P274 - INFOS 2017 - 17. GI-Fachtagung Informatik und Schule - Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt
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- TextdokumentWillkommen im Programmierzirkus - Ein Programmierkurs für Grundschulen(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Geldreich, Katharina; Funke, Alexandra; Hubwieser, PeterInformatik soll in den kommenden Jahren immer stärker in die frühe Bildung integriert werden und somit den Weg in die Grundschulen sowie die Kindergärten Ąnden. Dafür ist es erforderlich, Methoden und Inhalte zu erforschen, die für Schülerinnen und Schüler der Primarstufe geeignet sind. Auf dieser Basis haben wir einen dreitägigen Kurs, den Programmierzirkus, für Dritt- und Viertklässler entwickelt, der den Kindern einen Einblick in die Programmierung geben soll. Die Kinder sind zwischen acht und zehn Jahren alt und befinnden sich kurz vor dem Übergang an die weiterführende Schule. Im Jahr 2016 nahmen 58 Schülerinnen und Schüler erfolgreich an dem Kurs teil. Weitere Durchführungen sind im Juni und Juli 2017 mit 63 Dritt- und Viertklässlern geplant. Dieser Beitrag beschreibt den Aufbau der einzelnen Kurstage und die verwendeten Lehr-Lern-Methoden. Weiterhin werden die Aufzeichnungen und Auswertungen des Programmierzirkus beschrieben, bei dem eine Vielzahl an Methoden zum Einsatz kam.
- TextdokumentSchülervorstellungen von relationalen Datenbanken: eine empirische Untersuchung(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Brinda, Torsten; Terjung, ThorstenAls Beitrag zur didaktischen Rekonstruktion verknüpft die vorliegende empirische Untersuchung individuelle Schülervorstellungen zum Thema relationale Datenbanken mit den zugehörigen informatischen Fachkonzepten. Zur Erhebung wurde ein Online Fragebogen eingesetzt, welcher zum einen Fragen zu Vorstellungen von Datenbanken und deren Anwendung, zum anderen Fragen zu informatischen Phänomenen mit indirektem Datenbankbezug enthielt. Die Auswertung der Fragebögen erfolgte mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring und lieferte drei Kategoriensysteme, wobei die Kategorisierung der Schülervorstellungen analog zum ANSI/SPARC 3-Ebenen-Modell als wichtigstes Ergebnis zu nennen ist. Dieses Modell konnte dabei in zwei unterschiedlichen Ausprägungen in den Schülervorstellungen identifiziert werden – einerseits als Betrachtung von informatischen Datenbankkonzepten, andererseits mit Blick auf die realweltliche, analoge Speicherung und Verarbeitung von Daten. Schlussfolgernd kann für die didaktische Strukturierung des Unterrichts empfohlen werden, die verschiedenen Ebenen des ANSI/SPARC-Modells von Beginn an zu thematisieren und deutlich voneinander zu unterscheiden.
- TextdokumentFünf Argumente für einen grafischen Programmiereinstieg - eine Studie über vier Jahrgangsstufen(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Bergner, Nadine; Leonhardt, Thiemo; Schroeder, UlrikGrafische Programmierwerkzeuge sind ein beliebter Weg mit Kindern und Jugendlichen in die Programmierung einzusteigen. Ein grafischer Einstieg soll die Schülerinnen und Schüler altersgerecht ansprechen und ihnen aufgrund der Vermeidung von Syntaxfehlern erleichtern, eigene Projekte schnell und kreativ umzusetzen und dadurch motivierend wirken. In diesem Artikel werden die vermuteten Chancen und auch mögliche Gefahren eines grafischen Programmiereinstiegs wissenschaftlich untersucht. Dazu werden fünf Argumente beleuchtet: Begeisterungsfähigkeit, Vermittlung eines interessanten Bildes der Disziplin, Erwartungen der Programmiereinsteiger, Einfluss auf die wahrgenommene Schwierigkeit der Disziplin und Vermittlung eines kreativen Berufsbildes “Informatiker-in”. Um diese Argumente wissenschaftlich zu untersuchen, wurden in 2015 und 2016 über 700 Kinder und Jugendliche vor und nach einem Einstiegsworkshop mit den Werkzeugen “Scratch” und “App Inventor” mittels Online-Fragebögen befragt. Die Ergebnisse decken auf, welche Auswirkungen die Workshops auf das Bild der Informatik sowie die Vorstellungen über Informatikerinnen und Informatiker haben.
- TextdokumentMusikprogrammierung mit Sonic Pi(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Alzate Romero, Esther; Dietrich, LeonoreDie Musikprogrammiersprache Sonic Pi , die an der University of Cambridge speziell für Kinder und Jugendliche entwickelt wurde, eröffnet einen kreativen, kontextbasierten Zugang zur Informatik. Ganz nach dem Motto „Technik zum Anfassen“ können durch den Einsatz der günstigen Hardwarelösung Raspberry Pi Berührungsängste zu Informatiksystemen abgebaut werden. Mithilfe des Design-Based-Research-Ansatzes wird eine Unterrichtseinheit zum Thema Musikprogrammieren unter gendersensiblen Aspekten entwickelt und untersucht. In diesem Workshop werden vor allem die Unterrichtseinheit zum Einstieg in die Programmierung sowie erste Ergebnisse aus der Praxisphase, die daraus resultierenden Erkenntnisse und damit verbundenen Verbesserungs- bzw. Überarbeitungsschritte thematisiert. Hierbei stehen vor allem die Gestaltungsaspekte der Unterrichtseinheit im Vordergrund, ebenso die Frage, welche zentralen Inhalte und Konzepte der Informatik in diesem Rahmen vermittelt werden können. Die Workshopteilnehmer_innen erhalten einen Einblick in die Umgebung und Sprache Sonic Pi, den Unterrichtsgang sowie Materialien und die praktische Umsetzung in der Schule. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf die empirische Studie gegeben.
- Textdokument„Informatik im Unterricht – So geht’s“ – Informatik im Primarbereich(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Fricke, Martin; Haselmeier, Kathrin; Humbert, Ludger; Müller, Dorothee; Siebrecht, DanielAn Beispielen wird veranschaulicht, wie die Verzahnung von Prozess- und Inhaltsbereichen der Bildungsstandards Informatik für Schülerinnen und Schüler des Primarbereichs gestaltet wird.
- TextdokumentFörderung digitaler Bildung mit digitalen Schulbüchern(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Froitzheim, Manuel; Becker, Klaus; Zimnol, Martin; Jonietz, Daniel; Schneider, Oliver; Jochum, HeikoDas elektronische Schulbuch inf-schule.de ist ein interaktives und multimediales Schulbuch für den Informatikunterricht. Im folgenden Beitrag werden die Idee des elektronischen Schulbuchs, sowie die Förderung der informatorischen Bildung durch inf-schule.de dargestellt und mit Hilfe einer umfangreichen Evaluierung belegt. Die Befragung per Fragebogen von 1170 Lernenden und 175 Lehrenden gibt zum Beispiel Aufschluss über die Möglichkeiten, die für den Informatikunterricht durch den Einsatz des Schulbuchs entstehen.
- TextdokumentAlltagsvorstellungen 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, TorstenEin 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?
- TextdokumentVerstehen – Vernetzen – Verantworten(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Knaus, ThomasDigital ist ein Begriff, der uns heute in sämtlichen Lebensbereichen begegnet. Das „Digitale“ ist aber nicht nur ein omnipräsenter Hashtag, sondern bezeichnet technologische und technische Entwicklungen, die in hohem Maße subjekt- und gesellschaftsprägend sind. Diese sozialisatorische Relevanz des Digitalen soll im vorliegenden Beitrag anhand von fünf Thesen exemplarisch aufgezeigt werden: So beeinflussen digitale Medien unsere Wahrnehmung und damit die produktive Verarbeitung von Wirklichkeit. Aufgrund der ständigen Verfügbarkeit (mobiler) digitaler Medien, Werkzeuge und technischer Netze umgeben uns auch unsere sozialen Netzwerke permanent, was neue Formen sozialer Eingebundenheit sowie interessen- und kontextbezogene Vergemeinschaftungen ermöglicht. Da wir mit digitalen Medien nicht nur Umwelt wahrnehmen, sondern zunehmend auch selbst Realität in Form von digitalen Artefakten und Werkstoffen erzeugen, verschmelzen einerseits unsere „analogen“ und „virtuellen“ Realitäten; andererseits werden Realitätskonstruktionen unmittelbar erlebbar. Hiervon kann die Entwicklung von Subjekt und Gesellschaft nicht unbeeindruckt bleiben – denn digitale Medien und Werkzeuge sind inzwischen in sämtlichen Sozialisationsinstanzen allgegenwärtig und entwickeln sich aufgrund ihrer neuen sozialen Bedeutung zunehmend vom Interface zum kommunizierenden Gegenüber. Auslöser von subjekt- und gesellschaftskonstituierenden Konstruktionsprozessen sind also nicht nur andere Menschen, sondern auch deren mediale Artefakte – Dinge, die mittels digitaler Werkzeuge produziert und manipuliert werden und Individuen in zunehmendem Maße kommunikativ vernetzen. Digitale Medien sollten daher sowohl als Mittel als auch als Gegenstand einen zentralen Platz im schulischen Unterricht einnehmen. Zudem zielt die Medienbildung auf die Bildung des Subjekts. Die gesellschaftliche Teilhabe setzt künftig das mediengebildete Subjekt voraus. Doch wird es nicht mehr nur in der Hand der oder des Einzelnen liegen, Kontrolle über die Werkstoffe der Zukunft, die Daten und Algorithmen, zu behalten. Da die Prozesse hinter dem Interface der Maschine für Menschen nicht mehr unmittelbar durchschaubar und kontrollierbar sind, ist gleichermaßen auch eine Sensibilisierung für Technik und technische Prozesse desiderat, die hinter den digitalen Medien und in den Werkzeugen stecken. Denn unsere sozialen Realitäten, ob digital oder analog, sind aktiver und individueller denn je gestaltbar – in dieser Gestaltbarkeit steckt gleichermaßen ein zu nutzendes Potential sowie eine zu erbringende Pflicht. Aus diesen Potentialen und sich eröffnenden Gestaltungsspielräumen heraus erwächst unsere Verantwortung, Medienerziehung und informatische Bildung idealerweise gemeinsam weiterzudenken.
- TextdokumentAnalogien für Programmierkonzepte: Ein Weg zum Computational Thinking(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Wieczorek, Barbara; Ribe, Liz; Class, Christina B.; Brinkmeier, MichaelIm Rahmen einer Informatikausbildung ist das Erlernen einer Programmiersprache für Schüler und Studenten ein wichtiger Zugang, um Computational Thinking zu erlernen. Jedoch stellen die Grundlagen der Programmierung häufig eine schwer überwindbare Hürde dar, die Lernende vom eigentlichen Ziel abhält, Programmierkonzepte als Problemlöseoperatoren einzusetzen. In diesem Beitrag wird untersucht, inwieweit Analogien als Brücke zwischen dem Vorwissen des Lernenden und Programmierkonzepten dienen können. Es wird ein anschauliches Modell zur Verdeutlichung von Beziehungen und Wechselwirkungen von Lerner, Analogien und Fachkonzepten vorgestellt. In einem Workshop werden in Arbeitsgruppen Praxisbeispiele von Analogien für konkrete Programmierkonzepte zusammengestellt und deren Vor- und Nachteile sowie Grenzen und resultierende Herausforderungen diskutiert.
- TextdokumentUnterschiede beim Memorieren von Quelltexten zwischen NovizInnen und ExpertInnen der objektorientierten Programmierung(Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt, 2017) Barkmin, Mike; Kramer, Matthias; Tobinski, David; Brinda, TorstenDieser Artikel befasst sich mit den unterschiedlichen Vorgehensweisen von ExpertInnen und NovizInnen der Programmierung beim Memorieren und Interpretieren von Quelltexten. ExpertInnen haben die Quelltexte überwiegend auf einer semantischen Ebenen memoriert, NovizInnen hingegen zeilenweise.