P313 - INFOS 2021 - 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule
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- Conference ProceedingsAufbau und Funktionsweise des Internets in Onlinequellen(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Peschers, Johannes; Batur, Fatma; Brinda, TorstenMit zunehmender Nutzung des Internets sind Onlinequellen zu einem bei Schüler*innen beliebten Medium eigenständiger Recherchen zu Unterrichtsthemen geworden. Im Hinblick auf die didaktische Strukturierung von Informatikunterricht entsteht daraus die Notwendigkeit, sich auch analytisch mit solchem Material auseinanderzusetzen, denn darin enthaltene, möglicherweise eingeschränkte, Modellvorstellungen können die Vorstellungen von Schüler*innen zu fachlichen Inhalten beeinflussen. Dazu wurden von Schüler*innen zu erwartende Suchstrategien zugrunde gelegt und mithilfe der Suchmaschine textscGoogle Onlinequellen, welche Aufbau und Funktionsweise des Internets thematisieren, ermittelt, kriterienorientiert ausgewählt und mittels qualitativer Inhaltsanalyse nach Mayring analysiert. Im Wesentlichen konnte dabei beobachtet werden, dass wichtige Fachkonzepte wie Routing, Adressierung, usw. zwar angeführt, aber stark vereinfacht und in Teilen unzureichend modelliert werden. Aus dem integrierten Modell des Bild- und Textverstehens ergibt sich, dass diese Darstellungen auch Einfluss auf die Vorstellungen von Schüler*innen haben können. Bestärkt wird dies durch zu beobachtende Parallelen zwischen aus der Forschung bekannten internen Konzepten und der Modellierung von Inhalten in Onlinequellen, etwa bei der Verwendung von Metaphern. Daraus lassen sich Konsequenzen für die Unterrichtspraxis ableiten. Der gewinnbringende Einsatz von Onlinequellen scheint dabei insgesamt möglich, sollte jedoch stets mit einer vorherigen Prüfung des Materials und einem Abgleich mit konkreten Unterrichtszielen verbunden werden.
- Conference ProceedingsInformatik -- Bildung von Lehrkräften in allen Phasen - Komplettband(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021)
- Conference ProceedingsDatenbewusstsein: Aufmerksamkeit für die eigenen Daten(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Höper, Lukas; Schulte, CarstenDie aktuellen Diskurse über künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Big Data und Data Science zeigen die zunehmende Bedeutung von Daten in der digitalen Gesellschaft. Informatiksysteme, die Technologien der künstlichen Intelligenz oder spezieller des maschinellen Lernens verwenden, sammeln und verarbeiten in der Regel ständig Daten ihrer Nutzer*innen. Das fehlende Bewusstsein für die Sammlung und Verarbeitung der eigenen, in der Regel personenbezogenen, Daten bedeutet ein fehlendes Verständnis von diesen genutzten Informatiksystemen. Ein bewusster und kompetenter Umgang mit datengetriebenen Informatiksystemen wird somit Grundlage jeder informationellen Selbstbestimmung und ist damit Voraussetzung für eine selbstbestimmte Teilhabe an der digitalen Gesellschaft. Unser Beitrag stellt zu diesem Zwecke das Konzept Datenbewusstsein vor, womit wir auf neuartige Weise verschiedene Inhalte und Kompetenzen zu einem Gesamtkonzept verbinden.
- Conference ProceedingsEine Synopse zum Informatikunterricht in Deutschland im Jahr 2020(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Schwarz, Richard; Hellmig, Lutz; Friedrich, SteffenDieser Beitrag führt die Tradition der vergleichenden Untersuchungen zur Situation des Informatikunterrichts in Deutschland fort. Zehn Jahre nach der letzten Synopse wurde auf Basis aktueller curricularer Vorgaben sowie schuladministrativer Dokumente die bildungspraktische Umsetzung informatischer Bildung bundesweit analysiert. Abgesichert durch Expertenbefragungen in den 16 Bundesländern entstand eine umfassende und vergleichbare Situationsbeschreibung der informatischen Bildung an allgemeinbildenden Schulen – von der Orientierungsstufe bis hin zur gymnasialen Oberstufe. Neben einer Vorstellung der Forschungsmethodik werden im Artikel – mit besonderem Augenmerk auf die Frage nach verbindlichem Informatikunterricht für alle Schüler*innen – die zentralen Befunde präsentiert und kritisch diskutiert.
- Conference ProceedingsExpertenmeinungen über Bildung zur IT-Sicherheit: Was jeder Mensch wissen sollte!(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Schott-Maire, Ulrike; Riel, Manuel; Romeike, RalfIn der »digital vernetzten Welt« stellen wöchentliche Berichte über »data breaches«, »gestohlene Passwörter« und gehackte Systeme – gerade in Zeiten von täglichen Videokonferenzen und Home-Schooling – alle Mitglieder unserer digitalen Gesellschaft vor die Frage, wie sie sich, ihre Daten und ihre digitale Identität schützen können. Allgemeinbildender Informatikunterricht versucht derartige Herausforderungen im Spannungsfeld zwischen gesellschaftlichen, fachlichen und wirtschaftlichen Ansprüchen zu adressieren: Um zur Klärung dieser impliziten Forderungen beizutragen, befragen wir in diesem Beitrag ausgewählte Expert*innen der IT-Sicherheit aus Wissenschaft und Wirtschaft nach den grundlegenden Konzepten, Begriffen und Ideen, die sie für jeden Menschen als relevant erachten, und vergleichen diese Expertensicht mit dem aktuellen Stand internationaler Bildungsstandards und Rahmenlehrpläne. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schwerpunktsetzung der Expert*innen und der Curricula in etlichen Punkten erheblich divergieren: Es besteht hier weiterer Forschungsbedarf, das Themenfeld im Informatikunterricht neu zu denken. Die Kernaussagen der Expert*innen liefern überdies eine Grundlage zu einer weiterführenden didaktischen Strukturierung der IT-Sicherheit sowie zur Ermittlung von Kandidaten für Schlüsselprinzipien und -begriffe.
- Conference ProceedingsInformatische Bildung in der Grundschule(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Kortenkamp, Ulrich; Brämer, Martin; Herper, Henry; Döbeli Honegger, BeatDieser moderierte Austausch soll Akteure aus der Fachdidaktik Informatik und den Fachdidaktiken der Grundschule – insbesondere Deutsch, Mathematik und Sachunterricht – zusammenbringen, um bestehende Konzepte vorzustellen, gemeinsam Perspektiven für eine Verankerung informatischer Bildung auszuloten und konkrete Handlungsempfehlungen zu erarbeiten.
- Conference ProceedingsZur neuen Bedeutung von Daten in Data Science und künstlicher Intelligenz(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Höper, Lukas; Podworny, Susanne; Hüsing, Sven; Schulte, Carsten; Fleischer, Yannik; Biehler, Rolf; Frischemeier, Daniel; Malatyali, Hülya
- Conference ProceedingsInformatische Bildung für Lehrkräfte in allen Phasen(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Brinda, Torsten; Kramer, Matthias; Losch, Daniel; Schmitz, Denise; Wagner, AnselmDas Schlagwort »Digitalisierung« ist zur Zeit in aller Munde – auch und gerade in der Bildung von Lehrkräften. Wenngleich die damit assoziierte Bedeutung uneinheitlich scheint, so steht doch fest, dass zahlreiche Lebensbereiche massiven Veränderungen unterworfen sind. Darüber hinaus hat die Corona-Pandemie aufgezeigt, dass Lehrkräfte heutzutage zumindest grundlegend auf Kompetenzen aus dem Bereich der Digitalisierung angewiesen sind. Dies wird bereits seit längerem in länderübergreifenden KMK- und länderspezifischen Dokumenten gefordert. Der Informatik wird dabei eine besondere Rolle zuteil, da sie für Prozesse der Digitalisierung eine wesentliche Bezugswissenschaft ist: Diese sind ohne Interaktion mit Informatiksystemen nicht denkbar. Sollen die angelegten Kompetenzen aller Lehrkräfte erreicht werden, dann ist es unausweichlich, dass aktuelle und künftige Generationen von Lehrkräften informatische Bildung in ihr Portfolio mit aufnehmen. Um entsprechende Kompetenzen bei Lehrkräften zu fördern, wird in diesem moderierten Austausch ein Konzept vorgestellt, welches sich im Rahmen des BMBF-geförderten Projektes textslComeIn an alle aktuellen und künftigen Lehrkräfte richtet. In diesem NRW-weiten Projekt, in welchem Akteure aus allen 12 lehrkräftebildenden Universitäten sowie aus der 2. und 3. Phase der Lehrkräftebildung partizipieren, wird zur Zeit eine Veranstaltung zur informatischen Bildung für alle Lehramtsstudierenden konzipiert. Die besondere Herausforderung besteht darin, den Alltag der Lehrkräfte durch die Brille informatischer Bildung zu betrachten. Ferner wird bereits daran gearbeitet, die so entstehenden Inhalte im Vorbereitungsdienst bzw. in Fort- und Weiterbildungen zu verankern. Ziel des moderierten Austausches ist es, das Konzept dieser Veranstaltung sowie dessen Genese zu präsentieren und über mögliche Vor- und Nachteile in einen konstruktiven Austausch zu kommen.
- Conference ProceedingsInformatische Literalität im Lehramtsstudium der Lateinischen Philologie(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Beyer, Andrea; Freund, Stefan; Losch, Daniel; Schulz, KonstantinDie Informatikdidaktik begleitet für die fachwissenschaftliche Lehrkräftebildung in der Lateinischen Philologie Lehr-Lern-Konzepte, die die informatische Literalität [vgl. Puhlmann2003] zukünftiger Lateinlehrkräfte fördern. Informatische Bildung in der Lateinischen Philologie wird über sog. Lernbausteine umgesetzt; es stehen 30 Stunden studentischen Workloads zur Verfügung, die auf verschiedene, in ihrer Zusammensetzung frei wählbare Lernbausteine verteilt werden. Diese greifen unterschiedliche fachspezifische Themen auf und verknüpfen fachimmanentes und überfachliches, informatisches Denken und Handeln miteinander. Aus Gründen eines transparenten Zugangs wird jeder Baustein vergleichbar strukturiert und evaluiert. Es ergeben sich Lernbausteine für Edition, Literaturwissenschaft, Syntax, Morphologie, Daten und ihre Repräsentation, Übersetzung sowie »Semantik – Kontext«. Der Bezug zu Informatiksystemen ist dabei ein möglicher Zugang. Darüber hinaus ist das Heranziehen von Problemlösestrategien und Werkzeugen im Sinne von »Denkzeugen« z.B. im fachspezifischen Handlungsfeld des Übersetzens ein vielversprechender Ansatz. Im moderierten Austausch liegt der Fokus auf der informatikdidaktischen Gestaltung der Lernbausteine und damit auf dem Lernen und Lehren informatischer Konzepte in einem fachfremden Kontext. Die Teilnehmenden erörtern, welche strukturellen, didaktischen und methodischen Elemente dieser Konzepte sinnvoll auf andere Fächer transferiert werden können. Als Diskussionsgrundlage dient ein exemplarischer Lernbaustein, z.B. zum »Satzanalysemodell« (»Wie erschließe ich mir einen lateinischen Satz für die Übersetzung unter Anwendung informatischer Methoden?«), der bereits pilotiert wurde, sodass auch über erste Erfahrungen berichtet werden kann.
- Conference ProceedingsGemeinsam KI entdecken!(INFOS 2021 – 19. GI-Fachtagung Informatik und Schule, 2021) Diethelm, Ira; Fandrich, Anatolij; Michaeli, Tilman; Pancratz, Nils; Romeike, Ralf; Seegerer, StefanKünstliche 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.