen auszuarbeiten und Konzepte zu publizieren und weltweit zu diskutieren.


 

6.5.3. Sekundarstufe II (11–12/13)

Aufbauend auf dem Pflichtunterricht im Fach Informatik können sich diejenigen Schülerinnen und Schüler, die Grund- oder Leistungskurse in Informatik belegen, typische Denk- und Arbeitsweisen der Informatik vertiefend aneignen.

Projektarbeit

erlernen der Fachsprache

aneignen formaler Konzepte der Informatik um komplexe Anwendungen und Aufgaben zu analysieren

Ausbau und Erweiterung des Abstraktionsvermögens der Schüler

Interpretationen und Begründungen von Gesetzmäßigkeiten der Informatik

aneignen von Basiskonzepten ausgewählter Informatiksysteme durch Anwendung, Analyse, Modifikation und Bewertung

Aufgaben eines Betriebssystems

Rechnernetze und verteilte Systeme sollen durch geeignete Modelle (Schichtenmodell, Protokolle, Adressierung) charakterisiert

Struktur und Funktionsweise von Rechnern nach dem von-Neumann-Modell

Ausgewählte theoretische Konzepte und Komplexitäsbetrachtungen und Konzepte der Software-Ergonomie

Vertiefung von Kenntnisse und Fähigkeiten an ausgewählte Prinzipien, Methoden und Werkzeugen für die Simulation der Modelle ( z.B. durch Programme).

 

.

.

.

ZURÜCK


 

7. Zum Abschluss

7.1. Lehrer- und Weiterbildung

in allen Bundesländern muss der Lehramtsstudiengang Informatik für die Sekundarstufen I und II als eines von zwei Fächern wählbar sein

für die Ausbildung in der 2. Phase ist an den Studienseminaren eine ausreichende Anzahl von Fachseminare für Informatik einzurichten

die Lehrerweiterbildung für Informatiklehrkräften hat sich sowohl in ihren Ansprüchen als an den grundständigen Lehramtsstudiengängen Informatik zu orientieren

den Informatiklehrkräfte sind kontinuierlich berufsbegleitende Fortbildungen anzubieten

Lehramtsstudierende aller Fächer sollten in der ersten Phase ihrer Ausbildung eine "Einführung in die Informatik für Lehrerinnen und Lehrer" als informatische Grundbildung einschließlich Praktika verpflichtend sein (mit Zertifikat abgeschlossen) und in der zweiten Phase der Lehrerausbildung zu vertiefen

Lehrerinnen und Lehrer aller Fächer müssen zum Erwerb dieser informatischen Grundbildungen eine analoge berufsbegleitende Fortbildungen durchführen

Erarbeitung pädagogischer Konzepte sowie Entwurf und ständige Weiterentwicklung eines Schulnetzes (von qualifizierten Lehrkräften, entsprechend entlastet)

Durchführung regelmäßig anfallender Administrations-, Installations- und Wartungsarbeiten. Diese Arbeiten müssen von ausgebildeten Netzwerktechnikern übernommen werden, da sie nicht zum Aufgabenbereich der Pädagogen gehören.

Intranet (Zugriff von zu Hause)

Robuste pädagogische Software und informatische Unterrichtsmittel entwickeln

 

(-: NUN MACHT EUCH MAL GEDANKEN :-)

 


7.2. Texte und Inhalte

 

Für den Inhalt dieser und verlinkter Seiten übernehme ich keine Haftung. Sämtliche Inhalte und Texte stammen von der "Gesellschaft für Informatik" und wurden nur für die inhaltliche Wiedergabe benutzt. Die Gesamten Texte findet man unter diesem Link http://www.gi-ev.de/informatik/publikationen/empfehlungen.shtml.

Vielen dank an die Gesellschaft für Informatik.

.

.

.

ZURÜCK