Leonardo da Vinci

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Kollegenmeinung: "Schüler in Deutschland werden langsam lernresistent!"

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Bundespräsident Roman Herzog am 12. September 1997 im Garten des Schlosses Bellevue in Berlin

Thesen zu Stand und Entwicklung der Schul-Informatik

Jürgen Burkert HIBS Wiesbaden

These1: Die Verfügbarkeit von Computern im Alltag nimmt stetig zu, so dass Grundfertigkeiten in ihrer Handhabung von allen erlernt werden. Ein Fach Informatik ist daher jedes Reizes des Neuen, Unbekannten entkleidet und verliert dadurch seine Anziehungskraft für Schülerinnen und Schüler vor allem auch auf Computerfreaks.

These 2: Der Computer wird von der Grundschule an in Verbindung mit anderen Medien alltägliches Werkzeug im Unterricht werden. Seine Nutzung als Medium und Werkzeug macht einen Informatikunterricht der bisherigen Art für die meisten Schülerrinnen und Schüler uninteressant.

These3: Programmieren in einer prozeduralen Sprache wie Pascal wird immer unwichtiger und unüblicher. Dagegen nimmt das „visuelle Programmieren“ mit fertigen Objektbibliotheken und entsprechenden Methoden über Drag-and-Drop-Verfahren zu, bei dem die Algorithmenentwicklung nur eine untergeordnete Rolle spielt.

These4: Die „Schule von morgen“ wird den Computer integriert sehen in ein Netz von Dateien, Datenbanken und Informationssystemen, über die das Wissen der Welt und die Kommunikation mit der Weit abläuft. Herkömmlicher Informatikunterricht ist dabei nicht hilfreich.

These 5: Die Konstruktion von Software - im Großen wie im Kleinen - gehört zum ingenieurwissenschaftlichen Teil der Informatik und ist nicht allgemeinbildend. Eine Orientierung am Algorithmus als zentralem Begriff der Informatik kann keine Legitimation für ein Fach der gymnasialen Oberstufe sein.

These 6: Der „Zwang zum Sparen“ bei Ländern und Schulträgern fährt zu einer Rereform der gymnasialen Oberstufe, bei der zugunsten der traditionellen Hauptfächern alle „Nischenfächer“, darunter auch Informatik, auf der Strecke bleiben werden. Die Ausstattung der Schulen hinkt immer stärker hinter der technischen Entwicklung bei Hard- und Software-Systemen hinterher.

These 7: Das Interesse von Jugendlichen an Informationstechnologien in Form von Computer-Spielen, Multi-Media, Nutzung von Datennetzen und Datenbanken, neuen Kommunikationsformen, Nutzung des Computers als Werkzeug und Medium, usw. ist vorhanden, wird aber im gegenwärtigen Informatikunterricht nicht aufgegriffen. Meist ist die momentane Hard-, und Software-Ausstattung für solchen Unterrichtseinsatz auch nicht geeignet

These8: Informatik ist als eigenständiges Fach unverzichtbar, weil es als „Kristallisationskern“ die zentralen Methoden und Bewertungsverfahren für die vielfältigen Anwendungen der Computertechnologie in allen Fächern zur Verfügung stellen muss. Dies ist in einem integrativen Ansatz nicht zu leisten.

These9: Informatik ist methoden- und nicht inhaltszentriert. Methoden der Informationsgewinnung, Informationsverarbeitung und -übertmittlung müssen zentraler Bestandteil sein ebenso wie Methoden zur Organisation geistiger Arbeit durch Projekte, Teamarbeit, selbständiges und kommunikatives Arbeiten.

These 10: Das Schulfach Informatik muss genauso dynamisch werden wie die entsprechenden Wissenschaften und ihre Anwendungen. Das betrifft vorrangig die Inhalte und Methoden, aber auch einen vernünftigen Zyklus bei der Hardware-Beschaffung.

These11: Die „Schule von morgen“ wird mit dieser Lehrergeneration wahrscheinlich nicht verwirklicht werden, hierzu ist ein Generationswechsel notwendig. Um in der Zwischenzeit das Fach Informatik gegen den Trend - und auch gegen die Bestrebungen der zu retten, sind Angebote für das Lehramtsstudium und für eine Lehrerfortbildung dringend erforderlich.

„Perspektiven des Informatikunterrichts“;  Fachgruppe„Informatik in der Schule“; „LOG IN“; © 1991 by LOG IN Verlag GmbH.; Heft 4/1991; S. 9 ff.

Einflussbereich des Informatik-Unterrichts am deutschen Gymnasium

• Vermittlung gesicherter Aussagen und langlebiger Grundlagen der Informatik
• Befähigung der Lehrer, neue Inhalte der Informatik in ihre vorhandene kognitive Struktur einzubinden
• Loslösung von aktuellen Strömungen der Wissenschaft
• Einbindung in eine einheitliche didaktische Struktur
• Klärung der Frage: „Was ist Informatik?“

Ziele des Informatikunterrichtes

• neue Kommunikations- und Kooperationsformen der Informationsgesellschaft beherrschen
• Informationsraum strukturieren und in solchen Strukturen navigieren können (Zugreifen auf Informationen, Informationen verteilen können)
• Rechnernetze als System begreifen
• Sensibilität von Daten begreifen und damit verbundene Schutzmechanismen bewusst anwenden

Schwerpunkte des Informatikunterrichtes

Der Informatikunterricht im allgemein bildenden Schulwesen ist von der Auffassung der Informatik als Strukturwissenschaft geprägt worden. Aktuelle Entwicklungen in Forschung und Ausbildung erweitern die Bedeutung der Informatik in Richtung auf eine Technikwissenschaft. Neuere Untersuchungsgebiete sind innerhalb der Fachdisziplinen entstanden. Neben den etablierten Schwerpunkten der Kerninformatik

• Algorithmen und Datenstrukturen
• Programmiersprachen
• Rechnerarchitekturen und Betriebssysteme
• Theoretische Informatik

entwickelt sich die angewandte Informatik mit den vier Gebieten

• Software Engeneering
• Datenbank- und Informationssysteme
• Künstliche Intelligenz und Robotik
• Mensch-Maschine-Kommunikation

Eine fundamentale Idee

... ist bezüglich eines Gegenstandbereiches ein Denk-, Handlungs-, Beschreibungs- oder Erklärungsschema, welches

• in verschiedenen Bereichen vielfältig anwendbar oder erkennbar ist (Horizontalkriterium)
• auf jedem intellektuellen Niveau aufgezeigt und vermittelt werden kann (Vertikalkriterium)
• zur Annäherung an eine gewisse idealisierte Zielvorstellung dient, die jedoch faktisch möglicherweise unerreichbar ist (Zielkriterium)
• in der historischen Entwicklung des Bereiches deutlich wahrnehmbar ist und längerfristig bestehen bleibt (Zeitkriterium)
• in Bezug zur Sprache und Denken des Alltags und der Lebenswelt steht

• Kennen lernen von Anwendungen der Computertechnik aus vielen Lebensbereichen, insbesondere zur Speicherung und Verarbeitung großer Datenmengen, zur Erstellung und Bearbeitung von Texten, zur Steuerung von Abläufen in der Produktion, zur Modellbildung und Erstellung von Prognosen, zur Erkenntnisgewinnung durch Simulation sowie deren Beurteilung und Wertung
• Untersuchen von Grundstrukturen und Arbeitsweisen beim Einsatz informationsverarbeitender Technik als Werkzeug zum Erfassen, Speichern, Verarbeiten und Übertragen von Daten mit dem Ziel des Erfassens zugrundeliegender Prinzipien der Problemlösung einschließlich ihrer Übertragung auf andere Anwendungsfälle
• Erlernen von Arbeitstechniken zur Lösung von Problemen, insbesondere zu einer praktikablen Modellbildung und zu deren Realisierung in einer geeigneten Programmiersprache oder einem vorhandenen Programmsysteme
• Erfassen der Möglichkeiten und Grenzen moderner informationsverarbeitender Technik in Ausbildung und Beruf sowie deren Chancen und Gefahren im Alltag
• Beurteilen des Verhältnisses des Menschen zur Technik und deren weitreichende Auswirkungen sowie die Herausbildung von Fähigkeiten zur Orientierung in künftigen Entwicklungen

1. Informatische Bildung ist der Teil der Allgemeinbildung, der die Welt unter informationellen Aspekten betrachtet. Bezugswissenschaft ist die Informatik, welche allgemeine Gesetzmäßigkeiten untersucht, die den diesbezüglichen Prozessen in Gesellschaft, Natur und Technik zu Grunde liegen.
2. Beim derzeitigen Übergang von der Industrie- zur Informationsgesellschaft verändert der Umgang mit Informationen und komplexen informationsverarbeitenden Systemen in zunehmendem Maße die Arbeits- und Lebenswelt der Menschen. Dies erfordert eine umfassende informatische Bildung der heranwachsenden Generation
3. Der Umgang mit Informationen und Informatiksystemen avanciert in einer Informationsgesellschaft zu einer Kulturtechnik. Dies verlangt ein systematisierendes Fach im Anschluss an die Orientierungsstufe.
4. Das Unterrichtsfach Informatik schafft die notwendigen Grundlagen für den verantwortungsbewussten und sachkompetenten Umgang mit Informatiksystemen. Es ergänzt und erweitert den traditionellen Fächerkanon und schafft somit die Voraussetzungen für ein selbstbestimmtes Handeln in einer Informationsgesellschaft.
5. Der Informatikunterricht im allgemeinbildenden Bereich orientiert sich an folgenden Leitlinien:

• Interaktion mit Informatiksystemen
• Wirkprinzipien von Informatiksystemen
• Informatische Modellierung
• Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft

1. Damit erhalten die Schüler eine von technischen Spezifikationen unabhängige Ausbildung und werden befähigt, sich mit aktuellen und zukünftigen Entwicklungen kritisch auseinander zu setzen.

• Wirkprinzipien von Informatiksysteme
• Interaktion mit Informatiksystemen
• Informatische Modellierung
• Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Individuum und Gesellschaft

Die Schülerinnen und Schüler sollen sich einen Vorrat an Grundstrategien und -methoden aneignen und auf analoge Situationen in ihre Lebenswelt transferieren, um Informationen zu beschaffen, zu strukturieren, zu bearbeiten, aufzubewahren und wiederzuverwenden, darzustellen, zu interpretieren, zu präsentieren und zu bewerten. Sie sollen in globalen Informationsräumen navigieren und recherchieren können. Die Schülerinnen und Schüler sollen in der Lage sein, sich selbständig in die Nutzung von Informatiksystemen einzuarbeiten, zur Lösung von Problemen adäquate Werkzeuge auszuwählen und anzuwenden. Dabei sollen sie auch Aspekte der Software-Ergonomie, der menschengerechten Gestaltung von Informatiksystemen sowie der Authentizität von Informationen beachten.

Die Schülerinnen und Schüler verstehen, wie Informatiksysteme aufgebaut sind, nach welchen Funktionsprinzipien ihre Systemkomponenten zusammenwirken und wie diese sich in größere Systemzusammenhänge einordnen lassen. Dazu lernen sie grundlegende Ideen und Konzepte (wie z. B. die Digitalisierung und die Kodierung, die von-Neumann-Architektur, die universelle Maschine), die Wirkungsweise wichtiger Bestandteile heutiger Informatiksysteme (z. B. Prozessor, Speicher, Bussysteme), Prinzipien, Verfahren und Algorithmen (beispielsweise Protokolle, kryptologische Verfahren, Suchverfahren, Grafikalgorithmen) und den prinzipiellen Aufbau komplexerer Informatiksysteme (beispielsweise lokale Datenbanksysteme, verteilte Systeme) kennen.

Die Schülerinnen und Schüler verstehen , dass jedes Informatiksystem das Ergebnis des informatischen Modellierens eines Weltausschnittes ist, das nach seiner Fertigstellung als Bestandteil der realen Welt mit allen Eigenschaften eines unvollständigen, künstlichen Systems wirkt. Sie beurteilen Software als ein informatisches Modell, das nach einer Problemanalyse als ein von Menschen gemachtes reduziertes Abbild der Realität entwickelt und auf dem Informatiksystem implementiert wird. Sie können Modelle klassifizieren, Modifikationen vornehmen, kennen Modellierungstechniken und können sie anwenden. Die bei der Analyse von Informatiksystemen kennengelernten Modellierungstechniken ermöglichen den Schülern auch ganz allgemein die Strukturierung und Beherrschung großer und komplexer Informationsmengen.

Erst durch die Kenntnis von Anforderungen, Möglichkeiten und Anwendungsfolgen, einschließlich Risiken des Einsatzes komplexer Informatiksysteme, werden Schülerinnen und Schüler in die Lage versetzt, sich verantwortungsbewusst an der Gestaltung und dem Einsatz dieser Technologie zu beteiligen und ihre Zukunft menschengerecht zu gestalten. Dazu setzen sie sich auch mit normativen und ethischen Fragen auseinander, die z. B. den Zugriff auf und die Verwendung von Daten, auch personenbezogenen, sowie den Umgang mit dem Urheberrecht betreffen. Aus der Kenntnis der Wirkungen des Einsatzes von Informatiksystemen auf Individuen und Gesellschaft heraus sollen sie Kriterien für menschengerechte Technikgestaltung und deren sozialverträglichen Einsatz entwickeln können.

Kompetenzmodell für den Informatikunterricht

• Aufbau, Arbeitsweise und Klassifikation typischer Informatiksysteme sind zu erlernen
• Rechnerarchitektur, Rechnernetze, Betriebssysteme und die Daten- und Algorithmenstrukturen werden als Grundkonzepte der Informatik thematisiert
• in die Digitalisierung und Kodierung von Informationen zu Daten wird zielgerichtet eingeführt.
• Informationsräume (Verzeichnisstruktur, Hypertext, Datenbank, Rechnernetz) werden strukturiert.
• das Klassifizieren von Objekten und die Konstruktion objektbasierter Lösungen wird als wesentliche Strategie der Informatik erlernt
• die Sensibilisierung für Datenschutz und Datensicherheit ist um den Bereich der Informations- und Kommunikationssysteme zu erweitern

• Grundkonzepte der Berechenbarkeit und Entscheidbarkeit werden anschaulich eingeführt
• Schrittweise wird die Abstraktion von den Anwendungen zur Fachsystematik weiterentwickelt
• Im Bereich der Rechnerarchitektur sind alternative Konzepte (z. B. neuronale Netze) zu erarbeiten
• Einführung in die systematische Software-Entwicklung
• Beurteilungsfähigkeit bezüglich der Zuordnung von Aufgabenklassen zu den verschiedenen Sprachkonzepten (funktional, prädikativ, imperativ) ist zu entwickeln
• Verständnis für Komplexitätsmaße und Komplexitätsklassen
• breiter Raum für informatisches Modellieren

Rost, am 03.11. 2008

„Viel Denken, nicht viel Wissen soll man pflegen.“

Demokrit, griech. Philosoph, geb. um 460 v. Chr. Todesdatum unbekannt 

Unterrichtsziele

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist

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