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Auflistung nach Autor:in "Pancratz, Nils"

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    Alltagsvorstellungen in der Informatik: Erhebungsmethodik und Implikation für den Unterricht
    (Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Rücker, Michael T.; Pancratz, Nils; Gold-Veerkamp, Carolin; Pinkwart, Niels; Brinda, Torsten
    Ein zentrales Konzept jeder konstruktivistisch geprägten Auffassung von Lernen ist, dass das Vorwissen, die Präkonzepte und ggf. Fehlvorstellungen der Lernenden einen direkten Einfluss auf den Lernprozess haben: sowohl negativ als auch positiv. Speziell für die Informatik gilt, dass Lernende heutzutage von Beginn an in einer Welt aufwachsen, die von informatischen Artefakten und Systemen nahezu vollständig durchdrungen ist. Sie beobachten sie, interagieren mit ihnen und formen so Vorstellungen über ihre Funktionsweisen und Eigenschaften. Sie bilden somit bereits im Alltag und vor dem Beginn jeglicher Schulbildung kohärente Konzeptionen über zentrale Gegenstände und Inhalte der Informatik. Im Rahmen dieses Workshops werden zunächst verschiedene methodische Ansätze und erste Ergebnisse zu Erhebungen solcher Lernervorstellungen vorgestellt. Anschließend sollen diese anhand von drei Leitfragen verglichen und diskutiert werden: Welche Stärken und Schwächen haben die jeweils verwendeten empirischen Methoden bei der Erhebung von Lernervorstellungen in der Informatik? Wie können sie sich ggf. sinnvoll ergänzen? Welche Implikationen haben die erhobenen Vorstellungen für die Unterrichtspraxis?
  • Textdokument
    Blöcke, Blumen, Mikrocontroller und das Internet of Things
    (Informatik für alle, 2019) Pancratz, Nils; Fandrich, Anatolij; Chytas, Christos; Daeglau, Mareike; Diethelm, Ira
    Die Art und Weise, mit der Informatik über die letzten Jahrzehnte von der Industrie, den Medien und teils sogar (öffentlichen) Bildungseinrichtungen vermarktet wurde, führte in westlichen Kulturen zu einer deutlichen Geschlechterkluft in informatischen Berufen wie auch Studiengängen. Studien zu diesem aus diversen Gründen anzugehenden Missstand lieferten in den letzten Jahren gehäuft Belege dafür, dass sich Mädchen und junge Frauen eher für Informatik begeistern lassen, wenn ihnen diese faszinierende Wissenschaft in Kreativität, Kollaboration und Kommunikation fordernden und fördernden Kontexten präsentiert wird. So führten diese Erkenntnisse zuletzt vermehrt zu Bemühungen, Mädchen über spezielle außerschulische Workshopformate anzusprechen. Um in solchen Formaten Programmieranfängerinnen und -anfängern zugleich grundlegende Programmierkenntnisse (bspw. über Schleifen, Variablen, Verzweigungen und Methodenaufrufe) zu vermitteln und trotzdem schnell motivierende Ergebnisse zu erzielen, wird zuletzt vermehrt auf das Konzept des Computational Design zurückgegriffen. Dies ermöglicht über die Idee der Digital Fabrication ebenso wie das in außerschulischen Workshops bereits etablierte Physical Computing, Informatik im wahrsten Sinne des Wortes begreifbar zu machen. Dieser Praxisbeitrag stellt ein Workshopkonzept vor, in dem über den Kontext des Internet of Things die Ideen hinter Parametric Design und Physical Computing miteinander kombiniert werden – und dabei beide Geschlechter gleichermaßen ansprechen kann und soll! Das Ziel ist, am Ende des Workshops, der bereits mehrmals erfolgreich sowohl in außerschulischen wie auch schulischen Formaten durchgeführt wurde, eine selbstgestaltete Lampe – bspw. in Blumenform – fabriziert zu haben, die in Abhängigkeit der über das Internet bezogenen Wetterdaten in eigens kreierten Lichteffekten strahlt.
  • Conference Proceedings
    Gemeinsam KI entdecken!
    (INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Diethelm, Ira; Fandrich, Anatolij; Michaeli, Tilman; Pancratz, Nils; Romeike, Ralf; Seegerer, Stefan
    Künstliche Intelligenz (KI) ist aus unserer heutigen Welt nicht mehr wegzudenken. Gerade vor dem Hintergrund der Einsatzbereiche von KI-Systemen, wie selbstfahrenden Autos, Bewerberscreenings oder der Kreditvergabe, wird eine Reihe gesellschaftlich relevanter Fragestellungen aufgeworfen. Daraus resultieren Herausforderungen für die Schule: Aus Sicht der informatischen Bildung gilt es, den Schüler*innen ihre digitale Umwelt nicht nur erklärbar zu machen, sondern sie auch dazu zu befähigen, diese Welt aktiv und kreativ mitgestalten zu können. Dazu gehört in einem zunehmenden Maße auch, sich mit dem Thema KI und seinen zugrunde liegenden Ideen und Prinzipien auseinanderzusetzen, ihre Funktionsweisen zu verstehen und die sich daraus ergebenden Anwendungsmöglichkeiten kreativ einzusetzen. Im Rahmen dieses Workshops werden erprobte Module für den Unterricht vorgestellt, die sich insbesondere durch eine handlungsorientierte und konstruktionistische Herangehensweise und viele haptische Materialien auszeichnen. Dabei werden verschieden Unterrichtsmethoden und Aktivitäten miteinander vereint und die Breite des Themenfeldes KI aufgezeigt. Die ausführlichen Arbeits- und Begleitmaterialien sprechen dabei sowohl (KI-)erfahrene als auch Lehrkräfte mit geringer informatischer Vorerfahrung an und können flexibel für verschiedene Altersgruppen und Schulformen im Unterricht verwendet werden. Die sechs unterschiedlichen Module, die sowohl einzeln als auch kombiniert im Unterricht eingesetzt werden können, bieten dabei eine große Bandbreite an Zugängen und orientieren sich an den Perspektiven des Dagstuhl-Dreiecks. In unterschiedlicher Schwerpunktsetzung charakterisieren die Schüler*innen KI-bezogene Phänomene aus ihrer Lebenswelt, verstehen die zugrunde liegenden Ideen und Prinzipien, wenden KI-Methoden an, um Probleme zu lösen, und diskutieren die Chancen und Herausforderungen für unsere Gesellschaft. In diesem Workshop haben die Teilnehmer*innen die Möglichkeit, die entwickelten Materialien zu explorieren und praktisch auszuprobieren. Für jedes Modul werden Aufbau, zentrale Gestaltungsprinzipien und Erfahrungen aus dem Unterrichtseinsatz skizziert. Er richtet sich damit an alle Lehrkräfte, die KI - ob mit oder ohne Vorerfahrungen - selbst in ihrem Unterricht greifbar machen wollen. Die ausführlichen Arbeits- und Begleitmaterialien stehen zudem allen Interessierten frei und online zur Verfügung.
  • Konferenzbeitrag
    „Ich denke, dass ethische Probleme nicht in der Entwicklung, sondern in derAnwendungauftreten“
    (INFORMATIK 2023 - Designing Futures: Zukünfte gestalten, 2023) Pancratz, Nils
    In dem Beitrag wird eine Untersuchung der Einstellungen von Studierenden zu ethischen Aspekten in der Informatik vorgestellt. Eine entsprechende Erfassung der Studierendenperspekti- ve ist gemäß des Forschungsrahmensmodells der Didaktischen Rekonstruktion nötig, um sie im Sinne konstruktivistischer Lehre bei der Planung von Vorlesungen und Seminaren zum Thema „Informatik und Gesellschaft“ nutzen zu können. An der Untersuchung nahmen 70 Studierende teil, die schwerpunktmäßig in verschiedenen Informatikstudiengängen eingeschrieben waren. Die Daten wurden mithilfe eines Online-Fragebogens erhoben und sowohl quantitativ als auch qualitativ ausgewertet. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass männliche Studenten ihre Fähigkeiten zur Analyse ethischer Aspekte in der Informatik tendenziell höher einschätzen als ihre weiblichen Kommilito- ninnen. Informatik-Fach-Bachelor-Studierende haben dabei weniger Optimismus bzgl. zukünftiger gesellschaftlicher Auswirkungen von Informatiksystemen als Studierende anderer Studiengänge. Zusätzlich ergeben sich Hinweise darauf, dass Informatik-Fach-Bachelor-Studierende im Vergleich zu Studierenden von Bindestrich-Informatikstudiengängen ein geringeres Interesse an ethischen Fragestellungen in der Informatik haben könnten. Dies deutet darauf hin, dass ihre Teilnahme an Lehrveranstaltungen zu diesem Themenbereich eher extrinsisch motiviert ist. Zuletzt offenbaren die Ergebnisse zwar grundsätzlich eine Vielfalt an individuellen Vorstellungen zu ethischen Problemen in der Informatik, die sich bei genauerer Betrachtung jedoch vorrangig auf Themen wie Datenschutz, Überwachung und den Umgang mit personenbezogenen Daten konzentrieren. Die Ergebnisse der qualitativen Inhaltsanalyse der Vorstellungen zu ethischen Problemen in der Informatik können zukünftig zur Erweiterung des eingesetzten Messinstruments genutzt werden.
  • Konferenzbeitrag
    Künstliche Intelligenz in der universitären Lehrerinnen- und Lehrerbildungsphase
    (INFORMATIK 2023 - Designing Futures: Zukünfte gestalten, 2023) Minh Vo, Gia; Pancratz, Nils
    Die zunehmende Relevanz von Künstlicher Intelligenz (KI) im täglichen Leben führt zu einer steigenden Nachfrage nach KI in der Bildung. Es ist daher erforderlich, dass angehende Lehrerinnen und Lehrer im Rahmen ihrer universitären Lehramtsausbildung angemessenes Professionswissen zu diesem Thema vermittelt bekommen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden für den vorliegenden Work- In-Progress Beitrag 14 Lehramtsstudierende mittels leitfadengestützter Einzelinterviews untersucht, um ihre Vorstellungen zur Integration von KI in die universitäre Lehramtsausbildung zu ermitteln. Die Lehramtsstudierenden setzen sich dabei aus zwei Gruppen zusammen: einer ersten Gruppe von Lehramtsstudierenden, die das Fach Informatik studieren, und einer zweiten Gruppe von Lehramtsstudierenden, die das Fach Informatik nicht studieren. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Meinungen und Bedürfnisse beider Gruppen hinsichtlich der Integration von KI in die universitäre Lehramtsausbildung unterscheiden. Darüber hinaus äußerten die Lehramtsstudierenden erste Ideen und Inhalte zur konkreten Umsetzung von KI-Bildung an der Hochschule. Basierend auf den vorläufigen Ergebnissen werden mögliche thematische Inhalte und didaktische Implikationen für KI-Bildung in der universitären Lehrerinnen- und Lehrerbildungsphase für alle diskutiert.
  • Conference Proceedings
    Lehrerperspektiven auf die Rekonstruktion von Schüler-vorstellungen im Informatikunterricht
    (INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Pancratz, Nils; Schlegel, Alexander
    Zu den zahlreichen Komponenten, die die fachdidaktische Qualifikation von (Informatik-) Lehrkräften ausmachen, zählt ihre Perspektive auf bestehende Schülervorstellungen und ihre Rekonstruktion im Unterricht. Sie wird in der vorliegenden Interview-Studie exemplarisch mit Bezug auf Schülervorstellungen vom Aufbau von Informatiksystemen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Informatiklehrkräfte zwar die Bedeutung der Berücksichtigung von Vorwissen im Unterricht betonen, aber nahezu ausschließlich erfahrungsbasiert und damit stark eingeschränkt über Schülervorstellungen berichten. Dass Erkenntnisse aus fachdidaktischer Vorstellungsforschung nur schwer den Weg in schulische Unterrichtspraxis zu finden scheinen, kommt außerdem durch das eingeschränkte Wissen der untersuchten Lehrkräfte über methodische Ansätze zum Aufgreifen von Schülervorstellungen sowie ihrer Rekonstruktion im Unterricht zum Ausdruck. Hier lässt sich in der Aus- und Weiterbildung von Informatiklehrkräften an den Ergebnissen dieser Untersuchung anknüpfen.
  • Textdokument
    Über Lottofeen zu (mehr) Computernerds
    (Informatik für alle, 2019) Markussen, Kris; Alich, Kirsten; Gerdes, Jana; Daeglau, Mareike; Pancratz, Nils; Diethelm, Ira
    Lehrende in der Informatik werden trotz aller Aufgeschlossenheit ggü. Gender- und Diversity-Themen von der in diesem Fachbereich präsenten männlich konnotierten Fachkultur, unreflektierten Machtverhältnissen, fachspezifischen Verhaltensmustern und vorherrschenden geschlechtsspezifischen Normen- und Wertesystemen beeinflusst. Diese inhärenten gesellschaftlichen Strukturen erschweren eine gleichberechtigte Teilhabe aller Geschlechter am Informatikunterricht. Eine weitere Rolle spielen die in der jeweiligen Fachkultur herrschenden (männlichen) Selbstverständnisse und die im Sinne des „Doing Gender“ hergestellten Geschlechterordnungen. Bath fordert in diesem Kontext eine Auseinandersetzung nicht nur mit Frauen in MINT, sondern v. a. mit Gender Studies in MINT im Sinne der „Gender Science“. Sie schlägt u. a. eine „Reflektion des eigenen Anteils an binären Geschlechterkonstruktionen“ in MINT vor. An dieser Stelle setzen wir mit unserem Workshop an. Mit dem an das Identitätenlotto2 angelehnten Spiel soll unter Berücksichtigung der Vorerfahrungen der Teilnehmenden zunächst ein Perspektivwechsel vollzogen werden. Anhand expl. Fallbeispiele werden wir Perspektiven anderer Identitäten betrachten und uns mit eigenen Vorurteilen, Zuschreibungen und Handlungsmustern konfrontieren und unser Unterrichtsverhalten reflektieren. Dazu werden im Workshop folgende Fragen in Bezug auf die betrachteten Identitäten gestellt: Welches genderspezifische Selbstverständnis herrscht in der Fachkultur der Informatik? Welche Expert*innen repräsentieren auf welcher Grundlage die Fachkultur und welche Ein- und Ausschlüsse sind damit verbunden? Wie werden Hierarchien, Gleichberechtigung und Teilhabe gestaltet? Welche Mitgestaltungsmöglichkeiten haben Lernende? Aus dieser Reflexion sollen anschließend konstruktive Lösungsansätze entwickelt werden, die in einem gendersensitiven Informatikunterricht angewandt werden können.
  • Konferenzbeitrag
    Vorstellungen von Lehramtsstudierenden zu künstlicher Intelligenz
    (INFOS 2023 - Informatikunterricht zwischen Aktualität und Zeitlosigkeit, 2023) Vo, Gia Minh; Pancratz, Nils
    Lehramtsstudierende wurden mittels leitfadengestützter Einzelinterviews zu ihren Vorstellungen (Beliefs) zu künstlicher Intelligenz (KI) und zum Unterricht über KI befragt. Die Studie setzt sich dabei aus zwei Untersuchungen zusammen: einer ersten Untersuchung von Lehramtsstudierenden, die nicht das Fach Informatik studieren und einer anknüpfenden Folgeuntersuchung von Lehramtsstudierenden, die das Fach Informatik studieren. Die Untersuchung der Informatik-Lehramtstudierenden wurde zusätzlich mit einer Repertory-Grid-Technik erweitert. Die Analyse der beiden Untersuchungen zeigt insgesamt fünf Vorstellungssichten zu KI auf: (1) eine ethisch-gesellschaftliche, (2) eine mediengeprägte, (3) eine nutzungsorientierte, (4) eine anthropomorphgeprägte und (5) eine technisch-und gestaltungsorientierte Vorstellung. Die Informatik-Lehramtsstudierenden gehen zudem von einer dichotomen Einteilung in Insider und Outsider aus und sehen die Vorstellungen der Nicht-Informatik-Lehramtsstudierenden zu KI als die eines informatischen Outsiders. Die Lehramtsstudierenden aus beiden Untersuchungen äußerten den Wunsch, KI in ihre Lehramtsausbildung zu integrieren und betonen die Notwendigkeit einer Sensibilisierung im Unterricht für die Schülerinnen und Schüler. Die Ergebnisse des vorliegenden Beitrages stellen wichtige Anknüpfungspunkte für die Lehrerinnen- und Lehrerbildung und für den Informatikunterricht zum Thema KI dar.
  • Textdokument
    Was haben Staubsaugerroboter, Spielekonsolen und Smartphones gemeinsam?
    (Informatik für alle, 2019) Pancratz, Nils; Diethelm, Ira
    In diesem Beitrag wird eine Untersuchung vorgestellt, in der der Frage nachgegangendwird, welche mentalen Teil-Ganzes-Denkstrukturen Schülerinnen und Schüler bei der Erklärung von Informatiksystemen anwenden. Dazu wird Concept Mapping in leitfadengestützte Interviews, die mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet werden, integriert. Die Ergebnisse einer ersten, pilotierenden Durchführung mit acht Achtklässlerinnen zeigen, dass entsprechende Systeme unter ihrer Oberfläche häufig als Blackboxes begriffen und zu ihrer Erklärung hauptsächlich sicht- und interagierbare Teile herangezogen werden.