Allgemeines
Historisches
zum Projektunterricht
Charakteristische
Merkmale des Projektunterricht
Das
Software-Projekt im Informatikunterricht
Phaseneinteilung
von Unterrichtsprojekten
Phasen
eines Software-Projekts
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Allgemeines
Projekt (latein: proiectum = nach vorn
Geworfenes) = Plan; Vorhaben; Absicht; Entwurf.
Hinter dem im pädagogischen Umfeld benutzten
Begriff „Projekt“ verbergen sich sehr viele - teilweise stark
unterschiedliche - Bedeutungen.
Definitionen:
- Projektunterricht: Unter diesem Begriff soll ein
Unterricht verstanden werden, der (nach Möglichkeit!) in erster Linie durch
Selbstbestimmung und Selbsttätigkeit der Schüler bestimmt ist (Dabei
sollte man realistisch sein und keine vollständige und echte
Selbstbestimmung fordern, die die Schüler lediglich überfordert). In einem
möglichst hohen Maße bestimmt die Gruppe durch plausibles, selbstständiges
Handeln den Weg und löst die gestellte Aufgabe durch fächerübergreifendes
Handeln in ihrer „natürlichen Umgebung“.
- Projektorientierter Fachunterricht:
Hiermit ist ein Unterricht nach den Grundprinzipien des
Projektunterrichts gemeint, der die Fachgrenzen nicht oder nur unwesentlich
überschreitet.
- Fachbezogenes Unterrichtsprojekt:
Die Grundgedanken des Projektunterrichts sind noch weiter
reduziert. Der Lehrer gibt viel vor; steuert manche Aktionen.
Das im Projektunterricht durchgeführte pädagogische
Projekt stellt den Versuch von Schülern, Lehrern, Experten, Eltern
dar, Leben, Lernen und Arbeiten zu verbinden, so dass ein gesellschaftlich
relevantes, schülergerechtes Thema innerhalb und außerhalb der Klasse
bearbeitet werden kann. Der Arbeits- und Lernprozess ist dabei ebenso
wichtig, wie das entwickelte Produkt.
Organisationsformen des
Projektunterrichts
- Projektwoche: Dies ist eine Organisationsform des
Projektunterrichts, die sich seit Jahren eingebürgert hat. Vielfach wird
„Projektunterricht“ bloß noch als „Projektwoche“ gedacht. Die
zeitliche Festlegung ist insgesamt für das Ergebnis ungünstig. Sie hat
zwar organisatorische Vorteile, damit lässt sich die ziemlich allgemeine
Verbreitung jedoch nicht begründen.
- Projekttag: Dies ist eine weitere Organisationsform des
Projektunterrichts, in der die anderen Formen verwirklicht werden können.
Die zeitliche Begrenzung selbst bedeutet zwar eine Einschränkung bei den
Zielen, ist aber keine Qualitätsminderung.
Einordnung des Projektunterrichts in die
Unterrichtsform
Beispiel für Projektunterricht:
Typhusprojekt
„Das Typhusprojekt nimmt
von einem Problem, das die Schüler bewegt, seinen Ausgang, nämlich von
der Frage, warum Angehörige der Familie Smith, der zwei ihrer
Klassenkameraden angehören, regelmäßig im Herbst an Typhus erkranken.
Die Schüler versuchen zunächst eine gedankliche Analyse des
Problems, indem sie Hypothesen über mögliche Ursachen anstellen
(Brunnenwasser, verdorbene Milch, Fliegen). Die Schüler erkunden dann
die realen Lebensbedingungen der Familie Smith, indem sie ihr einen
Besuch abstatten. Sie identifizieren nach diesem Besuch die Fliegen als
mögliche Ursache des Typhus und versuchen, eine reale Problemlösung zu
erarbeiten. Diese Problemlösung, die unter Verwendung von Literatur und
durch Befragung eines Experten erfolgt, mündet u.a. im Bau einer
Fliegenfalle und eines Müllkübels mit Deckel, die Herrn Smith mit
einem Bericht übermittelt werden. Herr Smith wendet diese Lösung in
der Praxis an und hat damit Erfolg. Sein Haus bleibt künftig von
Fliegen und damit von Typhus verschont."
E. Collings (1923)
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- Historisches zum
Projektunterricht
- Italien ca. 1600
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- Architekturschule in Rom führt
projektartige Wettbewerbe durch (auch heute noch werden
Architektur-Wettbewerbe für Studenten ausgeschrieben).
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- Schüler planen selbstverantwortlich,
lebensnahe Probleme werden bearbeitet, Ziel ist ein „Werk“
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- Pestalozzi, Rousseau, Humboldt,
- Kant
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- Die Menschenbildung soll alle Kräfte
umfassen.
- Freiheit des eigenen Denkens erscheint
als zentrales Bildungsziel.
- Selbstbestimmung und Selbsttätigkeit,
Lernen mit Kopf, Herz und Hand.
- Der Zustand des menschlichen
Geschlechts soll durch Menschenbildung verbessert werden.
Gesellschaftsbezug.
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ab 1900
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- zeitgleich in USA und Deutschland Schulreformbewegung
- Charles R. Richards benutzt das Wort
„project“ im pädagogischen Sinn.
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- Wirkliche Aufgabe, eigener Plan
- "Das Backen eines Brotlaibs"
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- amerikanische Reformpädagogen:
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- Projekt geht von einer problemhaltigen
Aufgabe aus und strebt ein Produktziel an. Die Projektgruppe
bestimmt durch plausibles, selbstständiges Handeln den Weg und löst
die gestellte Aufgabe durch fächerübergreifendes,
anwendungsorientiertes Handeln in ihrer „natürlichen Umbebung“.
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- John Dewey (1911)
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- sozialreformerische Projekttheorie
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- Learning by doing, Trennung von
Theorie und Praxis soll aufgehoben werden
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- David S. Snedden
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- sozialtechnologischer Ansatz
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- Ziel: Motivation, Selbstverantwortung
fördern
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- William H. Kilpatrick (1918)
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- Projekt ist ein „planvolles,
zielgerichtetes Handeln
aus dem ganzen Herzen, das in einer sozialen Umgebung
stattfindet.“ Jede Tätigkeit, bei der der Schüler eine deutliche Absicht verfolgt, kann
ein Projekt sein.
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Ablauf eines Projektes:
- Zielsetzung
- Planung
- Ausführung
- Beurteilung
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- Deutschland vor 1945
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- Georg Kerschensteiner, Berthold Otto
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- greift Elemente der Projektmethode
auf: praxisbezogene Ausbildung, Gesamtunterricht
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- Ziel: eine durch praktische Arbeit
aufgelockerte (aber weiterhin traditionelle) Schule
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- Kurt Hahn (1926)
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- benutzt den Begriff „Projekt“
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- Schule und Leben sollen einander angenähert
werden
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- Otto Haase, Kretschmann,
- Reichwein
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- Vorhaben: eine aus dem Leben gesuchte
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Ernstsituation, die sich in einem vorweisbaren „Werk“
materialisiert
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Verbindung von Theorie und Praxis
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- Deutschland nach 1945
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- DDR (Blonskij und Makarenko)
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- Arbeitsvorhaben und
Industrieschulkonzept
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- Bundesrepublik
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- Vorhaben wird in den Volksschulen
wieder aufgegriffen
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- Man ging davon aus, dass Volksschüler
eine prinzipiell andere Begabung für das Lernen haben als
Gymnasiasten. Der Gedanke ist teilweise immer noch aktuell
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- seit den 70er Jahren
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- Man versucht emanzipatorischen,
politischen Einfluss zu nehmen und die Realität zu verändern.
Neugestaltung der Lehrpläne der Hauptschule und der gymnasialen
Oberstufe. Gründung von Gesamt(hoch)schulen
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- Niedersachsen
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- Die damals neue Schulform
Orientierungsstufe ist Vorreiter mit dem Anspruch
an Projekte von Kilpatrick
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- Projekt-Arbeitsweise dringt (sehr
langsam) auch in andere Schulformen vor (Gymnasien und Realschulen
tun sich schwer)
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- unter Benutzung einer Vorlage von:
Ludwig, M.: Projektorientierter Mathematikunterricht, in Zeitschrift
„Mathematik in der Schule“, H. 34
-
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Charakteristische
Merkmale des Projektunterrichts
Hier sind unterschiedliche Elemente des
Projektunterrichts genannt, die unterschiedlich ideal realisiert werden können.
Je nach der eigenen Einstellung, nach der eigenen Geübtheit und der Geübtheit
der Schülerinnen und Schüler wird man eine Mischform nutzen, die dem Ideal
möglichst nahe zu kommen versucht.
- Element
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ideal
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1. Reduktion
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2. Reduktion
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n-te Reduktion
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Projektunterricht
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projektorientierter
Unterricht
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fachbezogenes
Unterrichtsprojekt
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???
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- Thema
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- S. bestimmen Thema und Inhalte
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- S. und L. legen gemeinsam Thema fest
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- S. wählen aus Themenvorschlägen
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- L. legt Thema fest
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- Material
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- S. beschaffen Material
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- S. und L. beschaffen Material
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- S. wählen aus vorgegebenem Material
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- Material ist vorbereitet
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- Ziele
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- S. formulieren Ziele
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- S. und L. formulieren Ziele gemeinsam
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- S. wählen aus Zielkatalog
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- L. setzt Ziele
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- Methode
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- freie Wahl des Lernweges
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- Auswahl aus einem Angebot
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- Lernwegempfehlung
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- L. schreibt Lernweg vor
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Gruppe
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- freie Gruppenwahl
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- Gruppen homogen gebildet
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- Lehrer stellt Gruppe zusammen
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- Klasse
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- Fächer
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- ohne Bindung an Fächer
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- zwei Fächer/evtl. zwei L.
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- ein Fach/Ausblicke
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- ein Fach, ein Lehrer/eine Lehrerin
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- Beurteilung
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- Selbstkritik des Verlaufs und des
Ergebnisses
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- S. und L. kritisieren gemeinsam
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- Bewertung durch den L. wird diskutiert
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- Benotung
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- „Produkt“
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- Modell, Ausstellung, Protokoll,
Verhaltensänderung, neues Interesse
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- Blätter im Heft
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- Schüler
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- selbstbestimmend, aktiv planend
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- mitbestimmend/ teilweise selbstständig/aktiv
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- mitbestimmend/ aktive u. passive
Arbeitsphasen
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- Rezipienten
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- Lehrer
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- Moderator, Berater auf Wunsch (aber
Aufsicht!)
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- zurückhaltend/koordinierend
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- strukturierend/verbindliche
Empfehlungen
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- L. steuert in allen Bereiche
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aus Klaus Mie/Karl Frey (Hrsg.): Physik
in Projekten. Angelehnt an: Matthias Ludwig,
Projektorientierter Mathematikunterricht, Folge 1, in Mathematik in der
Schule 34 (1996), S. 5 ff
Charakteristischen Merkmale für Projektunterricht
nach Gudjons
- Situationsbezug und Lebensweltorientierung
- Interessen der Beteiligten einbeziehen
- Selbstorganisation und Selbstverantwortung
- Gesellschaftliche Praxisrelevanz
- Zielgerichtete Projektplanung
- Produktorientierung
- Einbeziehen vieler Sinne
- Soziales Lernen
- Interdisziplinarität
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Das Software-Projekt im Informatikunterricht
Der Begriff des (Software-) Projekts findet sich in den Richtlinien und
Lehrplänen aller Bundesländer, z.B. heißt es in den niedersächsischen
Rahmenrichtlinien:
"Um praxisorientierte Problemstellungen zu bearbeiten und den
prinzipiellen Ablauf der Erstellung von Software-Lösungen kennen zu lernen,
bietet es sich an, ein Projekt durchzuführen. Es ergeben sich dabei
Möglichkeiten, gesellschaftliche Auswirkungen der Verarbeitung von Daten und
von Informatikmethoden zu erfahren."
Aus der etwas schwammigen und damit offenen Formulierung leiten wir ab:
- es handelt sich um eine Empfehlung, keine zwingende Vorschrift
- Projekte kommen so gut wie nie in der Schulrealität vor
ABER weil Informatiker projektartig arbeiten,
gehört Projektarbeit in den Informatikunterricht.
Unter einem Software- oder informatischen Projekt verstehen
wir eine Methode zur Verbesserung von Produkten und zur Leistungs- und
Effizienzsteigerung. Dies steht dem Begriff des pädagogischen Projekts,
das im Unterricht durchgeführt werden soll und durch soziales Lernen
geprägt ist, gegenüber. Die gleichen Widersprüche werden beim Begriff
Teamarbeit sichtbar. In informatischen Projekten sind die Teammitglieder
Spezialisten, die die Gesamtprojektstruktur nicht kennen müssen, wobei im
pädagogischen Projekt jeder als Generalist Überblick über das
Gesamtsystem besitzen soll. Das Problem wird gelöst durch geschickte
Zusammenstellung von Modulteams und organisatorische Maßnahmen (s. hierzu
auch Schwill
- Grundlagen des Projektunterrichts).
Bei einem informatischen Projekt handelt es sich um ein größeres Vorhaben, das in Gruppen-
oder Partnerarbeit durchgeführt wird. Nach der Zeitdauer und dem Umfang des
Projekts können wir drei Arten unterscheiden:
- Kurz- (ca. ein Viertel des Kurshalbjahres),
- Mittel- (Dauer wie Kurzprojekt, aber mehrere Projektteams),
- Langprojekt (Halbjahr, Teams arbeiten themengleich an einem Produkt).
Schwierigkeiten der Lehrer im Umgang mit
Projekten
- keine praktische Erfahrung
- ungewisser Zeitaufwand
- "neue" Rolle des Lehrers
- Problematik der Leistungsmessung
Die Durchführung von Projekten im Unterricht bedarf einer guten Vorbereitung
durch den Lehrer (hohe Anforderung an die Fachkompetenz).
Die Schaffung von konkret, anschaulichen Problemstellungen fördert eine
erhöhte Aufnahmebereitschaft bei Schüler und fördert damit die
Vermittlung der abstrakten informatischen Lerninhalte.
Der Begriff "Problem" ist aus lernpsychologischer Sicht durch drei
Komponenten gekennzeichnet (Edelmann, 86):
- unerwünschter Ausgangszustand
- erwünschter Zielzustand
- Barriere, die die Überführung des Anfangszustands in den Zielzustand im
Augenblick verhindert.
(Der Begriff "Aufgabe" unterscheidet sich hierzu, da wir bei einer
Aufgabe Regeln kennen, die angewandt zur Lösung führen)
Das Ausbilden einer Problemlösefähigkeit bei Schülern wird durch die
Informatik in Form von Strukturierungshilfen und Simulationsmöglichkeiten gefördert (Brauer u. Brauer, 73). Das Problemlösen mit
Informatiksystemen ist eine allgemein anerkannte Leitlinie der informatischen
Bildung (Friedrich, 95).
Inhaltliches Hauptgewicht des Informatikunterrichts sollte
nicht
auf das Kennenlernen des technischen Aufbaus von Rechenanlagen oder auf das
Erlernen einer Programmiersprache gelegt werden, sondern vielmehr auf
- Methoden des Strukturieren, Mathematisieren und Algorithmisieren von
Problemkreisen verschiedenster Gebiete, auf
- Methoden des systematischen Programmierens und
- Möglichkeiten des Einsatzes von DV-Systemen zur Behandlung komplexer
Aufgaben.
Strukturierung des Informatikunterrichts
- Projektphase (vermitteln neuer Lerninhalte, motiviert durch ausgewählte
Problemfälle)
- Festigungsphase (zwischen Projektphasen dienen der Systematisierung, Wiederholung
und Zusammenfassung; in diesen Phasen können Tests und Prüfungen stattfinden)
Aus Hubwieser, Didaktik der Informatik
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Phaseneinteilung von
Unterrichtsprojekten
Durch die Stufen des unterrichtlichen Vorgehens (Motivation, Schwierigkeiten, Lösung, Tun und Ausführen, Behalten und Einüben, Bereitstellen-Übertragen-Integration),
sowie die allgemein gültigen lernpsychologischen Vorgaben (Schaffung entspannter Arbeitsatmosphäre,
Einordnung der Lerninhalte in größere Sinnzusammenhänge,
Förderung aktiver Auseinandersetzung mit dem Stoff,
Anbieten verschiedener Perspektiven und Zugänge (cognitive flexibility), Erzeugung möglichst authentischer Problemsituationen,
Altersgemäße Darbietung der Lerninhalte) wird die Phaseneinteilung der Unterrichtsprojekte motiviert.
Problembegegnung
Ein erster Kontakt mit der Problemstellung durch einen Praxisbezug wird
hergestellt. Den Schülern wird die Notwendigkeit des Einsatzes neuer
Techniken klar. Ziel der Phase ist Motivation, Veranschaulichung, Wiederholung
und Festigung von früher Gelerntem. Typisch für diese Phase ist der Lehrer-,
bzw. der Schülervortrag und das Unterrichtsgespräch. Als Medien sind
originale Begegnungen, Film- und Bildmaterial, sowie Simulationen am Rechner
denkbar.
Informelle Problembeschreibung
Die Schüler beschreiben das Problem. Die Beschreibung soll verbal oder
graphisch möglichst ausführlich mit all seinen Randbedingungen durchgeführt
werden. Ziel ist Schüler zu planmäßigem Handeln zu erziehen und das
Training von Sorgfalt und Umsicht. Die Schüler arbeiten allein, bzw. in
Gruppen. Medien: Textverarbeitung, Grafikprogramm. Das Ergebnis dieser Phase
ist vergleichbar mit dem Pflichtenheft in der Softwareentwicklung.
Formale Modellierung
Die Schüler werden in dieser Phase
- Techniken zur Strukturierung von Information kennenlernen,
- zu Sorgfalt, Genauigkeit, systematischen Denken und Handeln erzogen
werden,
- lernen standardisierte Modellierungsverfahren kennen (z.B. ER,
OO),
- gewinnen Einblicke in Methoden zum Entwurf komplexer Informationssysteme
und
- ihre Abstraktionsfähigkeit wird gefördert.
Die Schüler arbeiten in Gruppen zusammen. Es wird ein Abschlussdokument
erarbeitet.
Implementierung und Realisierung
Ziel der Phase ist die Überprüfung und Veranschaulichung der entwickelten
Modelle der letzten Phase. Sie dient überwiegend der Motivation der Schüler,
die Vermittlung von Programm- und Programmierkenntnisse wird nicht angestrebt.
Es wird in Gruppen gearbeitet.
Bewertung
Ziel der Phase ist die Förderung der Kritik- und Urteilsfähigkeit der
Schüler. In Diskussionen werden die Entwürfe und Realisierungen bewertet und
mit Alternativen verglichen. Es werden Fragen beantwortet wie
- Was kann man verbessern?
- Welche Teilprobleme wurden nicht gelöst?
- Wo wurde das Problem vereinfacht?
- Welche alternativen Realisierungen gibt es?
- Welche Fehlerquellen gibt es und wie reagiert das System darauf?
- Konsequenzen im Hinblick auf Datenschutz, Arbeitsplätze?
In Unterrichtsprojekten werden Teamfähigkeit, Zeitplanungsstrategien und
Kommunikationstechniken entwickelt und eingeübt.
Ein Wort zur Leistungsmessung bei
Unterrichtsprojekten
Grundsätzlich sollte man unterscheiden zwischen der Beurteilung des
Projektprozesses bzw. der Ergebnisse (Produkte) einerseits und der Schülermitarbeit
im Sinne der Leistungsbeurteilung andererseits. Bei Prozessen und Produkten gibt
es die Möglichkeiten der Selbst- bzw. Fremdbeurteilung. Bei der
Selbstbeurteilung sind erfahrungsgemäß viele Schüler und Schülerinnen kritischer und
strenger mit sich selbst als manche Lehrer und Lehrerinnen bzw. Außenstehende. Am besten
ist es, wenn man je nach Bedarf beide Arten der Beurteilung miteinander
kombiniert.
Bei der Fremdbeurteilung können andere Schüler,
Lehrer, Direktoren, Eltern oder sonstige außenstehende Personen ihr Urteil
abgeben. Meist können sie allerdings nur die Ergebnisse beurteilen, nicht aber
die Prozesse. Hier ist natürlich die Selbstbeurteilung von äußerster
Wichtigkeit.
Die Leistungsbeurteilung ist auch bei Unterrichtsprojekten von Bedeutung, weil
man einerseits als Lehrer ja zur Beurteilung verpflichtet ist, andererseits
haben auch die Schüler den Wunsch nach Belohnung guter Arbeit in
Projekten.
Je nach der Projekterfahrung einer Gruppe / Klasse ist es sinnvoll, den
jeweiligen Schwerpunkt für die Beurteilung unterschiedlich zu setzen. So ist es
bei einer unerfahrenen Klasse wichtiger, instrumentelle und soziale Fähigkeiten
zu fördern und einzuüben. Die konkreten Ergebnisse werden natürlich auch
beurteilt, aber weniger stark gewichtet. Bei Klassen mit viel Projekterfahrung läuft
es meistens ohnehin "wie am Schnürchen", hierbei werden die
Ergebnisse stärker gewichtet als die Prozesse.
Auf jeden Fall müssen den Schülern die Beurteilungskriterien von Anfang an
bekannt und klar sein.
Möglichkeiten für die Beurteilung
- Die ständige Beobachtung der Mitarbeit, in diesem Falle innerhalb der
Gruppe, durch die Lehrer
- Die Beurteilung der Zwischenergebnisse, -produkte etc.
- Die Beurteilung von Referaten, Berichten, Protokollen etc.
- Die gegenseitige Beurteilung der Schüler innerhalb einer Gruppe
- Die Beurteilung der Gruppen untereinander
- Die Beurteilung des Grades, wie die ursprünglich gesetzten Ziele erreicht
wurden (Soll - Ist - Analyse)
Die Summe der Beurteilungsmöglichkeiten sollte es nicht zu schwer machen,
auch bei Projekten ohne "Prüfung" zu einer einigermaßen stimmigen
und gerechten Note zu kommen. Speziell bei Projekten, wo für die Schüler
sehr hohe Transparenz gegeben ist, kann man als Lehrer die Gelegenheit nützen,
auch den Leistungsbegriff, die Form der Beurteilung und den Sinn der Notengebung
zu diskutieren.
Zum Weiterlesen: HyFISCH:
Leistungsmessung im Projektunterricht
Die große Ähnlichkeit mit der
Struktur gängiger Vorgehensmodelle bei der Software-Entwicklung liegt im
gemeinsamen Prinzip der Problemorientierung begründet.
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Phasen eines Software-Projekts
Der Entwicklungszyklus von Software-Produkten wird
hier kurz anhand des Software Life cycle beschrieben:
- Ausgangspunkt ist ein Problem
- Funktions- und Leistungsüberprüfung (modifiziertes
Programm)
- Installation, Abnahme (Produkt gemäß Anforderung)
- Schlusspunkt des Zyklus ist die
Verschrottung des Produkts
Wird dieser Zyklus von oben nach unten durchlaufen
(streng sequentiell) spricht man vom klassischen Phasenmodell, werden
Rücksprünge zur vorherigen Phase möglich, spricht man vom
Wasserfallmodell. Noch weitere Verallgemeinerung beim iterativen Modell,
hier sind Rücksprünge zu beliebigen Phasen möglich (bei sehr großem
Aufwand) und beliebige Wiederholbarkeit einzelner Phasen. Mit Prototyping
bezeichnet man die Methode bei der die Software so früh als möglich (als
Prototyp der Spezifikation) einsetzbar ist. In jeder Phase wird die
Software vervollständigt und vom Auftraggeber "ausprobiert".
Einen Überblick über die Methoden des Software
Engineering bietet das Dokument
Software
Engineering der Fachhochschule Wedel.
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