Informatische Bildung in der Grundschule. Befunde, Diskussionen, Erfahrungen
Abstract
Bad Heilbrunn : Verlag Julius Klinkhardt 2025, 275 S. Pädagogische Teildisziplin: Fachdidaktik/fächerübergreifende Bildungsthemen; Fachdidaktik/mathematisch-naturwissenschaftliche Fächer; als elektronischer Volltext verfügbar
Full text
Grey, Jan [Hrsg.]; Schmitz, Denise [Hrsg.]; Gryl, Inga [Hrsg.]; Best, Alexander [Hrsg.]; Kuckuck, Miriam [Hrsg.]; Humbert, Ludger [Hrsg.] Informatische Bildung in der Grundschule. Befunde, Diskussionen, Erfahrungen Bad Heilbrunn : Verlag Julius Klinkhardt 2025, 275 S. Quellenangabe/ Reference: Grey, Jan [Hrsg.]; Schmitz, Denise [Hrsg.]; Gryl, Inga [Hrsg.]; Best, Alexander [Hrsg.]; Kuckuck, Miriam [Hrsg.]; Humbert, Ludger [Hrsg.]: Informatische Bildung in der Grundschule. Befunde, Diskussionen, Erfahrungen. Bad Heilbrunn : Verlag Julius Klinkhardt 2025, 275 S. - URN: urn:nbn:de:0111-pedocs-344985 - DOI: 10.25656/01:34498; 10.35468/6203 https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0111-pedocs-344985 https://doi.org/10.25656/01:34498 in Kooperation mit / in cooperation with: http://www.klinkhardt.de Nutzungsbedingungen Terms of use Dieses Dokument steht unter folgender Creative Commons-Lizenz: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/deed.de - Sie dürfen das Werk bzw. den Inhalt vervielfältigen, verbreiten und öffentlich zugänglich machen, solange Sie den Namen des Autors/Rechteinhabers in der von ihm festgelegten Weise nennen und das Werk bzw. diesen Inhalt nicht bearbeiten, abwandeln oder in anderer Weise verändern. This document is published under following Creative Commons-License: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/deed.en - You may copy, distribute and transmit, adapt or exhibit the work in the public as long as you attribute the work in the manner specified by the author or licensor. You are not allowed to alter or transform this work or its contents at all. Mit der Verwendung dieses Dokuments erkennen Sie die Nutzungsbedingungen an. By using this particular document, you accept the above-stated conditions of use. Kontakt / Contact: peDOCS DIPF | Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation Informationszentrum (IZ) Bildung E-Mail: [email protected] Internet: www.pedocs.de
Jan Grey / Denise Schmitz / Inga Gryl Alexander Best / Miriam Kuckuck Ludger Humbert (Hrsg.) Informatische Bildung in der Grundschule Befunde, Diskussionen, Erfahrungen Grey / Schmitz / Gryl / Best / Kuckuck / Humbert (Hrsg.) Informatische Bildung in der Grundschule Kinder wachsen in einer Kultur der Digitalität auf, die grundlegend durch Informatik gestaltet ist. Bereits grundschulische Bildung steht daher vor der Herausforderung, informatische Kompetenzen integrativ einerseits in den Sachunterricht und andererseits fächerübergreifend zu implementieren, um die Schüler*innen zu befähigen, in ihrer informatisch geprägten Lebenswelt mündig zu handeln und an ihr partizipieren zu können. Dieser Band zeigt auf, dass sich das gemeinsame Forschungsfeld von Sachunterrichtsdidaktik und Informatikdidaktik zur Einbettung informatischer Bildung in die Grundschule und spezifisch in den Sachunterricht in der Konsolidierungsphase befindet, und dass in diesem Zusammenhang durchaus sehr unterschiedliche Herangehensweisen zur Realisierung des Vorhabens existieren. Sowohl Autor:innen aus der Sachunterrichtsdidaktik als auch aus der Informatikdidaktik tragen (fach-)didaktische Konzeptionen, bildungspolitische Diskussionen, empirische Befunden sowie schulund ausbildungspraktische Berichte zu diesem Band bei. 978-3-7815-2741-6 9783781 527416 Die Herausgeber*innen Der Sammelband entstand im Rahmen des KooperationsProjektes »Informatische Bildung als Perspektive des Sachunterrichts im Praxissemester« zwischen der Didaktik des Sachunterrichts sowie der Didaktik der Informatik an den Universitätsstandorten Duisburg-Essen, Münster und Wuppertal, an dem u. a. die Herausgeber*innen beteiligt waren. Ziel des Projektes war die Entwicklung und Integration von Unterrichtsmaterialien zur informatischen Bildung im Sachunterricht in das Praxissemester.
Grey / Schmitz / Gryl / Best / Kuckuck / Humbert Informatische Bildung in der Grundschule
Jan Grey Denise Schmitz Inga Gryl Alexander Best Miriam Kuckuck Ludger Humbert (Hrsg.) Informatische Bildung in der Grundschule Befunde, Diskussionen, Erfahrungen Verlag Julius Klinkhardt Bad Heilbrunn • 2025
Impressum Dieser Titel wurde in das Programm des Verlages mittels eines Peer-Review-Verfahrens aufgenommen. Für weitere Informationen siehe www.klinkhardt.de. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek. Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen National bibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet abrufbar über http://dnb.d-nb.de. 2025. Verlag Julius Klinkhardt. Julius Klinkhardt GmbH & Co. KG, Ramsauer Weg 5, 83670 Bad Heilbrunn, [email protected]. Coverabbildung: © Jan Grey / ChatGPT. Satz: Elske Körber, München. Druck und Bindung: AZ Druck und Datentechnik, Kempten. Printed in Germany 2025. Gedruckt auf chlorfrei gebleichtem alterungsbeständigem Papier. Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Die Publikation (mit Ausnahme aller Fotos, Grafiken und Abbildungen) ist veröffentlicht unter der Creative Commons-Lizenz: CC BY-ND 4.0 International https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/ ISBN 978-3-7815-6203-5 digital doi.org/10.35468/6203 ISBN 978-3-7815-2741-6 print Das Projekt wurde gefördert durch das Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen.
5 Inhalt Jan Grey, Denise Schmitz, Inga Gryl, Alexander Best, Miriam Kuckuck und Ludger Humbert Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung in der Grundschule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 Politische und (fach-)didaktische Diskussionen Ludger Humbert Das Schulfach Informatik in der Grundschule– notwendig oder „nice to have“ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 Denise Schmitz Grundschullehrkräfte zwischen informatischer Bildung und Medienbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Markus Peschel und Inga Gryl Digital Literacy in der Modelldiskussion– Modellierung einer grundlegenden Bildung in der Digitalität für das Fach Sachunterricht . . . . .51 Marisa Holzapfel und Nadine Dittert Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht . . . . . . . . . . . . . . . . .65 Jan Grey und Inga Gryl Organisationale Diffusion informatischer Bildung für die Lehrkräftebildung und den grundschulischen Unterricht . . . . . . . . . . .75 Empirische Befunde zur Einbettung Michael Lachetta, Denise Schmitz, Michael Morawski, Ludger Humbert und Miriam Kuckuck Einschätzungen von Grundschullehrkräften zur Relevanz von informatischer Bildung in der Grundschule . . . . . . . . . . . . .93 Katharina Geldreich Programmieren in der Grundschule: Auswirkungen auf Schüler:innen . . .110
Inhalt 6 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel „Sicher surfen?!“– über das Interesse angehender Lehrkräfte an Informatik, Politik und deren Verbindung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 Berichte aus der Schulund Ausbildungspraxis Michael Haider und Saskia Knoth Informatische, technische und fachübergreifende Kompetenzen motivierend fördern– Der Einsatz von Robotiksystemen zur Kompetenzförderung . . . . . . . . . . . .137 Saskia Knoth und Michael Haider Informatische Kompetenzen durch Umsetzung von selbstentwickelten Unterrichtskonzepten im Sachunterricht stärken– Ein Seminarkonzept für angehende Grundschullehrkräfte . . . . . . . . . . . . . . .143 Martin Fricke und Klaus Killich Informatische Grundbildung in der Primarstufe und im Jahrgang 5 gestalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155 Anette Bentz Interaktive und spielerische Einführung in algorithmische Denkweisen . . .175 Luisa Greifenstein, Ute Heuer und Gordon Fraser Mehrperspektivische Unterstützung von Grundschulkindern beim Erwerb informatischer Kompetenzen am Beispiel der Programmierung von Stickmustern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193 Ira Diethelm und Christian Borowski Zwölf Jahre Internetspiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213 Nadine Bergner, Martin Fricke, Ludger Humbert und Denise Schmitz Informatik kommt in die Grundschule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung in den Grundschulfächern Sachunterricht, Sport, Deutsch, Kunst und Ethik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250 Autor:innenverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271
7 Jan Grey, Denise Schmitz, Inga Gryl, Alexander Best, Miriam Kuckuck und Ludger Humbert Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung in der Grundschule 1 Bildungsgehalt informatischer Bildung in der Grundschule Schulische Bildung muss Kinder auf ein Leben in unserer Gesellschaft vorbereiten, sie befähigen, sich mündig in der Gesellschaft zu bewegen, mit ihr zu interagieren und sie mitzugestalten . Dafür muss Schule Lebenswirklichkeiten aufgreifen (GDSU 2013), so auch die der Kultur der Digitalität . Digitalisierung ist dabei die Transformation vom Analogen in das Digitale und das Entstehen hybrider Räume, und Digitalität meint den gesellschaftlichen Umgang mit diesen Entwicklungen . Neben anderen Fächern wie Mathematik, Werken oder Technik (Nenner& Bergner 2022) kommt in der Grundschule insbesondere dem Sachunterricht hierbei eine zentrale Rolle zu . Dieses Fach versucht, die gegenwärtige und zweifellos auch zukünftige Gesellschaft für Kinder in der Grundschule zu eröffnen und zu erklären . In dieser Verbindung ist auch die Entwicklung von Mündigkeit in der Digitalität (Stalder 2017) zentral, wobei informatische Bildung hierbei eine Säule ist, die auf ihre Bezugsdisziplin, die Informatik, verweist . Informatik ist grundsätzlich als die Wissenschaft der automatischen Datenverarbeitung definiert (Bergner u . a . 2017) . Das Ziel der Informatik ist es, algorithmische Strukturen zu modellieren, um Abläufe zu automatisieren und Daten zu transferieren (Claus& Schwill 2001) . Informatische Bildung wiederum zielt auf das „eigenständige, verantwortungsvolle Handeln in einer digital geprägten Lebenswirklichkeit“ (Bergner u . a . 2017, 54) . Sie verpflichtet sich also einer fachdidaktischen und bildungstheoretischen Zielstellung, indem sie Lernende u . a . befähigt, Probleme im Kontext von Informatiksystemen selbstständig zu lösen und diese auf nicht-informatische Kontexte zu übertragen . Dazu zählen, „ein strukturiertes Zerlegen von Problemen als auch ein konstruktives und kreatives Modellieren von Problemlösungen“ (GI 2019, V), welche mit der informatischen Problemlösefähigkeit oder computational thinking beschrieben werden (Wing 2006) . Sie tragen dadurch dazu bei, dass Schüler:innen doi .org/10 .35468/6203-01
14 Jan Grey u. a. doi .org/10 .35468/6203-01 ve hergeleitet (Baacke 2007) und für eine Verknüpfung der Fächer durchaus zielführend sind, doch wäre eine Aktualisierung auf gegenwärtige Digitalität und eine stärkere Integration der informatischen Hintergründe jenseits der Anwendungsebene noch zu leisten . Insgesamt muss die Sachunterrichtsdidaktik Kompetenzbereiche definieren, welche durch informatische Bildung gefördert werden können . Für orientierende Überlegungen zur Integration informatischer Bildung in den Sachunterricht kann das Positionspapier der GI (2019) genutzt werden, welches aufgrund seiner Genese allerdings eher für ein Pflichtfach Informatik argumentiert und damit die Anknüpfung an den Sachunterricht nicht genuin in den Blick nimmt . Das Positionspapier der Arbeitsgruppe Digitalisierung und Medien der GDSU (2021) wiederum erfasst die Informatik als eine Betrachtungsebene, wodurch schlussendlich noch gemeinsame Überlegungen fehlen, welche Kompetenzbereiche informatischer Bildung vielperspektivisch für den Sachunterricht nutzbar gemacht werden können . 3.2 Praktische Umsetzung informatischer Bildung im Sachunterricht Für die Implementierung informatischer Bildung lassen sich im praktischen Feld bereits erste integrative Ansätze finden: •Das bayerische Projekt Algorithmen für Kinder stellt erprobte Materialien zu Grundkonzepten der Programmierung für die Grundschule bereit (Geldreich 2021) . •Der Programmierkurs enthält zahlreiche Unterrichtsmaterialien und Lehrkräftehandreichungen (Geldreich u . a . 2017) . •Die Sammlung von bereits in der Grundschule durchführbaren Unterrichtsaktivitäten AI Unplugged behandelt das Thema künstliche Intelligenz ohne technische Hilfsmittel (Lindner u . a . 2019) . •Im Rahmen des bereits oben vorgestellten Projekts IaG in NRW wurden Module zu den Themen Kryptologie, Robotik und Daten gemeinsam mit Lehrkräften entwickelt und erprobt (siehe Bergner u . a . in diesem Band) . •Im Rahmen des Projekts Informatik in der Grundschule (IGS) wurden in NRW gemeinsam mit Lehrkräften Unterrichtsbausteine u . a . zur Kryptologie, Programmierung entwickelt und erprobt (Best 2020) . •Das in Niedersachsen durchgeführte Projekt Informatische Bildung und Technik in der Grundschule stellt im Sachunterricht erprobte Materialien zum Aufbau des Internets oder zur Kodierung bereit (Informatik und Technik in der Grundschule 2018) . •Das in Nordrhein-Westfalen durchgeführte Projekt Informatische Bildung als Perspektive für den Sachunterricht im Praxissemester erprobt die Einbettung
15 Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-01 informatischer Bildung in die erste Phase der Lehrkräftebildung im Sachunterricht (Kuckuck u . a . 2021) . •Weitere integrative Ansätze finden sich bspw . bei Diethelm und Borowoski (in diesem Band) . Die bisherigen Ansätze sind hauptsächlich aus informatischem Blickwinkel gestaltet worden, legen aber einen Grundstein für eine Verknüpfung mit dem Sachunterricht, da die meisten Materialien anschlussfähig an die Themen und Gegenstände des Sachunterrichts sind . Die jeweilige Verknüpfung liegt allerdings lediglich in Ansätzen vor . So wurde im Zuge des bereits oben angesprochenen Projektes Informatische Bildung als Perspektive für den Sachunterricht im Praxissemester an den Universitäten Wuppertal, Duisburg-Essen und Münster Material entwickelt, das unmittelbar an Inhalte des Sachunterrichts anknüpft, wie Algorithmen, die bspw . an die sachunterrichtlichen Prinzipien des Suchens und Ordnens angebunden werden können und unmittelbar die Lebenswelt von Schüler:innen adressieren . Es bestätigt sich in den Ansätzen der praktischen Umsetzung, dass der fachdidaktische Diskurs noch nicht zusammenführend konzipiert ist . Es fehlt eine Konsolidierung und auch gemeinschaftliche Herangehensweise der unterschiedlichen Disziplinen der Informatikdidaktik und Sachunterrichtsdidaktik zur Diskursentwicklung im Sinne einer konzeptionellen Entwicklung, um einen Sachunterricht mit informatischer Bildung zu vereinen . 3.3 Kombination sachunterrichtsdidaktischer und informatikdidaktischer Diskurse Sachunterricht und Informatik stehen beiderseits vor der Herausforderung, ihre jeweiligen fachdidaktischen Diskurse in einen kombinierten informatisch-sachunterrichtsdidaktischen Diskurs zu überführen . Aufgrund unterschiedlicher Faktoren wie der Schwerpunktsetzung der Bildungsziele im Sachunterricht durch den Perspektivrahmen (GDSU 2013) und unzureichender gemeinsamer Publikationsorgane finden sich nur vereinzelte Veröffentlichungen, die einen gemeinsamen Diskurs avancieren (z . B . Kuckuck u . a . 2021) . Häufig wird der bisherige Diskurs eher kritisch aneinander vorbei geführt . Während der Sachunterricht sich schwerpunktmäßig auf die mediale Ebene konzentrierte, was sich im Lernen mit und über Medien (Gervé 2016) niederschlägt, findet sich nun zusätzlich die Tendenz zum Lernen in der Digitalität anhand z . B . des medienübergreifenden RANG-Modells (Irion u . a . 2023) . Demgegenüber wird der Informatik eine Verknappung auf ihren fachlichen Schwerpunkt vorgeworfen, welche die Vielfalt der Digitalität und Vielperspektivität kaum reflektiert bzw . aufgreift . Die hier auftretenden Schwierigkeiten wurden durch interdisziplinäre Angebote wie das Dagstuhlund Frankfurt-Dreieck versucht aufzulösen . Auf diese Weise wird versucht, die
16 Jan Grey u. a. doi .org/10 .35468/6203-01 Vielschichtigkeit der Digitalität mit einer informatischen Perspektive zu vernetzen, ohne jedoch vertieft auf eine Kultur der Digitalität in ihrer Komplexität geänderter Praktiken und Kulturen eingehen zu können . Nicht umso weniger muss für den Digitalitätsdiskurs des Sachunterrichts die Frage gestellt werden, welche Kompetenzen der Sachunterricht hinsichtlich informatischer Bildung nun adressieren soll, welche Facetten sachunterrichtsdidaktischer Forschung neu gedacht werden müssen und wie empirische Evidenzen und Unterrichtsforschungen zu erreichen sind . Demgegenüber muss die Informatikdidaktik, die bereits vielfältige Materialien zur grundschulischen Erarbeitung ihrer Themen vorgelegt hat (s . o .), eine Verknüpfung zum Sachunterricht denken, um das Nebeneinander der beiden Fachdidaktiken aufzulösen und ein Miteinander der Ansätze zur Erweiterung eines vielperspektivischen Sachunterrichts unter Aufgreifen der Alltagskultur der Digitalität zu finden . Die Verschränkung der Diskurse (Sachunterrichtsdidaktik und Informatikdidaktik) eröffnet nicht zuletzt ein zusätzliches Forschungsfeld, das inter dis zipli när zu erschließen ist . Methodische, empirische und inhaltliche Verschränkungen der Disziplinen eröffnen innerhalb der jeweiligen Disziplin neue Zugänge und Sichtweisen, die genutzt werden können, um eine gemeinsame Forschungslandschaft und Tradition zu begründen . Ein wesentlicher Schritt zur wissenschaftlichen Verknüpfung der Sachunterrichtsund Informatikdidiaktik wurde im bereits eingeführten Projekt Informatische Bildung als Perspektive für den Sachunterricht im Praxissemester geleistet (Kuckuck u . a . 2021) . Das Projekt beinhaltet auch den Versuch, zwei unterschiedliche Forschungstraditionen, fachdidaktische und fachwissenschaftliche Zugänge vor dem Hintergrund der integrativen Einbettung der informatischen Bildung zu vereinen . Zu diesem Zweck arbeiteten an drei Hochschulstandorten Mitarbeitende aus der Sachunterrichtsund Informatikdidaktik mit dem Ziel zusammen, informatische Bildung in die jeweiligen Sachunterrichtsstudiengänge wissenschaftlich fundiert einzubetten . Im Zuge dieses Vorhabens konnte gezeigt werden, dass eine an den Sachunterricht anschlussfähige informatische (Lehrkräfte-)Bildung möglich ist . Für die konkrete unterrichtliche Erprobung wurde Material an den jeweiligen Standorten entwickelt, das von Studierenden während der Praxisphase ihres Studiums erprobt werden konnte . Im Zuge des Projektes wurden auch erste Überlegungen angestellt, wie informatische Bildung in die unterrichtliche Sachunterrichtsdidaktik eingebracht werden kann, um den beschriebenen Bildungswert gemeinsam zu realisieren . 4 Einbettung der Beiträge des Bandes in den Diskurs Mit diesem Band soll nun das Ziel verfolgt werden, informatische Bildung im Sinne eines vielperspektivischen Sachunterrichts herzuleiten und damit inte-
17 Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-01 grationsfähig in einen entsprechenden Sachunterricht zu machen, ohne fachdidaktische Sichtweisen der Informatik unberücksichtigt zu lassen . Der Band leistet daher einen Beitrag zur Identifikation, was der vielperspektivische Gehalt informatischer Bildung ist, und wie diese in den Zusammenhang mit Vielperspektivität zu setzen ist . Dies wird realisiert, indem sowohl Autor:innen aus der Sachunterrichtsdidaktik als auch der Informatikdidaktik zu Wort kommen . Der Band zeigt auf, dass sich das gemeinsame Forschungsfeld zur Einbettung informatischer Bildung in die Grundschule und spezifisch in den Sachunterricht in der Konsolidierungsphase befindet, und dass durchaus sehr unterschiedliche Herangehensweisen zur Realisierung des Vorhabens existieren . Im Folgenden werden die Beiträge dieses Bandes zugeordnet zu den drei inhaltlichen Schwerpunkten dargestellt: Politische und (fach-)didaktische Diskussionen, Empirische Befunde zur Einbettung sowie Berichte aus der Schulund Ausbildungspraxis . Schwerpunkt 1: Politische und (fach-)didaktische Diskussionen Humbert argumentiert zunächst anhand des Bildungswertes der Informatik für ein Hauptfach Informatik ab der ersten Klasse und über die gesamte Bildungsbiographie der Schüler:innen hinweg . Zur Beschreibung der dahinterstehenden bildungspolitischen Debatte bedarf es aber der genaueren Betrachtung zentraler Begrifflichkeiten . Schmitz diskutiert daher in ihrem Beitrag das Verhältnis von informatischer Bildung sowie Medienbildung und untersucht die Sichtweisen aktiver Lehrkräfte . Anschließend an den Bildungsgehalt von informatischer Bildung diskutieren Peschel und Gryl in ihrem Beitrag die unterschiedlichen informatikdidaktischen Modellierungen für digitale Grundbildung bzw . digital literacy im Unterricht (Dagstuhlund Frankfurt-Dreieck) und übertragen diese auf das Kreismodell des Sachunterrichts, um digital bildenden Sachunterricht sowie Notwendigkeiten für die Entwicklung von Curricula bzw . den Perspektivrahmen Sachunterricht abzuleiten und damit eine integrative Perspektive einzunehmen . Eine weitere integrative Modellierung von Kompetenzfeldern entwickeln Holzapfel und Dittert, die in ihrem Beitrag die Verbindung von Kreativität und informatischer Bildung im Sachunterricht vorschlagen . Es werden die Möglichkeiten vielperspektivischen Lernens mittels kreativer Lösungen informatischer Problem stellungen diskutiert . Schwerpunkt 2: Empirische Befunde zur Einbettung Mit Blick auf die Einbettung informatischer Bildung in den Sachunterricht werden im zweiten Teil des Bandes empirische Befunde zur Einbettung vorgestellt . Wie sich die informatische Bildung in Curricula konkret niederschlägt,
18 Jan Grey u. a. doi .org/10 .35468/6203-01 untersuchen Grey und Gryl anhand von Dokumenten und Ordnungen für den Lehramtsstudiengang Sachunterricht . Hierbei werden die Einbettung entsprechender Kompetenzen untersucht, wie auch Gelingensbedingungen für die Einbettung diskutiert . Lachetta, Schmitz, Morawski, Humbert und Kuckuck untersuchen in ihrem Beitrag die Relevanzeinschätzung von Grundschullehrkräften zur informatischen Bildung . Geldreich wiederum analysiert in ihrem Beitrag anhand von Interviews mit Lehrkräften die Auswirkungen von Programmierung auf die Kompetenzentwicklung von Schüler:innen . Asen-Molz und Wenzel verknüpfen in ihrem Beitrag die informatische sowie politische Bildung und diskutieren anhand einer Interventionsstudie, inwiefern Lehrkräfte über entsprechende(s) Wissen und Kompetenzen verfügen, um beide Bereiche zu verbinden . Schwerpunkt 3: Berichte aus der Schulund Ausbildungspraxis Hinsichtlich der Ausbildungsund Schulpraxis legen Haider und Knoth einen Beitrag vor, in welchem sie die Einbettung der Informatik in die Grundschule über die letzten zehn Jahre kritisch diskutieren, die Einbettung von Robotik in die Lehrkräftebildung herleiten und abschließend die Konzeption von unterschiedlichen Forschungsarbeiten am Studienstandort Regensburg im Überblick darstellen . Knoth und Haider stellen in ihrem Beitrag ein Seminarkonzept vor, welches der Förderung von informatischen Kompetenzen Studierender durch selbstentwickelte Unterrichtskonzepte dient . Fricke und Killich berichten– basierend auf einem nordrhein-westfälischen Projekt an Grundund Sekundarschulen– über die Gestaltung von Unterrichtsvorhaben und -materialien zum Erwerb informatischer Kompetenzen . Bentz eröffnet einen spielerischen und interaktiven Zugang zur Einführung algorithmischer Strukturen in den Sachunterricht mithilfe von haptischer blockbasierter Programmierung . Greifenstein, Heuer und Fraser untersuchen anhand der Programmierung von Strickmustern die Perspektive der Lehrkräfte zur Einbettung informatischer Bildung in die Praxis . Diethelm und Borowski bieten eine Übersicht über das Material zum „Internetspiel“ und ziehen ein Resümee über die unterschiedlichen Stadien und Entwicklungen des Materials . Bergner, Humbert, Schmitz und Fricke stellen unterschiedliche Module für den Unterricht aus dem Projekt Informatik an Grundschulen (IAG) mit den Schwerpunkten Kryptologie und Robotik vor . Abschließend legen Ritter, Nenner und Bergner einen Versuch vor, informatische Bildung fächerverbindend mit allen Fächern der Grundschule zu betrachten, um informatische Bildung als querschnittlichen Gegenstand zu implementieren . In der Übersicht der Beiträge kann– bei aller Heterogenität der Herangehensweisen und auch unterschiedlicher Diskurse– Informatik als Teil von Digitalität verstanden werden, und dabei kann Informatik als Werkzeug und
19 Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-01 als Gegenstand von digitalisierungsbezogenem, vielperspektivischem (Sach-) Unterricht aufgefasst werden . Wesentlich ist, dass sich die Informatik aus ihrer Tradition heraus, die die Modellierung von Unbekanntem als Möglichkeit zur Weltgestaltung nutzt, als anschlussfähig an den Sachunterricht erweist . Dieser betrachtet die Weltgestaltung mithilfe von Kinderoder Kinder-SachenWelten-Fragen vielperspektivisch . Informatische Bildung kann auch im Sinne als Ansatz zur Weltanschauung und -gestaltung verstanden werden und dabei Digitalisierung über zugrunde liegende Prinzipien und Funktionsweisen erschlossen und gestaltet werden . Es lässt sich also zusammenfassen, dass Informatik bzw . informatische Prinzipien sich in der gegenwärtigen Lebenswirklichkeit von Kindern manifestieren und damit Anknüpfungspunkte an unterschiedliche Unterrichtsfächer und Wissenschaftsdisziplinen gegeben sind, so auch an den ebenso wissenschaftswie alltagsbezogenen Sachunterricht . Literatur Ackeren, I . von, Endberg, M .& Locker-Grütjen, O . (2020): Chancenausgleich in der Corona-Krise: Die soziale Bildungsschere wieder schließen . In: Die Deutsche Schule, 112(2), 245–248 . Albers, S . (2017): Bildung und Vielperspektivität im Sachunterricht– Ein „inniges“ Verhältnis . In: GDSU-Journal, 6, 11–20 . Baacke, D . (2007): Medienpädagogik . Tübingen: Niemeyer . Bergner, N ., Köster, H ., Magenheim, J ., Romeike, R ., Schroeder, U .& Schulte, C . (2017): Zieldimensionen für frühe informatische Bildung im Kindergarten und in der Grundschule . In I . Diethelm (Hrsg .): Informatische Bildung zum Verstehen und Gestalten der digitalen Welt: 17 . GI-Fachtagung Informatik und Schule; 13 bis 15 . September 2017 Oldenburg . Bonn: Gesellschaft für Informatik e . V . (GI), 53–62 . Best, A . (2020): Informatik in der Grundschule (IGS) . Informatik in der Grundschule . Dissertation . Online unter: https://www .uni-muenster .de/IDMI/arbeitsgruppen/ag-thomas/projekte/igs . shtml (Abrufdatum: 11 .06 .2024) . Best, A .& Maggraf, S . (2015): Das Bild der Informatik von Sachunterrichtlehrern– Erste Ergebnisse einer Umfrage an Grundschulen im Regierungsbezirk Münster . In: J . Gallenbacher (Hrsg .): Informatik 2015 Informatik allgemeinbildend begreifen; 16 . GI-Fachtagung Informatik und Schule, Tagung vom 20 . bis 23 . September 2015 . Bonn: GI, 53–62 . Brämer, M ., Straube, P ., Köster, H .& Romeike, R . (2020): Eine digitale Perspektive für den Sachunterricht– Ein Vorschlag zur Diskussion . In: GDSU-Journal, 10, 9–20 . Brinda, T ., Brüggen, N ., Diethelm, I ., Knaus, T ., Kommer, S ., Kopf, C ., Missomelius, P ., Leschke, R ., Tilemann, F .& Weich, A . (2019): Frankfurt-Dreieck zur Bildung in der digital vernetzten Welt . In: A . Pasternak (Hrsg .): Informatik für alle . Bonn: GI, 25–33 . Bundesministerium für Bildung Wissenschaft und Forschung– Österreich (BMBWF) (2024): Änderung der Verordnung über die Lehrpläne der Volksschule und der Sonderschulen . Online unter: https://www .ris .bka .gv .at/Dokumente/BgblAuth/BGBLA_2024_II_204/BGBLA_2024_ II_204 .pdfsig (Abrufdatum: 11 .06 .2024) . Claus, V .& Schwill, A . (2001): Duden Informatik: Ein Fachlexikon für Studium und Praxis . Mannheim: Duden Verlag . Dagiene, V ., Hromkovic, J .& Lacher, R . (2021): Designing informatics curriculum for K-12 education: From Concepts to Implementations . In: Informatics in Education, 20(3), 333–360 .
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23 Herausforderungen und Möglichkeiten informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-01 Schmitz, Denise Bergische Universität Wuppertal Didaktik der Informatik Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal dschmitz@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: informatische Bildung in der Lehrkräftebildung, Wirkungen und Bedingungen von Fortbildungen, Verständnis von Informatik Gryl, Inga, Prof . Dr . Universität Duisburg-Essen Institut für Sachunterricht Schützenbahn 70, 45127 Essen inga .gryl@uni-due .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: sachunterrichtliche Bildung in der Digitalität, Bildung für nachhaltige Entwicklung und Lehrendenprofessionalisierung Best, Alexander, Jun .-Prof . Dr . Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg Institut für Informatik Von-Seckendorff-Platz 1, 06120 Halle (Saale) alexander .best@informatik .uni-halle .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: informatische Bildung in der Lehrkräftebildung und Grundschule Kuckuck, Miriam, Prof . Dr . Bergische Universität Wuppertal Institut für Geographie und Sachunterricht Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal kuckuck@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatische Bildung im Sachunterricht, Bildung für nachhaltige Entwicklung, Digitalisierung in der Lehre Humbert, Ludger, StD (i . R .) Prof . (em .) Dr . rer .nat . Dipl .-Inf . ludger .humbert@udo .edu Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Entwicklung informatischer Bildung, Etablierung und Erweiterung eines Pflichtfachs Informatik
30 Ludger Humbert doi .org/10 .35468/6203-02 griff Wissen assoziiert, dass den Daten auf dieser Ebene eine Bedeutung zugeordnet wird . Betrachten wir Daten als „Fakten“, kommen mit dieser Ebene Beziehungen– ja: ein Beziehungsgeflecht– zwischen den „Fakten“ dazu . Auf der letzten Ebene wirken die so bedeutungstragenden Daten und führen zu Aktionen bei denen, die die Ergebnisse zur Entscheidungsfindung heranziehen . Diese Ebene wird fachlich mit Pragmatik bezeichnet und in dieser Sicht als Informationsebene ausgewiesen . Diese Zusammenhänge wurden nach unserer Kenntnis erstmalig in (Naur 1966) dargestellt (siehe Abb .1) und erläutert: „Wir beginnen mit der Realität . Wir sind an einer Veränderung dieser Realität interessiert . Aber es ist oft so unbequem, direkt in eine neue Realität überzugehen . Deshalb machen wir einen Übergang zu Daten → operieren mit diesen Daten → führen einen Datenprozess durch → holen einige neue Daten mit einem entsprechenden Bezug zur neuen Realität . Mit Datenprozessen gewinnen wir Einblick in den möglichen Lauf der Welt . Wir simulieren eine neue Realität .“ (Naur 1966 zit . nach Caeli 2018, 17; Übersetzung durch den Autor) Einige dieser Überlegungen wurden in (Humbert 2019) diskutiert . 3.2 Informatische Modellierung Informatik dient der Transformation lebensweltlicher Situationen und damit zusammenhängender Probleme von der Informationsebene in die Datenebene, einer Prozessierung auf der Datenebene und der Interpretation der sich dadurch ergebenden neuen Daten . Auf der Ebene der Prozessierung werden Operationen auf den Daten durchgeführt, die im Ergebnis zu neuen Daten führen, die als Information auf der pragmatischen Ebene zur Problemlösung beitragen . Die Form der Problemlösung durch die Bereitstellung und Nutzung von Algorithmen und Daten(strukturen) ist nicht neu, wohl aber die Abarbeitung der Algorithmen auf den Daten durch Informatiksysteme, die eine automatische Datenverarbeitung ermöglichen . Der beschriebene Prozess stellt das „Herz der Informatik“ dar . Im Unterschied zu anderen (deskriptiven) Modellierungen vor allem in den Naturwissenschaften wird durch die informatische Modellierung „die Welt verändert“ . Dieser Prozess kann nur durch eigene kreativ-konstruktive Erfahrungen so durchdrungen werden, dass ein reflexiver Umgang mit den informatischen Modellierungen Dritter eröffnet wird . Da es sich um einen zyklischen Prozess handelt, erhalten wir einen informatischen Modellierungskreis (vgl . Abb .2) . formation (Kuhlen 2013; zum Begriff Information vergleiche auch Weizenbaum 2001, 5–6) . Andererseits sind die Begriffe Syntax, Semantik und Pragmatik sowohl in ihrer Bedeutung als auch in der Beziehung zueinander in der Informatik konsensfähig .
31 Das Schulfach Informatik in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-02 Ergebnisse Modell Konsequenzen Situation Informatik Welt L¨osung Problem verarbeiten validieren interpretieren formalisieren Abb.2: Modellierungskreis der Informatik (Humbert, Best u . a . 2020a, 92) Im Rahmen des Pilotprojekts Informatik an Grundschulen (IaG) wurde die informatische Modellierung als unterrichtsplanungsleitendes Prinzip weiterentwickelt, um die Gestaltung lernförderlicher Szenarien zu ermöglichen (Humbert, Magenheim u . a . 2020b, 109; (KR04–KR05)– Modul Kryptologie– Handreichung für Lehrkräfte) . 3.3 Menschen, Probleme, Werkzeuge Werkzeuge Probleme Menschen Abb.3: People, problems, and tools as fundamental elements in problem solving (Caeli 2021, 48; Übersetzung durch den Autor) Der „Weltsicht“ auf Menschen, Probleme und Werkzeuge, die im Informatikkontext und vor allem aus der informatikdidaktischen Perspektive zu berücksichtigen sind, fällt eine zentrale Rolle zu . Auch hier werden wir bereits bei
32 Ludger Humbert doi .org/10 .35468/6203-02 Naur fündig: Peter Naur erläutert 1965 die Kanten (Verbindungen zwischen den Knoten) der Abb .3: •[WP] Werkzeuge zur Lösung von Problemen, die niemand als Probleme versteht, sind bedeutungslos . •[PM] Probleme existieren nur aufgrund des menschlichen Bewusstseins . •[MW] Werkzeuge existieren nur dann als Werkzeuge, wenn manche Leute sie für geeignet halten, um Probleme zu lösen . Elisa Nadire Caeli betrachtet in ihrer Dissertation die aktuellen Überlegungen, computational thinking als verpflichtendes Element in der Schule zu etablieren . Sie analysiert historische Quellen auf Beiträge zur aktuellen Diskussion und erläutert die Abb .3 im Kontext der Gestaltung von Lehr-/Lernprozessen (Caeli 2021, 55; Übersetzung durch den Autor): •[WP] Werden die Werkzeuge verwendet, um Probleme zu lösen, die die Lernenden/Studierenden als Probleme verstehen? •[PM] Lösen Lernende/Studierende wissentlich ein Problem, das für den Menschen relevant ist? •[MW] Verstehen Lernende/Studierende Werkzeuge als geeignete Dinge, um Probleme zu lösen, und denken sie darüber nach? Elisa Nadire Caeli dokumentiert die Einschätzung von Peter Naur zur Nutzung von Werkzeugen im Informatikunterricht: „Darüber hinaus veranschaulichte Naur anhand des Dreiecksmodells aus Menschen, Problemen und Werkzeugen [siehe Abb .3], wie diese drei Elemente interagieren und dass die Konzentration beispielsweise auf die Programmierung als Werkzeug unsere Kreativität einschränken könnte . Daher können Schüler:innen, anstatt Werkzeugnutzung zu lernen, von informatiksystemfreien Lernszenarien profitieren, um ihr Denken auf kreative Weise zu entwickeln, die losgelöst von bestimmten Werkzeugen ist .“ (Caeli 2021, 64; Übersetzung durch den Autor) Diese Einschätzung haben wir zum Anlass genommen, weiter zu recherchieren und in der Folge den Beitrag (Humbert u . a . 2018) zusammengestellt, der auf (Kay 1991a) bzw . (Kay 1991b) verweist . Alan Kay hat mit der Vision eines Tablet-Informatiksystems für Kinder (Kay 1972) und der Entwicklung der Programmiersprache Smalltalk (als Squeak heute auch für Schüler:innen in der Grundschule im Einsatz; Ingalls u . a . 1997) konstruktive Nutzungsmöglichenkeiten von Informatiksystemen für die Integration in Bildungsprozessen ersonnen . Andererseits formuliert er aber sehr deutlich: „Jeder weiß, daß die Musik nicht im Klavier steckt . Sie entspringt dem Menschen– seinem Bedürfnis, Stimmungen, Empfindungen und Vorstellungen auf besondere Weise, nämlich durch Melodien, Rhythmen und Harmonien zu gestalten und mitzuteilen“ (Kay 1991b, 136) . Joseph Weizenbaum macht deutlich, dass Lehrkräfte
33 Das Schulfach Informatik in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-02 in die Lage versetzt werden müssen, die informatische Modellierung zu verstehen, um die Zukunft bewältigen zu können: „[…] dass man mit Hilfe von Computersimulationen viele Phänomene veranschaulichen und erklären kann, die sonst ziemlich kompliziert zu erklären sind und oft keine eigene visuelle Realität haben . Und in der Tat ist die Modellbildung eine Grundform der Arbeit mit dem Computer . Das können mathematische oder physikalische, aber auch soziale, wirtschaftliche oder psychologische Modelle sein . Wichtig ist nun aber, dass man sich darüber im Klaren ist, was ein Modell ist, was es leisten kann und was es nicht ist bzw . wo seine Grenzen sind . […] Dabei war wichtig, was in dieses Modell eingebaut wurde . Noch wichtiger aber ist, was bei der Modellbildung unberücksichtigt geblieben ist . […] Ohne zu übertreiben, halte ich dies für die wichtigste Erkenntnis, die ein Lehrer, der Computersimulation einsetzt, vermitteln kann, nämlich deutlich zu machen, wo die Grenzen der jeweiligen Modelle liegen . Das gilt in ganz besonderem Maße für die Simulation gesellschaftlicher oder psychologischer Prozesse .“ (Weizenbaum 1988, 4–5) „Eine Frage, eine ganz wichtige Frage, ist die folgende: Auf welcher Ebene wollen wir den Kindern den Computer erklären? Auf englisch gesagt: At what level of explanation? Sollen wir ihnen erklären, wie man ein Computerspiel, vielleicht einen Flugzeugsimulator, der viel Spaß machen könnte, bedient? Sollen wir den Kindern den Computer auf dieser Ebene erklären? Dann kann man vielleicht etwas sagen über Computersprachen, besonders höhere Computersprachen . Wie funktioniert der Computer, daß er diese Sprache versteht? Dann gibt es das, was wir machine language, also Maschinensprache nennen– ja, und wie funktioniert das? Da muß man die Schalter des elektrischen Gerätes, seine Architektur, erklären . Das ist nicht besonders schwer, muß ich sagen, aber man muß sich entscheiden, man muß sagen: Diese Ebene wollen wir . Wenn man das gesagt hat, muß man auch seine Idee verteidigen, indem man begründet, daß es gerade diese Ebene der Erklärung ist, mit der man beginnen bzw . aufhören sollte . Warum gerade diese Ebene? Wenn man sagt: Nein, sie sollten auch lernen, wie diese Schalter und diese Architektur funktionieren, dann dauert es nicht lange, bis wir in der Quantenmechanik– ich meine das ganz ernst–, bis wir in der Physik sind .“ (Weizenbaum 2001, 81–82) Über Fragen der Zielstellung hinaus stellt sich die Frage nach dem „Warum“ . Diese Frage wird bereits vor zwei Generationen gestellt und es werden Antworten gegeben: „Bezüglich der Frage, warum Informatik in die Schule gehört, habe ich herausgefunden, dass Peter Naur vor 50 bis 60 Jahren argumentierte, dass jeder lernen sollte, Daten, ihre Natur und ihre Verwendung in einer demokratischen Gesellschaft zu verstehen . Seine Begründung war, dass die Informatik, ähnlich wie das Sprachenlernen und die Mathematik, ein wichtiges Hilfsmittel für eine Reihe allgemeiner Aktivitäten ist, die für unser allgemeines Leben und für alle Disziplinen relevant sind . Er erklärte, dass die Menschen die Informatik verstehen müssten, um Entscheidungen in unserer Gesellschaft beeinflussen zu können, und erklärte daher– veranschaulicht
34 Ludger Humbert doi .org/10 .35468/6203-02 durch Beispiele, wie sich die Informatik auf das Leben aller Menschen aus seiner eigenen Zeit und der von ihm erwarteten Zukunft auswirkt–, dass dieses Verständnis in der Pflichtschulbildung vermittelt werden sollte .“ (Caeli 2021, 62–63; Übersetzung durch den Autor) Alexander B . Cannara und Stephen A . Weyer stellen 1974 fest, „[Informatik] hat für die Bildung im Primarbereich viel zu bieten: 1 . das Konzept, dass Ideen als Anweisungssequenzen formalisiert werden können, 2 . Methoden zur Modellierung von Prozessen der realen Welt, und 3 . Metaphern zur Verknüpfung von maschineller Datenund menschlicher Informations verarbeitung .“ (Cannara& Weyer 1974, 272; Übersetzung durch den Autor) Dass die frühen Überlegungen von Peter Naur– obwohl klar am Fach, an der Wissenschaft Informatik orientiert– durchaus eine klare erziehungswissenschaftliche Zielstellung aufweisen, dokumentiert Elisa Nadire Caeli sehr deutlich– auch die Einschätzung, dass Änderungen im Bildungssystem Jahrzehnte benötigen, um wirksam zu werden, findet sich bereits in den frühen Texten: „Der Großteil meiner historischen Studien konzentriert sich auf Naurs fachspezifische Bildungstheorien . Diese Theorien können als Fortsetzung von Klafkis allgemeinpädagogischen Theorien gesehen werden, da sie beide gesellschaftliche und demokratische Gründe für die Einbeziehung von Fächern in die Pflichtschulbildung in einer allgemeinen Bildungsperspektive und nicht für spezifische Berufsziele betonen . Darüber hinaus betonen sowohl Klafki als auch Naur die Projektaktivität im Hinblick auf die Entwicklung von Kompetenzen in einem anwendungsorientierten Kontext, anstatt sich Wissen oder Lernkonzepte außerhalb ihres Kontexts anzueignen . Dies ist einer der Gründe, warum Naurs fachdidaktische Theorien für eine kritisch-konstruktive Bildungsperspektive gut geeignet und wertvoll sind . Naur rechnete damit, dass es Jahrzehnte dauern würde, bis das Fach Datalogie in die Pflichtschule aufgenommen werden würde . Obwohl Pioniere den Grundstein für das Fach legten und Lösungsansätze für Herausforderungen detailliert beschrieben, beschlossen Politiker und Entscheidungsträger in Dänemark, das neue Fach nicht umzusetzen . Heute besteht jedoch ein erneutes Interesse an einem ähnlichen Thema […], das darauf abzielt, dass jeder digitale ‚Technologien‘ versteht . Daten sind ein unvermeidliches Thema, und in dieser Hinsicht ist Naurs Denken wertvoll und inspirierend .“ (Caeli 2021, 64; Übersetzung durch den Autor) 4 Fazit der historischen Betrachtungen Parallel zur Etablierung der Wissenschaft Informatik werden Überlegungen zum Bildungswert dieses Faches angestellt . Da Informatik sowohl strukturwissenschaftliche wie auch ingenieurwissenschaftliche aber auch– bezogen auf die Auswirkungen informatischer Modellierungen auf die Welt– sozialund
35 Das Schulfach Informatik in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-02 gesellschaftswissenschaftliche Eigenschaften aufweist, führt jede Zuordnung zu etablierten Schulfächern zu Abstrichen und läuft damit der dem Fach innewohnenden, aber spezifisch ausgeprägten Multiperspektivität zuwider– ja: konterkariert geradezu die aus dem Fach entspringende Weltsicht . Aus den Überlegungen von Peter Naur und Alan Kay werden konkrete Ideen zur Umsetzung in der Schule abgeleitet . An einigen Stellen werden erste curriculare Einflüsse wirksam, die in Dänemark vom Schulministerium durch Unterrichtsmaterialien ergänzt um didaktische Hinweisen entwickelt und disseminiert werden . Allerdings gelingt die Einflussnahme nur sporadisch und wird später oftmals von einer Nutzungsperspektive abgelöst . Doch betonte bereits Peter Naur, dass es einige Jahrzehnte dauern könnte, bis seine Ideen wirksam umgesetzt werden (siehe Abschnitt3 .3) . Alan Kay „erleidet“ das gleiche Schicksal, wie vor ihm bereits Seymour Papert, der den „Krankheiten des Bildungssystems“ durch ein in den Bildungsprozess eingespeistes Informatiksystem (bei Seymour Papert die Programmiersprache Logo) begegnen wollte (Agalianos u . a . 2006, 4) . Als Konsequenz von Bemühungen zur Beförderung der Informatik in der Schule ausschließlich durch die Einbeziehung von Informatiksystemen kann festgehalten werden, dass die von Peter Naur 1965 attestierte Problematik (siehe Abschnitt3 .3, Abb .3 und seine Erläuterungen) die Werkzeugsicht darstellt und damit zur Bildung nur wenig beizutragen in der Lage ist . Umgekehrt werden die Werkzeuge dann nützlich, notwendig und bildungsförderlich, sobald Schüler:innen im Problemlöseprozess die Notwendigkeit der automatischen Abarbeitung ihrer Überlegungen zur Lösung mittels eines Informatiksystems einschätzen können . Zentral für die mit der informatischen Bildung einhergehenden Zieldimensionen sind die im Phänomenbereich 3 (Humbert& Puhlmann 2004) angesiedelten Überlegungen, dass Informatikkonzepte auch ohne expliziten Bezug zu Informatiksystemen im Alltag der Schüler:innen eine wichtige Rolle spielen . Hier geraten namentlich regelbasierte Strukturen, wie soziologisch relevante Gruppenphänomene bei/unter Menschen in den Blick; es geht um die Auflösung von Wartesituationen (durchaus bis hin zum Halteproblem; Turing 1936) und damit einhergehend den prinzipiellen Grenzen der Informatik . Orientieren wir uns bei der curricularen Gestaltung darüber hinaus an den fundamentalen Ideen der Informatik (Schwill 1993), wird deutlich, dass auch hier gilt: das Verständnis für Informatikkonzepte und damit die Entwicklung von Informatikkompetenzen muss für alle Menschen durch altersgemäße Zugangswege ermöglicht werden, also auch im Elementarund im Primarbereich . Die dargestellten Überlegungen führen in der Konsequenz dazu, dass Informatik als verbindliches Schulfach ab Klasse 1 der Grundschule allen Schüler:innen die Möglichkeiten und Chancen der informatischen Bildung eröffnen kann .
36 Ludger Humbert doi .org/10 .35468/6203-02 5 Zur Gestaltung von Informatik in der Schule Wenn wir die in der historischen Perspektive dargestellten Anforderungen als kritisch-konstruktive Gestaltungshinweise für ein zeitinvariantes Bildungsgut betrachten, stellen wir– gerade für den Grundschulbereich– fest, dass in den zurückliegenden fünf bis sechs Jahrzehnten auf der Ebene der Informatikartefakte5 gewaltige Veränderungen zu beobachten sind . Sind also die historischen Gestaltungsüberlegungen heute überhaupt noch zielführend? Nun, hier helfen Vergleiche: •Die Überlegungen von Peter Naur gehen deutlich über die mit dem sogenannten computational thinking einhergehenden Ansätzen (Wing 2016) hinaus, wie in der Dissertation (Caeli 2021) herausgearbeitet wird . Bereits Naur zeigt in seinen Überlegungen, dass informatische Bildung Teil allgemeinpädagogischer Überlegungen ist und didaktisch-methodisch so zu gestalten ist, dass gesellschaftliche und demokratische Bezugspunkte berücksichtigt werden müssen (siehe Abschnitt3 .3) . •Die mit Computer Science Unplugged (Bell, Fellows, und Witten 2006) angestrebten– durchaus zeitinvarianten– Erkenntnisse der Informatik gehen vom Fach und den Denkzeugen des Faches aus (Haefner u . a . 1987)– das Sinnkriterium der fundamentalen Ideen der Informatik (Schwill 1993) fordert hingegen, dass Problemsituationen der Schüler:innen als Bezugspunkt (auch für einen gelingenden Informatikunterricht) berücksichtigt werden müssen . •Informatische Modellierung als Herzstück der Informatik (Thomas 2002) und einer prozessorientierten Charakterisierung der Arbeit im Fach, wie von Humbert und Puhlmann (2004) dargestellt wird, hat in der Informatik Tradition: der Querschnittsfachausschuss „Modellierung“ der Gesellschaft für Informatik, der seit 1998 die gleichnamige Tagung durchführt . •Mit dem Pilotprojekt Informatik an Grundschulen (IaG) wurde erfolgreich die Umsetzung der in (MSB-NW 2017) dokumentierten Projektziele ohne den Einsatz von Informatiksystemen realisiert und evaluiert . Die Erweiterung um einen sinnvoll gestalteten Informatiksystemeinsatz konnte ebenfalls erprobt werden, so dass gerade für Grundschulen Umsetzungsvorschläge zur Entwicklung von Informatikkompetenzen bei Schüler:innen gezeigt werden konnten . •Allerdings stellt sich das bereits an anderer Stelle verdeutlichte Problem der Qualität der Qualifikation der Lehrkräfte (Haselmeier u . a . 2016; Haselmeier 2018, 2019) . Dazu wurde eine GI-Empfehlung verabschiedet, die dem Einfluss der Informatik auf alle Bereiche der Arbeit aller Lehrkräfte auf einer 5 Als Artefakte werden Ergebnisse der Arbeit von Informatiker:innen bezeichnet– dazu gehören die Elemente der Modellierung in Form von Informatiksystemen .
37 Das Schulfach Informatik in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-02 wissenschaftlichen Basis in der ersten Phase der Lehrkräftebildung Rechnung trägt (Diethelm 2021) . 6 Internationale Entwicklungen Als Konsequenz der bisher angestellten Überlegungen stellt sich die Frage: Gibt es internationale Entwicklungen, die unsere Erkenntnisse berücksichtigen? In England wurde mit dem Schulfach Computing ab Klasse 1 der Grundschule ein eigenständiges Fach eingeführt, das durchgängig die komplette Bildungsbiographie begleitet . In Singapur beginnt Informatik bereits in der Vorschule (Landtag Nordrhein-Westfalen 2015, 4) . „The Japan News“ dokumentiert (The Yomiuri Shimbun 2016), dass in Japan Informatik ab der Grundschule verpflichtend eingeführt wird . In vielen Ländern wurde in den zurückliegenden Jahren Informatik als verpflichtendes Element der allgemeinen Bildung ab der Grundschule etabliert, oder es wurde beschlossen, dies zu tun: Schweiz, UK, Polen, Slowakei, Slowenien, USA, Indien, Südkorea, Israel, Australien und Neuseeland (nach Baumgartner u . a . 2016, 108–109) . Mit Serbien führt ein weiteres europäisches Land Informatik als verpflichtendes Schulfach ab der Grundschule ein (Ivanji 2020) die Liste der Länder, die in den zurückliegenden Jahren einen (eigenständigen) Pflichtbereich zur Etablierung informatischer Bildung ab der Grundschule eingerichtet haben bzw . dies planen, wird länger und länger . 7 Resümee Informatik stellt mit der informatischen Modellierung eine konstruktive Möglichkeit zur Gestaltung der Welt bereit . Die analytische Dimension eröffnet den Horizont zum Verstehen, während Gestaltungsüberlegungen die Selbstwirksamkeit erfolgreich auf der operativen Ebene umsetzbar Änderungen zur Folge haben (Humbert& Müller 2023) . Die Wirkmacht der Informatik als Bildungsgut kann letztlich nur bildungsbegleitend mit einem sowohl fachlich fundierten als auch auf die konkrete Lebenswelt bezogenen Informatikunterricht durch die komplette Bildungsbiographie erfolgreich eingelöst werden . Integrative Ansätze sind gescheitert, da eine fachlich ausgestaltete Grundlage bei den Lehrkräften und in der Folge bei den Schüler:innen unzureichend entwickelt wurde .
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46 Denise Schmitz doi .org/10 .35468/6203-03 aus einer informatischen Perspektive (z . B . Aufbau von Informatiksystemen, informatische Kriterien zur Auswahl bspw . Effizienz) und andererseits aus einer medienpädagogischen Perspektive (z . B . reflektierter Umgang von Hardware) betrachtet werden . Die Kompetenzen sind so offen beschrieben, dass sie unabhängig vom Fach mit Fachinhalten verknüpft werden können . Vor allem im sechsten Bereich des MKR wird deutlich, dass die Kompetenzen ohne informatische Bildung nicht erreicht werden können, da in diesem Bereich vor allem die Modellierung und Implementierung innerhalb des Problemlösens im Vordergrund steht . Das Bundesland NW sieht bisher für alle weiterführenden Schulen das Pflichtfach Informatik (ab dem fünften Schuljahr) vor (GI 2021) . Des Weiteren sind seit dem Schuljahr 2022/23 über die fachübergreifenden Elemente im MKR hinaus nun explizit Elemente der Informatik Bestandteil der Lehrpläne für die Primarstufe . Im Sachunterricht sollen „Fragestellungen aus der sozialwissenschaftlichen, der naturwissenschaftlichen, der geographischen, der historischen und technischen Perspektive beleuchtet werden“ (MSB-NW 2021, 178) . Dazu sollen die Schüler:innen bis zum Ende der Klasse 4 innerhalb des Feldes „Demokratie und Gesellschaft“ z . B . Codierung und Verschlüsselung unterscheiden sowie Möglichkeiten zum Schutz persönlicher Daten beschreiben (ebd ., 185) . Außerdem sollen sie im Feld „Technik, digitale Technologien und Arbeit“ z . B . das EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) simulieren und eine Sequenz programmieren (ebd ., 192) . Zusätzlich sollen im Mathematikunterricht Algorithmen zum Lösen von Problemen, zum Argumentieren und zum Rechnen genutzt werden (ebd ., 82–88) . Durch den MKR und die neuen Lehrpläne müssen also alle Grundschullehrkräfte informatische und medienpädagogische Elemente in ihrem Unterricht beachten . Dass die Unterscheidung zwischen Informatik und Medienpädagogik Grundschullehrkräften (und Lehrkräften der Sonderpädagogik) schwerfällt, wird im anschließenden Abschnitt aufgezeigt . 4 Unterscheidung der zwei Bereiche durch Lehrkräfte Im standortübergreifenden Projekt Informatische Bildung als Perspektive des Sachunterrichts im Praxissemester (Kuckuck u . a . 2022) werden den Studierenden (Lehramt für Grundschule und Sonderpädagogik) Möglichkeiten zur Umsetzung von informatischer Bildung im Sachunterricht sowie das benötigte Hintergrundwissen aufgezeigt, damit sie dies direkt im Praxissemester umsetzen können . Die Studierenden wirken dann als Multiplikator:innen der informatischen Bildung, weil sie ihren zuständigen Ausbildungslehrkräften die Möglichkeiten zur Umsetzung weitergeben . Das benötigte informatische Hintergrundwissen kann außerdem durch Handreichungen erlangt werden,
47 Grundschullehrkräfte zw. informatischer Bildung und Medienbildung doi .org/10 .35468/6203-03 die dem entwickelten Material beiliegen . Darüber hinaus führen und transkribieren die Studierenden Leitfaden-Interviews mit jeweils zwei Lehrkräften der Schule . Dabei beantworten die Lehrkräfte, die den Einsatz der Umsetzungen nicht begleitet haben, 17 Interviewfragen zur Bedeutung von informatischer Bildung im Sachunterricht . Die Ausbildungslehrkräfte, denen die Studierenden die Möglichkeiten zu Umsetzungen weiter gegeben haben, beantworten zusätzliche neun Fragen zum Unterrichtsmaterial und dessen Einsatz . Anhand der transkribierten Interviews untersuchen einerseits die Studierenden und andererseits die Mitarbeiter:innen des Projektes Forschungsfragen zum aktuellen Stand der Informatik an Grundbzw . Förderschulen . Dieser Beitrag konzentriert sich auf die Interviewfrage „Welche Unterschiede kennen Sie zwischen Informatik und Medienerziehung?“ Bis Februar 2023 wurden via qualitativer Inhaltsanalyse 167 Antworten zu dieser Frage ausgewertet, die in Antworten von Lehrkräften der Grundschule (ng = 121) und Förderschule (nf = 46) unterschieden werden können . Im Weiteren wird die Gesamtmenge an Antworten aus beiden Gruppen genannt . Eine Einschränkung der hier betrachteten Forschungsfrage auf die Antworten der Grundschullehrkräfte findet sich in Schmitz (2023), eine Betrachtung von elf Interviews hinsichtlich der Forschungsfrage, wie gut sich Lehrkräfte auf die Umsetzung informatischer Bildung in der Grundschule vorbereitet fühlen in Weßer (2022), und eine Analyse der Interviews hinsichtlich der Einschätzung zur Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule sowie eine detaillierte Betrachtung der Methodik in Lachetta u . a . (in diesem Band) . Aufgrund der Formulierung der Forschungsfrage war es abzusehen, dass nur wenige Lehrkräfte keine Unterschiede nennen können . Diese Antworten wurden zunächst herausgefiltert (n0 = 3, z . B . „da habe ich keine Ahnung“) . Die restlichen Antworten wurden in 5 nicht disjunkte Kategorien (z . B . das Verständnis von Medienerziehung) und 20 Unterkategorien (z . B . im Folgenden n1) aufgeteilt . Durch die hier beschriebene Analyse konnten die folgenden Sichtweisen zur Beziehung zwischen Informatik und Medienerziehung identifiziert werden (alle Zitate stammen aus den von den Studierenden transkribierten Interviews): Viele Lehrkräfte sind der Meinung, bei Informatik handele es sich um die fachlichen, theoretischen oder technischen Grundlagen der Medien (n1 = 37), wohingegen die Medienerziehung den (praktischen) Umgang mit Medien beschreibe (n2 = 94), z . B . „Informatik ist für mich die Technik, die dahintersteckt und Medienerziehung der Umgang mit dieser Technik“) . Dabei wurden der Medienerziehung auch häufig didaktische/pädagogische Eigenschaften zugeschrieben (n3 = 16, z . B . „Medienerziehung betrifft die päda go gische Seite“) . Die Informatik wird hingegen häufig mit der Programmierung (n4 = 58) oder mit dem Einsatz von Computern (n5 = 35, z . B . „Informatiker machen ja alles am Computer, programmieren und so weiter“) gleichgesetzt .
48 Denise Schmitz doi .org/10 .35468/6203-03 Diese Ergebnisse decken sich mit den Ergebnissen von Brinda u . a . (2018) und Grey u . a . (2023) . Bei der hier beschriebenen Stichprobe ist jedoch auffällig, dass diese fachlich falschen bzw . auf einen Aspekt eingeschränkten Auffassungen der Informatik auch bei Lehrkräften auftreten, die bereits Umsetzungen zur informatischen Bildung aufgezeigt bekommen haben (n4a = 31 und n5a = 17), teilweise auch ganz ohne den Einsatz von Informatiksystemen (n4b = 4 und n5b = 4) . Durch die Gleichsetzung mit Programmierung, Computern oder auch anderen Informatiksystemen entsteht bei vielen Lehrkräften der Eindruck einer Teilmengenrelation zwischen Medienerziehung und Informatik, weil die Medienerziehung sich auf alle Medien (also auch nicht digitale Medienarten) beziehe (n6 = 36, z . B . „Medienerziehung ist ja sehr vielfältig und betrifft jetzt für mich nicht nur elektronische Mittel“) . Nur wenige Lehrkräfte (n7 = 10) beziehen sich bei der Unterscheidung der beiden Bereiche konkret auf den MKR . Die Hälfte davon erkennt allerdings informatische Kompetenzen im Rahmendokument wieder (z . B . „im Medienkompetenzrahmen ist das ja so zusammen vereint“) . 5 Fazit Im Beitrag wurde gezeigt, dass es Lehrkräften der Grundschule (und der Sonderpädagogik) schwerfällt, informatische Bildung und Medienbildung zu unterscheiden bzw . die einzelnen Bereiche zu definieren . Es ist allerdings nicht verwunderlich, dass Lehrkräfte Probleme bei dieser Unterscheidung haben, da sie auch in der Wissenschaft nicht trennscharf möglich ist . Häufig wird bei Diskussionen um informatische Bildung oder Medienbildung ebenfalls der Begriff „Digitalisierung“ verwendet, welcher in seiner aktuellen Benutzung ein breites Spektrum anspricht und nicht klar definiert ist oder mit der Informatik und Medienpädagogik in eine eindeutige Beziehung gesetzt wird . Durch die Integration informatischer Kompetenzen in den MKR und die neuen Lehrpläne müssen alle Grundschullehrkräfte in NW ihre Schüler:innen bei der Entwicklung informatischer Kompetenzen unterstützen . Diese Umsetzung ist jedoch u . a . stark an das Selbstwirksamkeitskonzept der Lehrkräfte (GI 2019a, 2) und deren Vorstellung zur Informatik (Best 2020, V) geknüpft . Anhand der Forschungsergebnisse wurde ersichtlich, dass einige Lehrkräfte Vorstellungen zur Informatik besitzen, die problematisch erscheinen, wie die Vorstellung einer Teilmengenrelation zwischen den beiden Bereichen sowie die Einschränkung der Informatik auf Programmierung oder Arbeit mit Informatiksystemen . Diese Vorstellungen lassen wichtige Aspekte der Informatik außen vor und können an die Schüler:innen weiter getragen werden . Es konnte auch gezeigt werden, dass eine indirekte informatische Bildung, wie sie im in Abschnitt4 beschriebenen Projekt realisiert wurde, alleine nicht aus-
49 Grundschullehrkräfte zw. informatischer Bildung und Medienbildung doi .org/10 .35468/6203-03 reicht, um ein authentisches Bild der Informatik zu entwickeln (siehe n4a und n5a im Abschnitt4) . Dieses kann bloß entwickelt werden, wenn die Lehrkräfte in ihrer Berufsbiographie selbst informatisch gebildet werden . Zusammenfassend sind Kindern bereits frühestmöglich allgemeinbildende Aspekte informatischer Bildung zugänglich zu machen, die einer informatisierten Welt angemessen Rechnung tragen . Dafür wird einerseits eine klare Abgrenzung der Informatik, Medienpädagogik und Digitalisierung benötigt, die den Zusammenhang der Bereiche verdeutlicht . Andererseits sollten Lehrkräfte der Grundschule (und Sonderpädagogik) informatische Bildung erfahren, damit sie informatische Kompetenzen für den Unterricht sowie ein richtiges Bild der Informatik entwickeln . Nur dadurch kann sowohl die von den Lehrkräften zu berücksichtigende Kompetenzentwicklung der Schüler:innen ermöglicht als auch fachlich falschen Vorstellungen vorgebeugt werden . Literatur Baacke, D . (2007): Medienpädagogik . Tübingen: Max Niemeyer Verlag . https://doi . org/10 .1515/9783110938043 Baumann, R . (1990): Didaktik der Informatik . Stuttgart: Klett-Schulbuchverlag . Best, A . (2020): Vorstellungen von Grundschullehrpersonen zur Informatik und zum Informatikunterricht . Dissertation . Münster: Westfälische Wilhelms-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät . Online unter: https://ddi .wwu .de/2020_best_diss (Abrufdatum: 04 .07 .2023) . BLK (Bund-Länder-Kommission für Bildungsplanung und Forschungsförderung) (1995): Medienerziehung in der Schule . Heft 44 . Bonn: BLK . Online unter: https://t1p .de/rh6x (Abrufdatum: 10 .07 .2023) . Brinda, T . (2017): Medienbildung und/oder informatische Bildung? In: Die Deutsche Schule, 109(2), 175–186 . Online unter: https://t1p .de/6o61 (Abrufdatum: 10 .07 .2023) . Brinda, T ., Napierala, S .& Behler, G . A . (2018): What do secondary school students associate with the digital world? In: A . Mühling& Q . Cutts (Hrsg .): Proceedings of the 13th Workshop in Primary and Secondary Computing Education . Potsdam: ACM, 1–10 . Fraillon, J ., Ainley, J ., Schulz, W ., Friedman, T .& Gebhardt, E . (2014): Preparing for Life in a Digital Age– The IEA International Computer and Information Literacy Study (ICILS) International Report . Australian Council for Educational Research (ACER) . Melbourne, Australia: Springer Open . Online unter: https://t1p .de/7chg (Abrufdatum: 10 .07 .2023) . GI (Gesellschaft für Informatik e . V .) (1999): Informatische Bildung und Medienerziehung . Empfehlung der Gesellschaft für Informatik erarbeitet von einem Arbeitskreis des Fachausschusses „Informatische Bildung in Schulen“ . Online unter: https://t1p .de/8551 (Abrufdatum: 10 .07 .2023) . GI (2016): Dagstuhl-Erklärung: Bildung in der digital vernetzten Welt . Stellungnahme, Informatik und Ausbildung . Online unter: https://t1p .de/m31w (Abrufdatum: 30 .06 .2023) . GI (2019a): Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich . Erarbeitet vom Arbeitskreis „Bildungsstandards Primarbereich“ . Online unter: https://t1p .de/rk84 (Abrufdatum: 30 .06 .2023) . GI (2019b): Bildungsstandards Informatik SI und SII . Online unter: https://informatikstandards . de/ (Abrufdatum: 30 .06 .2023) . GI (2021): Informatikmonitor . Stand der Informatikbildung in Deutschland . Online unter: https:// informatik-monitor .de/ (Abrufdatum: 10 .07 .2023) .
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51 Markus Peschel und Inga Gryl Digital Literacy in der Modelldiskussion– Modellierung einer grundlegenden Bildung in der Digitalität für das Fach Sachunterricht Abstract Es existieren viele Modellierungen, die die gegenwärtig wünschenswerten, digitalen Kompetenzen von Schüler*innen erfassen bzw . sichtbar machen sollen . Dazu gehört das Dagstuhl-Dreieck (GI 2016) bzw . Frankfurt-Dreieck ebenso wie das Kreismodell (Peschel 2016) bzgl . des Perspektivenvernetzenden Themenbereichs Medien des Perspektivrahmens Sachunterricht (GDSU 2013) oder das RANG Modell (Irion u . a . 2023) als interdisziplinäre Modellierung des Einsatzes bzw . der Wirkung von Medien in Lehr-Lernsituationen . Den Sachunterricht zeichnet dabei eine vielperspektivische Betrachtung dieses Lernfeldes aus und es können (digitale) Medien und informatische Inhalte als Perspektivenvernetzende Themenbereiche (GDSU 2021) im Unterricht adressiert werden . Im Fokus des Beitrags steht die Betrachtung verschiedener Modellierungen der Digital Literacy bzw . digitalen Grundbildung aus Sicht der Primarstufe mit dem Fokus auf den Sachunterricht . Dabei geht es um Parallelitäten bzw . Spezifika der Passung mit anderen Modellen und die Frage nach einer durchgängigen Medienbildung über die Schulstufen . 1 Einleitung In den vergangenen Jahren hat die Dynamik der Digitalisierung, nicht allein aufgrund der Auswirkungen von Corona, im Bildungsbereich erheblich zugenommen . Dieser Trend ist auch im Grundschulbereich spürbar und lässt sich durch verschiedene Positionspapiere und Empfehlungen sowie deren Rezeption, etwa im Fach Sachunterricht, belegen . Dieser Beitrag wird Einblick in verschiedene Modelle geben, die für eine Weiterentwicklung der sachunterrichtlichen Digital Literacy bzw . der „grundlegende[n] Bildung in der Digitalität“ (Irion u . a . 2023, 18) herangezogen werden bzw . herangezogen werden können . Ein besonderer Fokus wird dabei auf den möglichen Beiträgen informatischer Bildung für den Sachunterricht liegen, weshalb insbesondere das Dagstuhl-Dreieck und damit in Verbindung stehende Modelle in Relation zu einem Gesamtmodell des Sachunterrichts, dem Kreismodell, betrachtet werdoi .org/10 .35468/6203-04
52 Markus Peschel und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-04 den . Ziel des Beitrags ist die Schaffung eines Überblicks über eine für den Sachunterricht fruchtbare Modelldiskussion bei gleichzeitigem Bewusstsein der in Modellen stets innewohnenden eigenen Logiken, Pragmatiken und Fachdiskursen . All dies kann Kompatibilitätsprobleme bei der Integration von Bildungszielen mit sich bringen, die besonderer Aufmerksamkeit bedürfen, und für die der Beitrag sensibilisieren möchte . Das Fach Sachunterricht zeichnet sich durch eine vielperspektivische Betrachtung seiner Lerngegenstände aus, die einerseits die Lebenswelt der Kinder adressiert und gleichzeitig Anschlussfähigkeit für die weiteren Schulfächer in der Sekundarstufe erzeugen soll (GDSU 2013) . Daraus ergibt sich eine gewisse Herausforderung, die Phänomene der Lebenswelt der Kinder und fachliches Lernen zusammen zu bringen, wobei sich die Vielperspektivität des Sachunterrichts, das heißt, die Integration von fachlichen Perspektiven zum wissenschaftsorientierten Aufschließen der Lebenswelt der Kinder, hier als Schlüssel erwiesen hat . Im Sprachgebrauch des leitenden Dokuments des Sachunterrichts, dem Perspektivrahmen Sachunterricht (GDSU 2013), sind deshalb die Perspektivenvernetzenden Themenbereiche (PVTs) hoch relevant . In den Curricula und zugrunde liegenden Modellierungen des Sachunterrichts (Peschel 2010; GDSU 2013; Gervé 2022 u . v . a . m .) werden daher auch (digitale) Medien, Digitalisierung und informatische Inhalte im Rahmen eines gemeinsamen PVT (GDSU 2021) adressiert . Ein besonderes Augenmerk gilt zudem der spiralcurricularen Adressierung der PVTs über alle Klassenstufen der Grundschule hinweg, auch wenn hier seitens des Sachunterrichts etwa für einen medienund digitalisierungsbezogenen PVT eine gestufte Modellbildung noch nicht vorliegt . In diesem Feld findet jedoch bereits eine besondere Akzentuierung statt durch die Adressierung eines Lernens mit und über Medien (Gervé 1998; Mitzlaff 2010; Gervé& Peschel 2013), was bedeutet, dass sich Digital Literacy im Sachunterricht sowohl auf Kompetenzentwicklung in der Anwendung digitaler Medien– etwa zum fachlichen Lernen sowie als generelle Kulturtechniken– als auch auf digitale Medien als Lerngegenstand beziehen soll . Zur Integration von Digital Literacy hat der Sachunterricht in der Vergangenheit curriculare Dokumente in den Blick genommen und teilweise integriert . Aufgrund der fachlichen Eignung für einen möglichen sachunterrichtlichen Anschluss, aber auch wegen ihrer umfassenden Rezeption und damit ihrer potenziellen Anschlussfähigkeit für die Implementation von Digital Literacy in der Praxis erwiesen und erweisen sich dabei folgende Dokumente und Initiativen als zentral: „Medienbildung in der Schule“ (KMK 2012), die KMK-Empfehlung „Lernen in der Digitalen Welt“ (2016), die „Bildungsoffensive für die digitale Wissensgesellschaft“ (BMBF 2016), der Text „Kultur der Digitalität“ (Stalder 2016), das „Dagstuhl-Dreieck“ (GI 2016), der „Standpunkt Medien-
53 Digital Literacy in der Modelldiskussion doi .org/10 .35468/6203-04 bildung“ (Grundschulverband 2016), das Positionspapier „Fachliche Bildung in der digitalen Welt“ (GFD 2018) und explizit für die Grundschule das Papier „Informatische Bildung im Primarbereich“ (GI 2019) . Auf dieser Basis wurde für den Sachunterricht das Positionspapier „Sachunterricht und Digitalisierung“ (GDSU 2021) entwickelt . Diese Veröffentlichungen nehmen z . T . aufeinander Bezug, überschneiden sich in einigen Bereichen, setzen aber aufgrund ihrer jeweiligen Kontextualisierung (etwa als teilweise (fach-)politische Dokumente) auch differente Positionen, obwohl die Zielsetzung im Wesentlichen ähnlich ist, nämlich auf Basis einer Betrachtung der gegenwärtigen gesellschaftlichen Herausforderungen und Möglichkeiten Vorschläge bzw . Forderungen zu formulieren, wie eine aktuelle Digital Literacy aussehen kann bzw . sollte . Ein wichtiger Teil einer Digital Literacy sind informatische Bezüge, weshalb insbesondere ein Blick auf das im Sachunterricht bereits rezipierte DagstuhlDreieck (GI 2016) bzw . das Frankfurt-Dreieck (Brinda u . a . 2019) sinnvoll für eine weitere Modellierung im Sachunterricht ist . Dieser Beitrag wird Anknüpfungspunkte an den Sachunterricht mithilfe des Kreismodells (Peschel 2016) aufzeigen, das Grundlage für die Modellierung im neuen Perspektivrahmen Sachunterricht (GDSU i . V .) ist . Das RANG Modell (Irion u . a . 2023) wiederum, das zunehmend für den Sachunterricht in den Blick genommen wird, bietet als interdisziplinäre Modellierung des Einsatzes bzw . der Wirkung von Medien in Lehr-Lernsituationen eine mediendidaktische Orientierung, die eine Betrachtung des Dagstuhl-Dreiecks ergänzen kann . Ebenfalls wird die mögliche Rolle der KMK-Empfehlung (2016) diskutiert . Dabei ist stets zu betonen, dass die hier aufgezeigten Modelle, wie Modelle generell, kontextbezogen, fokusorientiert, unterkomplex und zielspezifisch sind, und die Begründungszusammenhänge ihrer Entstehung nicht immer offenliegen . Hier folgt dieser Beitrag einer explizit sachunterrichtsdidaktischen Lesart, die jene Suchbewegungen illustriert, mit der der Sachunterricht sich durch Rezeption fachexterner Modelle oder der Modelle seiner Bezugsdisziplinen weiterentwickelt . 2 Das Dagstuhl-Dreieck, das Frankfurt-Dreieck und ihre Anschlussfähigkeit zum Kreismodell des Sachunterrichts Im Folgenden wird das Kreismodell des Sachunterrichts als Grundlage für Unterrichtsplanung und Bildung im Sachunterricht dargestellt, mit einer Akzentuierung auf der Anwendung eines auf Digitalisierung bezogenen PVT . Anschließend erfolgt ein Vergleich mit dem Dagstuhl-Dreieck und dem daraus abgeleiteten Frankfurt-Dreieck aus der Informatikdidaktik auf einer strukturellen (Elemente und Beziehungen in den Blick nehmend) und be-
54 Markus Peschel und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-04 grifflichen Ebene . Alle betrachteten Modelle sind normativ, nicht empirisch modelliert und hinsichtlich ihrer Ausgestaltung in konkrete Standards noch relativ wenig ausdifferenziert . Das Kreismodell des Perspektivrahmens etwa verweist auf den Perspektivrahmen Sachunterricht der anwendbare, aber in der Anwendung noch einmal auszudifferenzierende und auf unterschiedliche Niveaustufen anzuwendende Denk-, Arbeitsund Handlungsweisen des Sachunterrichts beinhaltet . Wie erwähnt, ist die Zielstellung des Vergleichs die Weiterentwicklung des Fachs Sachunterricht hinsichtlich Digital Literacy, weshalb auch ein sachunterrichtliches Verständnis, etwa bzgl . Vielperspektivität, an die informatikdidaktischen Modelle angelegt wird, um deren Anschlussfähigkeit für sachunterrichtliche Belange zu prüfen . 2.1 Das Kreismodell des Sachunterrichts Zur Eruierung der Anschlussfähigkeit der Modellierung der GI soll zunächst das Kreismodell des Sachunterrichts (Abb .1) als Ausgangspunkt für die mögliche Verortung informatischer Inhalte und Kompetenzen mit dem Ziel einer weiteren Ausgestaltung von Digital Literacy im Sachunterricht betrachtet werden . Das Modell wurde bereits 2013 in Reaktion auf die damalige Überarbeitung des Perspektivrahmens (GDSU 2013) entwickelt und 2016 zum ersten Mal publiziert (Peschel 2016) . Während das bisherige Modell des Perspektivrahmens Sachunterricht die fachbezogenen Perspektiven in einer Matrix in den Mittelpunkt stellte (GDSU 2013), sollen in dem Kreismodell die PVTs das Zentrum bilden . Sie schließen die fachbezogenen Perspektiven des Sachunterrichts wie die technische und die sozialwissenschaftliche Perspektive auf bzw . bedienen sich ihrer, um dem Anspruch an Bildung und Ausbildung von Weltwissen– für das Anliegen des PVT Medien etwa fokussiert als Medienbildung– gerecht zu werden . Die Perspektiven sind in diesem Modell entsprechend als Kreissegmente um die Kreismitte angeordnet und werden in ihrem Zusammenspiel dem Anspruch an Vernetzung bezüglich eines zentralen PVT gerecht . Das Modell zeigt dabei nicht nur Themenbereiche bzw . PVTs auf, sondern auch Denk-, Arbeitsund Handlungsweisen (DAHs), die dem Kompetenzbegriff in den Modellen anderer Fächer nahe kommen und explizit als Aspekte von Bildung benannt werden, die sowohl bezogen auf die Perspektiven als auch perspektivenübergreifend formuliert werden . Es genügt somit nicht, nur in einer Perspektive zu denken, zu arbeiten oder zu handeln, es müssen gleichzeitig– um vernetzt zu denken und Bildung unmittelbar zu adressieren– die Lerngelegenheiten im Sinne der Perspektivenvernetzung, oder, vielmehr noch, Perspektivenintegration, gedacht und umgesetzt werden . Dies entspricht dem lebensweltlichen Argument (Köhnlein 2012) und macht die Kinder zu Subjekten des eigenen Bildungsanspruchs .
55 Digital Literacy in der Modelldiskussion doi .org/10 .35468/6203-04 Abb.1: Kreismodell des Sachunterrichts (Peschel 2016; Grafik von Christian Borowski, in Anlehnung an das Modell der AG Neue Medien (ICT) im Sachunterricht der GDSU) Dass Medien als PVT gesetzt wurde und damit, wie andere PVTs auch, in das Zentrum des Kreismodells gesetzt werden kann, liegt in einem vielperspektivischen Verständnis des Sachunterrichts bezüglich dieses Themenbereichs: Medien erscheinen als lebensweltliches Phänomen mit besonderen Referenzen in der sozialwissenschaftlichen (z . B . kommunikatives Potenzial von Medien), aber auch technischen (z . B . Medienproduktion) und historischen Perspektive (z . B . Entwicklung von Medien) . Mit digitalen Karten o . Ä . bietet auch die geographische Perspektive Anschluss . Mit der zunehmenden Digitalisierung freilich musste sich auch das Verständnis dieses PVT wandeln . Daher hat die Mitte des auf diesen PVT angewandten Kreismodells sich bzgl . des Anspruchs an Medienbildung nach Erstpublikation in weiteren Diskussionen
62 Markus Peschel und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-04 eine schulische Bildung auch das fachliche Lernen über Medien in den Blick nehmen . Gleichwohl können die Kompetenzbereiche der KMK die übergreifenden DAHs ergänzen bzw . bei einer weiteren Ausgestaltung eines Lernens mit Medien helfen . Eine ähnliche Stoßrichtung verfolgt das mediendidaktisch angelegte und für den Sachunterricht interpretierte RANG Modell (Irion u . a . 2023), das Kompetenzen in der Digitalität ausweist und in Anlehnung an Medienkompetenz (Baacke 1996) mit den Bereichen Reflexion, Analyse, Nutzung und Gestaltung aufwartet . Auch hier ist eine Ausgestaltung der DAHs für eine Digital Literacy, die auch Digitalität in den Blick nimmt, möglich, während Gegenstand und Fachlichkeit durch andere Modelle wie die vorgestellten abgedeckt werden müssen . 4 Fazit Modellierungen reduzieren Komplexität, um ein Verständnis eines bestimmten Themenfelds zu erzeugen und dabei mit ihrer eigenen Logik den Fokus auf spezifische Schwerpunkte zu lenken . Modelle können keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben und vernachlässigen stets einzelne Aspekte, insbesondere jene, die auf Kontroversen, Unsicherheiten und Kontingenzen hindeuten . Für Kompetenzmodelle ist zudem, und noch einmal mehr, wenn keine empirische Validierung erfolgt, eine Normativität hinsichtlich der Formulierung gewünschter Bildungsziele unvermeidlich . Bei den genannten Modellen geschieht dies mit dem Ziel der Modellierung von Digital Literacy in Reflexion der Chancen und Herausforderungen von Digitalisierung und Digitalität für Bildungsprozesse . Umso wichtiger ist die differenzierte Auseinandersetzung mit den verschiedenen Modellen, den verwendeten Begriffen samt innewohnenden Verständnissen sowie deren Fokussen bzw . Reichweiten . Es bietet sich demnach an, bei der beobachteten Inkongruenz zwischen Modellen, die eine direkte Integration ineinander verhindern, stets mehrere Modelle zu nutzen, um die Bedeutung eines Gegenstands hinsichtlich Bildung, Fachlichkeit und auch (fach-)politischer Relevanz sowie Interessen zu erschließen . Dies ermöglicht es im vorliegenden Fall, informatische Bezüge als Teil von Digital Literacy in den Sachunterricht zu integrieren . Das Frankfurt-Dreieck als Erweiterung des Dagstuhl-Dreiecks kann dazu beitragen, den zentralen PVT Digitalisierung und Mediatisierung des Sachunterrichts zu adressieren, da es den kulturellen Bezug in informatische Bildung integriert, der Lernen in der Digitalität als Modellierung anbahnt, ohne technologische Aspekte zu vernachlässigen . Auf diese Weise lässt sich Digitalisierung als Inhalt und Technik verstehen . Das Modell der KMK (2016) wiederum verweist auf Bildungsziele, die ohne jenen Bezug aber inhaltsleer bleiben würden . Das Kreismodell des Sachunterrichts in seiner Komplexität wiederum mit gleichzeitiger Adres-
63 Digital Literacy in der Modelldiskussion doi .org/10 .35468/6203-04 sierung der fachlichen, überfachlichen und bildungsorientierten Funktionen scheint ein zentrales Mittel, das Lernen über Digitalisierung in der Digitalität im konkreten Sachunterricht der Primarstufe zu beschreiben . Im Kreismodell werden Fachbezüge– die Perspektiven– hergestellt und diese gleichzeitig als Lernen über Digitalisierung ineinander integriert und in Bezug auf die übergeordneten Bildungsziele, die DAHs, anlehnbar an die Empfehlungen der KMK (2016), umgesetzt . Das Kreismodell liefert als Unterrichtsplanungsmodell ein Organisationmodell für den (Sach-)Unterricht, das sich direkt und vielperspektivisch den PVTs (Kreismodell), den Betrachtungsgegenständen (FrankfurtDreieck) oder den Fragen der Kinder in einer digital geprägten Lebenswelt widmen kann, die alle in das Zentrum des Modells gestellt werden können . Literatur Baacke, D . (1996): Medienkompetenz . Begrifflichkeit und sozialer Wandel . In: A . v . Rein (Hrsg .): Medienkompetenz als Schlüsselbegriff (Theorie und Praxis der Erwachsenenbildung) . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 112–124 . Brinda, T ., Brüggen, N .& Diethelm, I . (2019): Frankfurt-Dreieck zur Bildung in der digitalen vernetzten Welt– ein interdisziplinäres Modell . In: T . Knaus& O . Merz (Hrsg .): Schnittstellen und Interfaces . Digitaler Wandel in Bildungseinrichtungen . München: kopaed, 157–167 . GDSU (Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts) (2013): Perspektivrahmen Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . GDSU (2021) . Sachunterricht und Digitalisierung – Positionspapier der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU) . Online unter: https://gdsu .de/sites/default/files/ PDF/GDSU_2021_ Positionspapier_Sachunterricht_und_Digitalisierung_deutsch_de .pdf (Abrufdatum: 17 .10 .2025) . GDSU (i . V .): Perspektivrahmen Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . Gervé, F . (1998): Freie Arbeit . Grundkurs für die Ausund Fortbildung . Weinheim: Beltz . Gervé, F . (2022): Digitale Medien . In: J . Kahlert, M . Fölling-Albers, M . Götz, A . Hartinger, S . Miller& S . Wittkowske (Hrsg .): Handbuch Didaktik des Sachunterrichts . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 523–528 . Gervé, F .& Peschel, M . (2013): Medien im Sachunterricht . In: E . Gläser& G . Schönknecht (Hrsg .): Sachunterricht in der Grundschule: entwickeln– gestalten– reflektieren (Beträge zur Reform der Grundschule, Bd . 136) . Frankfurt am Main: Grundschulverband e . V ., 58–77 . GFD (Gesellschaft für Fachdidaktik) (2018): Ergänzende Wege der Professionalisierung von Lehrkräften . Positionspapier der GFD zur Problematik des Querund Seiteneinstiegs . Online unter: https://www .fachdidaktik .org/ wordpress/wp-content/uploads/2015/09/PP-20Positionspapier-der-GFD-2018-ErgänzendeWege-der-Professionalisierung-von-Lehrkräften . pdf (Abrufdatum: 17 .10 .2025) . GI (Gesellschaft für Informatik e . V .) (2016): Dagstuhl-Erklärung . Bildung in der digitalen vernetzten Welt . Berlin: Gesellschaft für Informatik e . V . Irion, T ., Peschel, M .& Schmeinck, D . (2023): Grundlegende Bildung in der Digitalität . Was müssen Kinder heute angesichts des digitalen Wandels lernen? . In: T . Irion, M . Peschel& D . Schmeinck (Hrsg .): Grundschule und Digitalität . Grundlagen, Herausforderungen, Praxisbeispiele (Beiträge zur Reform der Grundschule, Bd . 155) . Frankfurt am Main: Grundschulverband e . V ., 18–42 . KMK (Kultusministerkonferenz) (2016): Bildung in der digitalen Welt . Strategie der Kultusministerkonferenz . Berlin: KMK .
64 Markus Peschel und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-04 KMK (2021): Lehren und Lernen in der digitalen Welt . Die ergänzende Empfehlung zur Strategie „Bildung in der digitalen Welt“ . Berlin: KMK . Köhnlein, W . (2012): Sachunterricht und Bildung . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . Mitzlaff, H . (2010): ICT in der Grundschule und im Sachunterricht– Gestern– heute– morgen– Ein Blick zurück nach vorne . In: M . Peschel (Hrsg .): Neue Medien im Sachunterricht: gestern– heute– morgen . Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren, 7–30 . Peschel, M . (2010): Neue Medien im Sachunterricht: gestern– heute– morgen . Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren . Peschel, M . (2016): Mediales Lernen– Beispiele für eine inklusive Mediendidaktik (Dimensionen des Sachunterrichts: Kinder– Sachen– Welten, Bd . 7) . Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren . Peschel, M ., Schmeinck, D .& Irion, T . (2023): Lernkulturen und Digitalität . Konzeptionalisierungen aus grundschulund sachunterrichtsdidaktischer Sicht . In: T . Irion, M . Peschel& D . Schmeinck (Hrsg .): Grundschule und Digitalität . Grundlagen, Herausforderungen, Praxisbeispiele (Beiträge zur Reform der Grundschule, Bd . 155) . Frankfurt am Main: Grundschulverband e . V ., 43–52 . Schmeinck, D ., Michalik, K .& Goll, T . (2023): Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht (Probleme und Perspektiven des Sachunterrichts) . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . Stalder, F . (2016): Kultur der Digitalität . Berlin: Suhrkamp . Autor:innen Peschel, Markus, Prof . Dr . Universität des Saarlandes Campus C6 3, Zi . 1 .03 66123 Saarbrücken markus .peschel@uni-saarland .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Mediales Lernen, Digital Literacy, Sachunterricht (Schwerpunkte: Naturwissenschaften und Digitalisierung), (Offenes) Experimentieren, Lernwerkstätten und Hochschullernwerkstätten Gryl, Inga, Prof . Dr . Universität Duisburg-Essen Institut für Sachunterricht Schützenbahn 70, 45127 Essen inga .gryl@uni-due .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: sachunterrichtliche Bildung in der Digitalität, Bildung für nachhaltige Entwicklung und Lehrendenprofessionalisierung
65 Marisa Holzapfel und Nadine Dittert Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht Abstract Im folgenden Beitrag wird der Frage nachgegangen, wie Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht vereint werden können . In der Kreativitätsforschung herrscht Konsens darüber, dass Kreativität eine der wichtigsten Persönlichkeitseigenschaften für das Lösen von Problemen ist . Das Schaffende und gleichzeitig Problemlösende ist ebenso zentral in der Informatik: Die Entwicklung neuer Informatiksysteme hat oft zum Ziel, ein weltliches Problem zu lösen– sei es einen Weg zu finden oder mehr über bisher verborgene Lebenswelten von Tieren und Pflanzen zu erfahren . Schließlich versteht es der Sachunterricht als seine Aufgabe, Zugänge zur Lebenswelt der Schüler:innen und dem, was zu dem sie umgebenden Alltag gehört, zu eröffnen . Die Kombination dieser Bereiche scheint vielversprechend: Informatiksysteme gehören bereits zum Alltag von Grundschulkindern und damit auch in den Sachunterricht . Hier besteht zudem die Möglichkeit, informatische Bildung mit naturund gesellschaftswissenschaftlichen Themen zu verknüpfen, wodurch vielperspektivisches Lernen ermöglicht wird . Themen wie Mobilitätsbildung oder Lebensräume von Tieren können beispielsweise mit Robotern thematisiert werden . Dabei können die Schüler:innen kreativ gestaltend tätig werden, indem sie eigene Welten erschaffen, die durch eigene Wegpunkte, Ziele oder Hindernisse gekennzeichnet sind . Das hier beschriebene Konzept zeigt auf, wie Lernroboter im Sachunterricht eingesetzt werden können und welche Rolle Kreativität und informatische Bildung dabei einnehmen . 1 Einleitung Kreativität gilt als eine der Schlüsselqualifikationen des 21 . Jahrhunderts, die mit Blick auf die besonderen Herausforderungen dieser Zeit immer wichtiger erscheint . Für das Lösen von Problemen und Schwierigkeiten, auch und insbesondere technischer Natur, ist Kreativität laut Runco (2004) eine der wichtigsten Persönlichkeitseigenschaften, was in der Kreativitätsforschung schon lange Konsens scheint . Obwohl Kreativität derzeit auch im Bildungsdiskurs viel diskutiert wird und die Bedeutung für viele verschiedene Lernbereiche und Fähigkeiten, wie z . B . informatische oder naturwissenschaftliche Bildung oder soziale Kompetenz, hervorgehoben wird, hat sich in der pädagogischen doi .org/10 .35468/6203-05
66 Marisa Holzapfel und Nadine Dittert doi .org/10 .35468/6203-05 Praxis die Betrachtung von Kreativität und deren Nutzen noch nicht durchgesetzt (Barbot& Heuser 2017; Beghetto 2010; Spencer& Lucas 2018) . In der Informatik nimmt Kreativität als schöpferische Tätigkeit eine zentrale Rolle ein: Modellierungstätigkeiten erfordern und fördern gleichzeitig die Anwendung von Kreativität (Schubert& Schwill 2011) . Aus eigenen Ideen werden durch informatische Denk-, Arbeitsund Handlungsweisen lauffähige Programme, Spiele oder ganze interaktive Systeme, die eine wahrnehmbare Form erhalten . Die Förderung von Kreativität im Informatikunterricht sei entsprechend eines der wichtigsten Ziele (Hubwieser 2013) . Um Forderungen nach informatischer Bildung in allen Bildungsbereichen, wie der der Ständigen Wissenschaftlichen Kommission der Kultusministerkonferenz (SWK 2022) zu folgen, möchten wir folgend einen Ansatz beschreiben, der dem Ziel folgt, Kreativität in und durch informatische Bildung in der Grundschule zu fördern . 2 Grundbegriffe der Kreativitätsforschung Kreativität ist ein in der Forschung viel diskutierter und höchst unterschiedlich definierter Begriff . Dieser Diskurs wird in aller Kürze aufgegriffen . Zum einen ist die Diskussion, ob Kreativität ein latentes und damit schwer bis gar nicht änderbares Persönlichkeitsmerkmal ist oder, ob es sich bei Kreativität um eine erlernbare Fähigkeit handelt, wesentlich für den Bildungskontext . Ersteres würde bedeuten, dass die Kreativität einer Person Einfluss auf das Lernen haben könnte, letzteres würde auch umgekehrt zulassen, dass entsprechend gestalteter Unterricht die Kreativität von Schüler:innen beeinflussen könnte . Die Forschung ist bei dieser Frage uneins . Ebenso gehen auch die Sichtweisen zur Frage, ob Kreativität generisch oder domänenspezifisch ist, auseinander (Baer 2010; Barbot u . a . 2016; Silvia u . a . 2009) . Neben diesen spezifischen Fragen ist auch die allgemeine Definition von Kreativität nicht eindeutig und einheitlich möglich . Als sinnvolle Definition von Kreativität im (naturwissenschaftlichen) Bildungskontext hat sich die Definition von Bliersbach und Reiners (2017) erwiesen . Hier werden alle vier Komponenten von Kreativität aufgegriffen: die kreative Person, das kreative Produkt, das kreative Umfeld und der kreative Prozess . Dabei diskutieren die Autoren, dass alle vier Aspekte im Unterricht eine Rolle spielen könnten, wie folgt: „Kreativität beschreibt das in jedem Menschen innewohnende Potential, mit Hilfe von verschiedenen metakognitiven Strategien, die vor allem auf dem Ausbrechen aus bekannten Strukturen und der Rekombination von Wissen beruhen, etwas für dessen jeweiliges Umfeld gleichsam Neues und Relevantes zu schaffen . (Bliersbach& Reiners 2017, 324) “
67 Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht doi .org/10 .35468/6203-05 Zur Definition von Kreativität ist auch die Auseinandersetzung mit den Begriffen divergentes und kreatives Denken wesentliche Grundlage . Divergentes Denken lässt sich mit zahlreichen bestehenden Instrumenten relativ einfach messen, die Messung von Kreativität ist dagegen sehr viel schwieriger . Daher wird beides in vielen Studien häufig gleichgesetzt (z . B . Brophy 2006; Cropley 2006; Garaigordobil 2006) . Divergentes Denken ist jedoch nur ein unverzichtbarer Teil des kreativen Denkens . So stellt zum Beispiel Runco (2006, 249) in der Einleitung zu einem Sammelband zum Thema Kreativität fest: „Eine Gemeinsamkeit der verschiedenen Artikel ist der Gedanke, dass divergentes Denken nicht gleichbedeutend mit Kreativität ist . Vielmehr ist es ein Prädiktor für Kreativität“ . Divergent Denken bedeutet im Kern anders denken . Dieses anders denken ist zwar ein wesentlicher Teil von kreativem Denken, dieses geht jedoch darüber hinaus . Zum kreativen Denken gehört, dass eine Idee oder ein Gedanke nicht nur anders, sondern auch zielführend ist . Neben all den begrifflichen Unklarheiten, scheint jedoch sicher zu sein, dass Kreativität und auch die Möglichkeit zur kreativen Entfaltung im Bildungskontext, insbesondere im Sachunterricht, eine Rolle spielen sollte (Holzapfel u . a . 2022) . 3 Kreativität in der informatischen Bildung In der informatischen Bildung spielt Kreativität ebenso eine maßgebliche Rolle . In den Bildungsstandards der Primarstufe wird informatisches Modellieren (und Problemlösen) als kreativer Prozess beschrieben, der Theorie, Abstraktion und Design miteinander verknüpft (Humbert u . a . 2019) . Der Prozess der Modellierung wird als zentrale Aktivität der Informatik beschrieben, die auf den drei Masterideen strukturierte Zerlegung, Sprache und Algorithmisierung fußt (Schubert& Schwill 2011; Schwill 1993) . Demnach wird ein System analysiert und es werden modellrelevante Eigenschaften abgeleitet, bevor es mittels einer Beschreibungssprache präzisiert und schließlich durch Algorithmisierung simuliert wird (ebd .) . Diese Modellierung beschreibt Romeike schließlich als kreativen Prozess, der die Anwendung von Kreativität notwendig macht und fördert (Romeike 2011) . Kreativität in ihrer Form als schaffender, konstruktiver Prozess ist somit als zentraler Baustein der Informatik als modellbildende Wissenschaft zu begreifen . Seymour Paperts konstruktionistische Sichtweise beschreibt dieses Vorgehen auf ähnliche Weise: aus Ideen und mentalen Vorstellungen werden Modelle entwickelt und umgesetzt, die am Ende eines Prozesses eine wahrnehmbare Form erhalten und zu einem realen Produkt werden (Papert 1980) . Durch die Entwicklung von Programmiersprachen und Robotern für Kinder wurden Zugänge zu Lernthemen eröffnet, die zuvor eher fortgeschrittenen Lernenden
68 Marisa Holzapfel und Nadine Dittert doi .org/10 .35468/6203-05 vorbehalten waren (Resnick u . a . 1998) . Aufbauend auf den schöpferischen Tätigkeiten, die bereits Friedrich Fröbel im 19 . Jahrhundert als Grundbaustein spielerischen Lernens im Kindergarten betrachtete, beschreibt Mitchel Resnick diese kreativen Tätigkeiten als Kindergartenlernen, was er ebenso für schulisches Lernen im Zusammenhang mit Programmierung vorschlägt . Entsprechend dieser spielerischen Herangehensweise wird ein kreativer Lernprozess beschrieben, der bei der Vorstellung der Kinder beginnt und an dem das Kreieren an zweiter Stelle folgt (Resnick 2007) . Auf die anschließenden Phasen des Spielens, Teilens und Reflektierens folgt die nächste Iteration des spiralförmigen Prozesses, die erneut von den Vorstellungen der Lernenden ausgeht . Ziel dessen ist es, junge Menschen zu kreativen Denker:innen werden zu lassen (ebd .) . Dieser konstruktionistische Zugang zur Informatik wurde und wird bereits vielfältig umgesetzt, insbesondere durch den Einsatz von Mikrocontrollern als sogenanntes physical computing (Dittert u . a . 2016; Przybylla& Romeike 2012) . Die Existenz und die weitere Entwicklung vielfältiger Materialien, insbesondere auch für den Einsatz in Grundschulen, eröffnet neue Räume zur Entfaltung kreativer Möglichkeiten im Unterricht . Den ursprünglichen Ideen Fröbels und seiner Gaben zum kreativ-spielerischen Lernen folgend, bezeichnen Zuckerman u . a . (2005) entsprechend physical computing toolkits als digitale Fröbelgaben, da es sich hierbei um nicht-vordefiniertes Material zum Designen und Modellieren diverser realer Welten handelt . Diese ermöglichen den konstruktiv-kreativen Zugang zu informatischen sowie zu interdisziplinären Inhalten, was im Zentrum des hier beschriebenen Ansatzes steht . Ausgangspunkt des vorliegenden Konzepts bilden digitale Fröbelgaben, die zuvor für ein Projekt in europäischen Kindergärten entwickelt wurden und die eine Hilfestellung zur Entfaltung kreativer Prozesse bieten sollen (Dittert u . a . 2021) . Während ursprünglich die Begleitung auf dem Weg zum sehr freien Forschen im Zentrum stand, möchten wir nun gezielt die hier kreativen Prozesse Welten gestalten, Geschichten erzählen und Algorithmisieren in den Mittelpunkt stellen. Einen ähnlichen Ansatz wählten Tengler u . a . (2022), die Geschichten erzählen mit Robotern in der Primarstufe umsetzen, ebenso mit der Absicht informatische Bildung in die Grundschule zu bringen . Sie kommen zu dem Schluss, dass die Kombination von Geschichten und Robotik einen geeigneten Zugang zu Informatik in der Grundschule bieten . Tzagkaraki u . a . (2021) stellten ebenso in ihrem Literaturreview heraus, dass sich Lernroboter positiv im Lernprozess auswirken und auch Einfluss auf informatische Kompetenzen sowie auf die Kreativität haben . Der Einsatz von Lernrobotern, die Kinder selbst programmieren können, hat sich in der Grundschule also bereits als positiv herausgestellt und bietet möglicherweise kreative Zugänge zu weiteren Lernthemen, die bisher nicht im Fokus der Forschung standen .
69 Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht doi .org/10 .35468/6203-05 4 Informatik in der Grundschule Die Notwendigkeit der Einbindung informatischer Inhalte in alle Schulfächer und -stufen ist mittlerweile unumstritten . Verschiedene Ansätze widmen sich diesem Thema (Bergner u . a . 2018; Schmid u . a . 2018), wobei im deutschen Diskurs die klare Zuordnung zu einem konkreten Fach in der Grundschule noch aussteht . Da die Abbildungder Lebenswelt im Sachunterricht angesiedelt ist, scheint es zunächst naheliegend, dort informatische Bildung in der Grundschule zu verankern . Inhalte, die in der Grundschule thematisiert werden sollen, sind in den „Bildungsstandards der Gesellschaft für Informatik e . V .“ (GI) zu finden (Humbert u . a . 2019) . Sie umfassen unter anderem den Prozessbereich Modellieren und Implementieren, der dort ebenso als kreativer Prozess beschrieben wird . Diese Kompetenzen finden sich in der naturwissenschaftlichen und technischen Perspektive des Sachunterrichts ebenfalls wieder (GDSU 2013) . Beispielhaft beschreiben Humbert u . a . (2020) das Erstellen von Abläufen zur Steuerung von Robotern als konkrete Aktivität, die auf die Kompetenzen der Bereiche Modellieren und Implementieren sowie Information und Daten abzielt . 5 Kreatives Programmieren des BlueBots Der hier umgesetzte Ansatz rückt die Erstellung von Abläufen zur Steuerung eines Roboters in den Mittelpunkt . Dazu wurde eine Intervention entwickelt, die es Grundschulkindern ermöglicht, einen ersten, spielerischen Zugang zur Programmierung zu erhalten und sich dabei in mehreren Bereichen gleichzeitig kreativ auszudrücken . Kinder erstellen und programmieren nicht nur den Weg für einen Roboter, sie erfinden gleichzeitig eine Geschichte in einer nicht vorgefertigten Welt . Dabei ermöglicht der Einsatz des BlueBots die Wegprogrammierung, die jedoch nicht auf einer der zahlreichen, vorgefertigten Matten, die als Ergänzung für den BlueBot bereits käuflich sind, stattfindet, sondern sich dadurch auszeichnet, dass die Kinder auch das Feld, auf dem der BlueBot agiert, inklusive seiner Form und Wege selbst gestalten können . Ein System aus Holzpuzzlekacheln, deren Größe einem Schritt des Roboters entspricht und die teilweise bemalt werden können, lädt zur Gestaltung einer Umgebung, in der die Geschichte stattfindet, ein (siehe Abb .1) . Nach einer kurzen Einführung in die Bedienung des Lernroboters BlueBot erhalten die Kinder die Aufgabe, sich eine Geschichte zu einem Thema Ihrer Wahl auszudenken und dazu ein Feld aus Holzpuzzlekacheln für den BlueBot zu legen . Der Kontext der Geschichte kann dabei durch die Kinder selbst gewählt werden . Denkbar sind alle möglichen Kontexte, wie beispielsweise der Lebensraum eines Tieres oder der Weg zur Schule . Zur Erstellung des Feldes
70 Marisa Holzapfel und Nadine Dittert doi .org/10 .35468/6203-05 haben die Kinder eine Startund eine Zielkachel, 13 Blankokacheln, die der BlueBot überfahren darf und fünf weitere Kacheln, die mit Tafellack lackiert wurden und entsprechend der Geschichte, die sich die Kinder überlegen, mit Hindernissen gestaltet werden sollen, die der BlueBot nicht überfahren darf (siehe Abb .1 links) . Ziel ist es, den BlueBot entsprechend der Geschichte und der passend gestalteten Kacheln so zu programmieren, dass er vom Start zum Ziel gelangt (siehe Abb .1 rechts) . Während der Roboter den Weg zurücklegt, erzählen die Kinder die dazu passende Geschichte . Abb.1: Das Feld vor (links) und nach (rechts) der Entwicklung einer Geschichte durch Grundschulkinder (eigene Darstellung) Zur kreativen Entfaltung ist die Öffnung von Unterrichtszenarien notwendig . Diese Öffnung kann zum Beispiel zeitlich, thematisch oder örtlich sein (Klippert& Clemens 2007) . In dem hier vorgestellten Szenario ist die freie Wahl des thematischen Inhalts und die individuelle Gestaltung der Fläche aus Puzzlekacheln sowie eine Bemalung von einigen Kacheln möglich . Eine weitere Öffnung, wie sie im Vorgängerprojekt explizit erwünscht war, ist aufgrund der Struktur hier nicht vorgesehen . Die konkrete Aufgabe erfordert nicht nur für die Lösung der Programmieraufgabe Kreativität, sondern auch die (eigene) Gestaltung der Lernumgebung ermöglicht die kreative Entfaltung . Im Sinne der Kreativitätsforschung liegt der Schwerpunkt also auf dem kreativen Prozess– der Gestaltung des Weges
71 Kreativität und informatische Bildung im Sachunterricht doi .org/10 .35468/6203-05 und der Entwicklung der Geschichte– und einem kreativen Produkt– die wahrnehmbare Umsetzung der Geschichte . Gleichzeitig bedarf es aber auch einer kreativen Person, da die Schüler:innen selbst schöpferisch tätig werden, indem sie die Kacheln bemalen und sich eine Geschichte ausdenken . Die drei Aspekte, kreatives Produkt, kreativer Prozess und der kreative Ausdruck der Person, können höchst unterschiedlich sein, was spannende Ansätze für die Forschung bietet . Ebenso soll das kreative Umfeld, das hier entsteht, in den Fokus der Forschung rücken . Betrachten wir hier wieder die Modellbildung nach Schwill (1993), so lassen sich die drei Elemente Welten gestalten, Geschichten erzählen und Roboter programmieren auf seine drei Masterideen übertragen . Das Gestalten einer Welt spiegelt die Ideen wider, die für das Kind hier modellrelevant sind . Dies kann in Märchen ein Pfefferkuchenhaus sein oder in der eigenen Geschichte der Supermarkt an der Ecke, der auf eine der Tafelkacheln gemalt wird . Die sprachliche Beschreibung ist die erzählte oder geschriebene Geschichte selbst, die mit der gesamten Umgebung und im Zusammenspiel mit dem Roboter erzählt wird . Die Simulation wird durch den, mit dem BlueBot ausgeführten, (einfachen) Algorithmus umgesetzt . Damit setzt der hier dargestellte Prozess die Phasen der Modellbildung um, die Schwill als fundamental für die Informatik herausstellt . Mit dem Lernangebot sollen die Kinder erste Informatikgrundlagen mittels Programmierung des BlueBots im Kontext des Geschichtenerzählens erlernen . Im Rahmen des Forschungsprojekts KreaSach Pro wird diese Intervention mit einem auf Tsarava und Roman-Gonzalez (2020) basierenden Testinstrument, welches Pre-Post erhoben wird und aus acht Items besteht, evaluiert . Zusätzlich werden Testinstrumente zur Kreativität (Landmann u . a . 2014; Torrance 1966) zum Pre-Testzeitpunkt sowie zu Kontrollvariablen, wie Interesse basierend auf PISA (Ramm u . a . 2006) und Freizeitaktivitäten, eingesetzt . Post wird ergänzend die Lernfreude (adaptiert nach Schmitt 2022) untersucht . 6 Zusammenfassung und Ausblick Eine Vielzahl an Tools bietet diverse Möglichkeiten, informatische Bildung in der Grundschule mit kreativen und spielerischen Settings zu verbinden . Der hier vorgestellte Ansatz zeigt eine Möglichkeit, mit der der Einstieg in die Informatik über den Prozess der Modellierung durch das Gestalten von Welten, das Erzählen von Geschichten und das Algorithmisieren gelingen kann . Kreativität wird hierbei als Prozess des anders und gleichzeitig zielführenden Denkens einbezogen . In diesem Setting sollen zunächst die kreativen Produkte, die kreativen Prozesse und die kreative Person betrachtet werden, sowie schließlich auch das gesamte kreative Umfeld, das hier erschaffen wird .
78 Jan Grey und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-06 es wird also zwischen Inhaltsund Prozessbereichen unterschieden . Während die Inhaltsbereiche inhaltliche Ausgestaltungen sind (bspw . Informatiksysteme), werden die Prozessbereiche als Kompetenzerwartungen an jeden Inhaltsbereich angelegt . 2.2 Der Innovationsprozess in Organisationen Die Gestaltung von Innovationsprozessen wird in Anlehnung an Schumpeter (1993) als Dreischritt aus (1 .) Inventionsphase, (2 .) Institutionalisierung und (3 .) Diffusion zugrunde gelegt . Die Invention, also die Entdeckung oder Erfindung des Gegenstandes, wurde für die digitale Bildung bereits geleistet . Inwiefern die Institutionalisierung durch eine Verschriftlichung in curricularen Dokumenten erfolgt, soll in diesem Beitrag untersucht werden . Die Umsetzung der Innovation (Diffusion) muss von Innovationstragenden, also Organisationsmitgliedern auf der Mikroebene, in diesem Falle den Hochschullehrenden in der Lehrkräftebildung und den Lehrkräften in der Schule, geleistet werden (Fullan, 2001) . Für die Innovation von Lehrkontexten beschreibt Fullan (2001) einen Zweischritt, welcher einerseits eine Initiierung und andererseits eine Verbreitung umfasst . Die Initiierung ist die Hinwendung der Organisation zu einem Gegenstand und die Diffusion ist die anschließende flächendeckende Nutzung desselben . In diesem Verständnis sind curriculare Dokumente ein wesentlicher Schritt, denn sie bilden die Initiierung und die Institutionalisierung, in diesem Fall einer Curriculumsinnovation (Aregger 1976) . Während Schumpeter (1993) (und spätere Adaptionen wie Breiter 2001) die Institutionalisierung von Innovationen forcieren und erst im dritten Schritt auf die individuelle Ebene eingehen, steht diese für Fullan im Vordergrund, da in seinem Verständnis die Innovationstragenden, im vorliegenden Falle Lehrkräfte, die zentrale Größe für Veränderung sind . Entsprechend wird bei dieser Gruppe der Innovationstragenden angeknüpft, um herauszustellen, wie komplex und vielschichtig die Diffusion von Innovationen in die Praxis von Individuen ist . Zu diesem Zweck wird nachfolgend das Innovation-Decision-Modell skizziert . 2.3 Modellierung von Innovationsentscheidungen Inwieweit Individuen Innovationen in Organisationen übernehmen, basiert auf unterschiedlichen Faktoren, die Rogers (2003) in seinem Innovation-Decision-Modell modelliert . Innovationsentscheidungen entwickelt Rogers entlang der früheren Erfahrungen mit der Innovation, dem Bedürfnis, welches die Innovation bedient, sowie der Innovativität des Individuums . Diese ist als Neigung zu Innovationen und die Anpassung an die Normen des umgebenden Systems zu verstehen (Karnowski 2013, 514) . Sind diese Faktoren nicht gegeben, wird wahrscheinlich
79 Organisationale Diffusion informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-06 nicht in den Innovationsprozess eingetreten . Die eigentliche Innovationsentscheidung modelliert Rogers (2003, 169) mit dem Innovation-Decision-Process . Damit eine Innovation zur Innovationsentscheidung gelangt, müssen zuvor unterschiedliche Phasen vom Innovationsempfangenden durchlaufen werden . Zunächst muss (1 .) das Wissen bei den Empfangenden vorhanden sein, um die Adaption der Innovation für die eigenen Zwecke zu ermöglichen . Neben den Innovationsempfangenden kommt, nach Rogers, auch der Innovation eine Bedeutung zu, welcher er die Merkmale (1 .) relative advantage, (2 .) compatibility, (3 .) observability, (4 .) triability und (5 .) complexity zuschreibt (Rogers 2003, 15–16) . Innovationen müssen also (1 .) als vorteilhaft wahrgenommen werden und (2 .) zu den Bedürfnissen sowie dem Handeln der Akteur:innen in der Organisation passen . Zudem muss (3 .), aus Sicht der Akteur:innen, durch den Einsatz anderer Akteur:innen eine Orientierung geschaffen werden, indem das Handeln Anderer als Referenz wahrgenommen wird . (4 .) Das Ausprobieren der Innovation muss als Möglichkeit verstanden werden . (5 .) Die Komplexität soll als nicht zu komplex verstanden werden (Karnowski 2013) . Ist eine dieser Bedingungen nicht erfüllt, ist die Wahrscheinlichkeit für den Nicht-Einsatz der Innovation deutlich erhöht . Anschließend an diese Phase folgt die Innovationsentscheidung, die mit den vorangegangenen Faktoren Wissen, Eigenschaften der Innovation und Empfän ger:in nen ei gen schaft en in Beziehung gesetzt wird . Rogers entwickelt lediglich zwei mögliche Ausgänge der Innovationsentscheidung: eine Adoption oder eine Ablehnung . Im ersten Fall (Adoption) wird die Innovation implementiert (Phase 4) und bestätigt (Phase 5) . Im zweiten Fall (Ablehnung) werden die Phasen 4 und 5 nicht vollzogen und die Innovation findet keinen Einzug in die alltägliche Nutzung . Diesen Prozess modelliert Rogers sowohl für Individuen als auch Organisationen, indem er davon ausgeht, dass Innovationen über die Individuen in Organisationen Einzug halten, weshalb nun einmal anhand des Technologieclusters digitale Bildung die Typen von Innovationsentscheidungen beschrieben werden sollen . 2.4 Typen der Innovationsentscheidung Unter Rückgriff auf die eingangs eingeführten Ebenen auf welchen die Curriculumsinnovation zu verorten ist, soll im Folgenden eine Übersicht dieser Ebenen vor dem Hintergrund der Innovationsentscheidungstypen entwickelt werden . Die bisher dargestellten Innovationsentscheidungsprozesse bedienen lediglich die Akteur:innensperspektive und gehen von der Auswahlmöglichkeit der handelnden Akteur:innen aus . Diese Annahme kann– insbesondere im Zusammenhang mit Organisationen als nicht notwendige Bedingung angenommen werden, weshalb Rogers unterschiedliche Typen der Innovationsentscheidung entwickelt . Innovationen können (1 .) optional, (2 .) als kollekti-
80 Jan Grey und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-06 ver Konsens oder (3 .) autoritär entschieden werden (Rogers 2003, 403) . Eine Zusammenschau der Einbettungsebenen und Innovationsentscheidungen findet sich in Tabelle 1 . Tab.1: Anwendung Innovationsentscheidungstypen (eigene Darstellung) Innovations entscheidungstyp Organisation Schule Hochschule Makro-Ebene: autoritär Curricula Anforderungen an die Lehrkräftebildung Meso-Ebene: kollektiv Schulinternes Curriculum Studiengangscurricula Mikro-Ebene: optional Planung von Unterricht Planung von Lehrveranstaltungen Grundsätzlich gibt es im Bildungssystem in Deutschland unterschiedliche Stoßrichtungen für Innovationen . Die Einführung durch eine Initiierung auf der Makroebene ist dabei eine wesentliche, weil durch einen ouputorientierten top-down-Ansatz und Weisungsmöglichkeiten eine Einbettung in der Breite möglich ist . Die Zielstellung erfolgt an dieser Stelle durch eine autoritäre Entscheidung, welche mehr oder weniger demokratisch sein kann, und sich in Curricula bzw . Anforderungen an die Lehrkräftebildung niederschlägt . Die Umsetzung an den konkreten Standorten ist eine kollektive Innovationsentscheidung, Gegenstände werden von den Organisationsmitgliedern in die alltägliche Arbeit aufgenommen . Dieser Prozess wird gewöhnlich von einzelnen Personen getragen, doch wird die Entscheidung gemeinhin als Kollektiv gestaltet . Obwohl die Makround die Meso-Ebene handlungsleitend für die Planung und Durchführung von Unterricht bzw . Lehrveranstaltungen sein soll, muss vom methodologischen Individualismus der Organisationsmitglieder (Weede 1992) ausgegangen werden, denn die letztendliche Einbettung wird auf der Mikro-Ebene geleistet . Die Konsequenz ist, dass es sich bei der Einbettung nicht um einen linearen Prozess handelt . Innovationen werden sukzessive in Organisationen eingebunden, wofür Rogers seine bekannte Gauß´sche Verteilung annimmt, die unterschiedliche Gruppierungen von adopters beschreibt . Zunächst übernimmt eine kleine Gruppe an Innovator:innen die Innovation, frühe Übernehmer:innen, eine frühe Mehrheit, eine späte Mehrheit und Nachzügler:innen (Karnowski 2011) . Die Prämisse, die dieser Verteilung zugrunde liegt, ist, dass Individuen sich bei optionalen Innovationen auch gegen diese entscheiden können, was eine Initialisierung durch Ziele auf der Makround Meso-Ebene notwendig macht, damit Lehrenden die Notwendigkeit zur Umsetzung deutlich wird .
81 Organisationale Diffusion informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-06 3 Untersuchung der Innovationsprozesse anhand von organisationalen Zielen 3.1 Korpus Für die vorliegende Untersuchung wurden die Studiengangsdokumente– in der Regel Modulhandbücher– von 39 Hochschulstandorten für das Fach Sachunterricht hinsichtlich des u . g . Kategoriensystems untersucht . Es wurden diejenigen Universitäten herangezogen, die Sachunterricht als (Teil-)Studiengang des Lehramts Grundschule lehren, wobei jeweils zwischen den Studiengangsdokumenten des Bachelorund Masterstudienganges sowie des Staatsexamens unterschieden wird (siehe Tab .2) . Die Ergebnisse und der Datenkorpus für die schulischen Curricula wurde bereits publiziert (Grey& Gryl 2022) . Tab.2: Übersicht Studiendokumente (eigene Darstellung) Bundesland Universität (BA/M.Ed.) Baden-Württemberg Freiburg (BA 2021; MA 2015); Heidelberg (BA 2021; MA 2021); Karlsruhe (BA 2022; 2022); Ludwigsburg (BA 2015; MA 2016); Schwäbisch-Gmünd (BA o . J .; MA o . J .) Bayern (Staatsexamen) Regensburg (St . 2020) Berlin Berlin (BA 2019; MA 2020) Brandenburg Potsdam (BA 2019; MA 2023) Bremen Bremen (BA 2019; MA 2015) Hamburg Hamburg (St . 2020) Hessen (Staatsexamen) Frankfurt am Main (BA 2018); Gießen (BA 2019); Kassel (BA 2014) Niedersachsen Hannover (BA 2021; MA 2021); Hildesheim (BA 2021; MA 2019); Osnabrück (BA 2015; MA 2015); Vechta (BA 2021; MA 2020); NRW Bielefeld (BA 2018; MA 2016); Dortmund (BA 2016; MA 2016); Duisburg-Essen (BA 2022; MA 2022); Köln (BA 2022; MA 2018); Münster (BA 2022; MA 2020); Paderborn (BA 2022; MA 2022); Siegen (BA 2021; MA 2017); Wuppertal (BA 2020; MA 2020) Saarland Saarbrücken (BA 2021; MA 2021) Sachsen Chemnitz (BA 2022; MA 2022); Dresden (BA 2015; MA 2015); Leipzig (BA o . J .; MA o . J .) Sachsen-Anhalt Halle (BA 2019; MA 2019); Schleswig-Holstein Flensburg (BA Nawi/GeWi 2020; MA 2020) Thüringen Erfurt (BA 2021; MA 2013)
82 Jan Grey und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-06 3.2 Erhebungsund Auswertungsmethode Die vorliegende Untersuchung ist als Untersuchung eines Teilbereichs des Innovationsclusters Digitale Bildung zu verstehen . Zusätzlich wird entgegen der üblichen Vorgehensweise der Diffusionsforschung ein qualitativer Zugang gewählt, um Diffusion abzubilden (Meyer 2004) . Ausgewertet werden die curricularen Dokumente mittels einer strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse (Kuckartz 2018) . 3.3 Kategoriensystem Zu diesem Zwecke wird ein Kategoriensystem deduktiv entwickelt . Zur Beschreibung von informatischer Bildung werden im Folgenden drei wesentliche Bereiche fokussiert, die sich anhand der Kompetenzbeschreibung der Gesellschaft für Informatik (GI) (2019) entwickelt wurden . Dabei wird vor allem auf die Bereiche: 1 . Problemlösung; 2 . Inhaltsbereiche der Informatik und 3 . Prozessbereiche der Informatik verwiesen (siehe Tab .3) . Tab.3: Kategoriensystem informatische Bildung (eigene Darstellung) informatische Bildung informatische Bildung → Problemlösung Problemlösung (computational thinking) Die Lernenden sollen im Zuge der informatischen Bildung lernen Probleme mit informatischen Mitteln zu lösen . Damit ist das strukturierte Zerlegen wie auch das konstruktive und kreative Modellieren gemeint ist . informatische Bildung → Inhaltsbereiche Informatik Mensch und Gesellschaft (UK 1 .1) Die Lernenden wählen Informatiksysteme für Aufgabenstellungen gezielt aus . Sie erläutern ausgewählte Chancen und Risiken und wenden Möglichkeiten zum Schutz der Persönlichkeit an . Informatiksysteme (UK 1 .2) Lernende beschreiben den Aufbau und die Funktionsweise von ausgewählten Informatiksystemen . Sprache und Automaten (UK 1 .3) Lernende unterscheiden zwischen Automaten und sprachlichen Beschreibungen von Automaten (Automatenmodelle) . Lernende nutzen Automatendarstellungen in Spielen (Zustände und Zustandsübergänge; Zustand) . Sie begründen, warum formale Sprachen von Automaten einfacher verarbeitet werden können als natürliche Sprachen . Algorithmen (UK 1 .4) Sie verwenden gegebene und selbst entwickelte Algorithmen zum Lösen von Problemen . Das schließt ein: Lesen, Interpretieren, Darstellen, Entwerfen, Realisieren mit algorithmischen Grundbausteinen, die Brauchbarkeit der Lösung einschätzen .
83 Organisationale Diffusion informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-06 Information und Daten (UK 1 .5) Lernende erläutern den Zusammenhang von Information und Daten sowie verschiedene Formen der Repräsentation von Information und der Strukturierung von Daten . Studierende formen Daten um und interpretieren diese in Bezug auf die dargestellte Information . informatische Bildung → Prozessbereiche Darstellen und Interpretieren (UK 2 .1) Lernende stellen eigene Denkprozesse oder Vorgehensweisen angemessen und nachvollziehbar dar . Dies kann verbal in mündlicher oder in schriftlicher Form sowie durch Darstellungsformen wie Skizzen, Tabellen, Wissensnetze usw . geschehen . Sie interpretieren unterschiedliche Darstellungen von Sachverhalten . Kommunizieren und Kooperieren (UK 2 .2) Lerner:innen tauschen sich über eigene Denkprozesse oder Vorgehensweisen mit anderen aus . Sie kommunizieren über informatische Gegenstände und Beziehungen in der Umgangssprache und zunehmend auch in der Fachsprache . Sie kooperieren bei der Bearbeitung informatischer Probleme . Strukturieren und Vernetzen (UK 2 .3) Lerner:innen wenden informatische Prinzipien zum Strukturieren von Sachverhalten an . Sie zerlegen diese Sachverhalte in Bestandteile (Modularisieren und Hierarchisieren), erkennen Zusammenhänge und ordnen diese Bestandteile neu an . Sie verknüpfen informatische Sachverhalte miteinander und mit außerinformatischen Zusammenhängen . Begründen und Bewerten (UK 2 .4) Lerner:innen stellen Fragen und äußern sich begründet über informatische Zusammenhänge unterschiedlicher Komplexität . Sie erklären Beziehungen und Gesetzmäßigkeiten auf unterschiedlichen Ebenen– mit ihren eigenen Worten– zunehmend auch unter Verwendung der Fachsprache . Die Lerner:innen wenden Kriterien zur Bewertung informatischer Sachverhalte an . Modellieren und Implementieren (UK 2 .5) Lerner:innen wenden informatische Denkund Arbeitsweisen auf konkrete Aufgabenstellungen aus ihrer Erfahrungswelt an: Sie erfassen Situationen, erstellen ein informatisches Modell, setzen es mit geeigneten Werkzeugen um und konfigurieren Werkzeuge aufgabenangemessen . Sie beziehen die Lösungen wieder auf die Situation und reflektieren so die informatische Modellierung . 4 Informatische Bildung in der hochschulischen Lehrkräftebildung und im grundschulischen Sachunterricht Zunächst soll der Blick auf die Lehrkräftebildung gerichtet werden, um darzustellen, inwieweit die informatische Bildung als Inhalts- (UK 1 .1–1 .5) oder Prozessbereich (UK 2 .1–2 .5) in den Studiengangsdokumenten eingebettet ist (siehe Tab . 4) .
84 Jan Grey und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-06 Tab.4: Anwendung des Kategoriensystems zur informatischen Bildung in Studien gangsdokumenten2 (eigene Darstellung) Universität UK 1.1 UK 1.2 UK 1.3 UK 1.4 UK 1.5 UK 2.1 UK 2.2 UK 2.3 UK 2.4 UK 2.5 Heidelberg BA(MA) x - - - - - - - - - Freiburg BA(MA) - - - - - - - - - - Karlsruhe BA(MA) - - - - - - - - - - Ludwigsburg BA(MA) - - - - - - - - - - Schwäbisch-Gmünd BA(MA ) - - - - - - - - - - Regensburg BA - - - - - - - - - - Berlin BA(MA) - - - - - - - - - - Potsdam BA(MA) - - - - - - - - - - Bremen BA(MA) - - - - - - - - - - Hamburg BA(MA) - - - - - - - - - - Kassel BA - - - - - - - - - - Gießen BA - - - - - - - - - - Frankfurt BA - - - - - - - - - - Hannover BA(MA) - - - - - - - - - - Osnabrück BA(MA) - - - - - - - - - Vechta BA(MA) - - - - - - - - - - Hildesheim BA(MA) - - - - - - - - - - Wuppertal BA(MA) x x - x x - - - - - Duisburg-Essen BA(MA) x - - - x - - - - - Paderborn BA(MA) - - - - - - - - - - Münster BA(MA) - - - - - - - - - - Köln BA(MA) - - - - - - - - - - Dortmund BA(MA) - - - - - - - - - - Bielefeld BA(MA) - - - - - - - - - - Siegen BA(MA) - - - - - - - - - - Saarbrücken BA(MA) - - - - - - - - - - Dresden BA(MA) - - - - - - - - - - Chemnitz BA(MA) - - - - - - - - - - Leipzig BA(MA) - - - - - - - - - - Halle BA(MA) - - - - - - - - - - Flensburg BA(MA) - - - - - - - - - - Erfurt BA(MA) - - - - - - - - - - Legende: - = nicht vorhanden; x = vorhanden 2 Für die Auswertung wurde sowohl nach expliziten Nennungen wie auch nach konzeptionellen Synonymen und Umschreibungen gesucht .
85 Organisationale Diffusion informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-06 Die vorliegenden Ergebnisse verdeutlichen die Problemstelle, welche die informatische Bildung in der Lehrkräftebildung bisher hat: eine unzureichende curriculare Einbettung an den einzelnen Hochschulstandorten . Greift man die informatische Bildung als Innovation, oder um mit Aregger (1976) zu sprechen „Curriculumsinnovation“, auf, muss an dieser Stelle konstatiert werden, dass die Einbettung der Informatik für die Grundschullehrkräftebildung auf der Meso-Ebene bisher gar nicht oder nur sehr unzureichend geleistet wurde . Auffällig ist, dass an denjenigen Universitätsstandorten, welche bereits in Pilotprojekte zur Einbettung informatischer Bildung in den Studiengang Sachunterricht (Wuppertal, Duisburg-Essen) eingebunden waren, entsprechende Kompetenzen in das Modulhandbuch integriert wurden . Diese liegen in Nordrhein-Westfalen, wo informatische Bildung sich ebenfalls in den Schulcurricula für den Sachunterricht wiederfindet . Es liegt an dieser Stelle nahe, dass die durchgeführten Modellprojekte sich positiv auf die Zielentwicklung curricularer Dokumente ausgewirkt haben . So wird im Modulhandbuch des Bachelorstudiengangs mit dem Schwerpunkt Naturwissenschaft und Technik sowie Gesellschaftswissenschaften und Technik der Universität Wuppertal explizit auf die „Wechselwirkung zwischen (digitaler) Technik, Natur, Wirtschaft und Politik“ (BA_Wuppertal_NaWi_2023_S . 8) verwiesen . Entsprechend sollen die Studierenden „Basiswissen über technische sowie digitale und informatische Systeme und Verfahren sowie über Denkund Arbeitsweisen der (digitalen Technik und Informatik“ (ebd .) erwerben . Zusätzlich werden informatische Gegenstände, Methoden und Ideen der Informatik zum Gegenstand des Sachunterrichtstudiums und stehen damit unmittelbar neben den digitalen Medien . Als explizite Beispiele werden Programmierung, Kryptologie und Robotik herangezogen . Entsprechend können bei der praktischen Ausgestaltung der Lehr-/Lerneinheit unterschiedliche Inhaltsbereiche adressiert werden . Das Modulhandbuch im Masterstudiengang der Universität Duisburg-Essen legt einen Schwerpunkt auf die informatische Bildung als Gegenstand von sozialwissenschaftlichem Sachunterricht mit einem Fokus auf den Inhaltsbereich Informatik, Mensch und Gesellschaft . Die Studierenden „erweitern ihre fachdidaktischen und fachwissenschaftlichen Kenntnisse im Bereich der informatischen Grundbildung und reflektieren Möglichkeiten, diese in den Unterricht einzubinden .“ (Duisburg-Essen_MA_2022_S . 5) . Anders als bei der Einbettung in Wuppertal wurde hier die unterrichtliche Einsetzbarkeit von informatischer Bildung in den Vordergrund gerückt . Dies ist wohl mit der Einbettung rund um das schulpraktische Praxissemester zu erklären . Insgesamt fällt auf, dass die informatische Bildung, wenn eingebunden, dann als Gegenstand mit unterschiedlichen Inhaltsbereichen eingebunden wurde, entsprechende Prozessbereiche sind in den Studiengangsdokumenten bisher nicht berücksichtigt .
86 Jan Grey und Inga Gryl doi .org/10 .35468/6203-06 Zu einem ähnlichen Befund kann mit Blick auf die schulischen Curricula der 16 Bundesländer gelangt werden3: in wenigen Curricula, welche zumeist neueren Datums sind, wurde eine curriculare Einbettung geleistet und sie ist auf wenige Bundesländer beschränkt . So hat beispielsweise das Land NordrheinWestfalen NRW (2021) explizit das EVA-Prinzip und das Programmieren von Sequenzen als Gegenstände herausgegriffen und verankert diese im Sachunterricht . Ähnliches gilt für den Kernlehrplan Sachunterricht in Sachsen (2019), die einen Schwerpunkt auf eine eher nutzungsorientierte Perspektive legen . Doch kann insgesamt– wie auch bei den Studiengangscurricula– festgestellt werden, dass diese lediglich geringfügig Facetten der informatischen Bildung repräsentieren (Grey& Gryl 2022) . Es zeigt sich also, dass die informatische Bildung bisher nur bruchstückhafte Einbettung in Schule und Lehrkräftebildung erhalten hat . Dies zeigt deutlich, dass die Initialisierung für die Schule bereits eingesetzt hat, für die universitäre Lehrkräftebildung noch ausstehend ist . Selbstverständlich werden sich bereits jetzt Lehrende finden, die bereits über informatische Phänomene unterrichten, doch wird dies– nach Sichtung der Studiendokumente und Lehrpläne in weiten Teilen Deutschlands– eher die Ausnahme sein (Geldreich 2023) . 5 Informatische Bildung im deutschen Schulund Lehrkräftebildungssystem im Spannungsverhältnis von individueller und autoritärer Innovationsentscheidung Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass mit Blick auf die autoritäre Innovationsentscheidung, diese noch nicht für die informatische Bildung getroffen wurde, zwar wurde sie bereits für den Sachunterricht gefordert (SWK 2022) und mancherorts bereits in Curricula eingebettet, doch ist die informatische Bildung kein Organisationsziel von Schule und universitärer Lehrkräftebildung . Entsprechend verlagert sich die Einbettung, mit wenigen Ausnahmen, in die fakultativen, individuellen Entscheidungen einzelner (Hochschul-)Lehrender und Lehrkräfte, die diese Entscheidung vor dem Hintergrund eigener Erwägungen und Ressourcen treffen . Von diesem Umstand ausgehend wird ebenfalls deutlich, warum die Einbettung in grundschulischen Unterricht zumeist schwierig ist, denn ohne eine entsprechende organisationale Zielsetzung, welche, um mit Fullan (2001) zu argumentieren, als Initiierung zu verstehen ist, wird keine Schulentwicklung in diese Richtung angeregt . Ohne Informatik in den Lehrplänen sind Schulen nicht im Zugzwang diese in die Schulcurricula aufzunehmen und Lehrkräfte– 3 Im Folgenden werden bereits publizierte Ergebnisse herangezogen, welche von Grey und Gryl (2022) veröffentlicht wurden .
87 Organisationale Diffusion informatischer Bildung doi .org/10 .35468/6203-06 in letzter Instanz– müssen sich damit nicht oder lediglich aus dem individuellen Interesse heraus befassen, da sie den Gegenstand nicht curricular legitimieren können und andere Gegenstände dafür ggf . vernachlässigt werden müssten . Doch sollte die curriculare Einbettung nicht als Heilmittel verklärt werden, denn selbst mit entsprechenden Organisationszielen bedarf es zur Entscheidung zu einer Innovation deutlich mehr als nur einer Zielstellung . Um die Diffusion voranzutreiben, müssen Innovationstragende abgeholt bzw . von den Eigenschaften und möglichen Profiten der Innovation überzeugt werden . Die Vorteile, der Nutzen und die Passungsfähigkeit müssen deutlich sein und der Prozess muss von den Akteur:innen auf jeder Ebene des Schulsystems getragen werden . Ebenso verhält es sich in der hochschulischen Lehre, es fehlt bisher an der autoritären Entscheidung, um die Einbettung zu ermöglichen, da (noch) keine klaren Ziele zur informatischen Bildung in der Lehrkräftebildung vorhanden sind . Doch hat universitäre Lehrkräftebildung zwei deutliche Vorteile gegenüber der Schule, einerseits sind Institute multiprofessionelle Teams, wodurch eine Zielstellung auf unterschiedliche Ausbildungen und Professionen trifft . Andererseits können die Modulhandbücher von Lehrenden selbstständig (mit-)entwickeln, wodurch die Partizipation verstärkt gegeben ist und die Widerstände geringer sind . Nichtsdestotrotz zeigen die Ergebnisse, dass auch in der universitären Lehrkräftebildung eine top-down-Zielsetzung notwendig ist, damit die Phase der Einbettung (Diffusion) beginnen kann . Vor dem Hintergrund von Innovationsprozessen im Bildungssystem ergibt sich ein grundlegendes Spannungsverhältnis, das im Folgenden als Implikationen diskutiert werden sollen: (1 .) Widerstand gegen Innovationen, (2 .) Change Agency . 6 Curriculumsund Schulentwicklung im Spannungsverhältnis von Widerstand und Change Agency Ein mögliches Resultat von autoritären Entscheidungen/Zielstellungen ist Widerstand, im Sinne einer Weigerung (Innovations-)Entscheidungen im Sinne der Zielstellung umzusetzen (von Rosenstiel 1998) . Eine niederschwellige Möglichkeit dies aufzubrechen, ist Partizipation an Entscheidungsprozessen . Die klassische Arbeit von Coch und French (1948) legt diesen Grundsatz nahe und dieser wird durch die Arbeit von Amann (2009) bestätigt . Je stärker z . B . Lehrkräfte als Stakeholder an Entscheidungsprozessen teilhaben können, desto deutlicher unterstützen sie Prozesse . Aregger (1974) konzipiert hierzu das Konzept der Lehrkräftezentrierten Curriculumsreform, um Lehrkräfte zu Gestaltenden und Umsetzenden der Veränderung zu machen .
94 Michael Lachetta u. a. doi .org/10 .35468/6203-07 ten Phänomenbereichs zu realisieren, die den Schüler:innen einen verständnisvollen Zugang eröffnen . Allerdings wird die dritte Möglichkeit, nämlich die informatische Betrachtung und Aufschließung von Alltagsphänomenen, bei denen Informatiksysteme keine Rolle spielen, häufig außer Acht gelassen . Gerade diesem dritten Phänomenbereich fällt die zentrale allgemeinbildende Funktion zu, da er mit den Konzepten und Ideen der Informatik einen neuen Zugang zur Welterschließung eröffnet . Dieser Zugang ist an den lebensweltlichen Erfahrungen der Schüler:innen orientiert und ermöglicht die Lösung von Problemen der Schüler:innen mit den „Denkzeugen“ der Informatik (Haefner u . a . 1987; Schwill 1993; Humbert& Puhlmann 2004) . Aktuell werden unter dem Stichwort Digitalisierung ausschließlich die ersten beiden Phänomenbereiche diskutiert . Hier besteht das Problem, dass nicht die Prinzipien und Konzepte der Informatik transparent als bildend erfahren werden, sondern die Arbeit mit den Informatiksystemen als Selbstzweck im Vordergrund steht . Deswegen müssen bereits Grundschulkinder informatische Kompetenzen entwickeln . Eine Möglichkeit für die Entwicklung der benötigten Kompetenzen ist die Einbettung in den (u . a . in Nordrhein-Westfalen etablierten) Sachunterricht . Der Sachunterricht hat den Anspruch, durch verschiedene Perspektiven Bildung zu ermöglichen . Dazu werden „Fragestellungen aus der sozialwissenschaftlichen, der naturwissenschaftlichen, der geographischen, der historischen und technischen Perspektive beleuchtet“ (MSB NRW 2021, 178) . Damit geht ein zweites Problem einher: Informatik ist in diesen Perspektiven nicht expliziert, da Informatik eigene, neue Perspektiven einbringen würde . Informatik ermöglicht mit den sechs Fachgebieten theoretische, praktische, technische und angewandte Informatik, Didaktik der Informatik sowie Informatik und Gesellschaft eigene multiperspektivische Zugänge . 1.1 Informatik als Bestandteil der Allgemeinbildung Durch die bereits angesprochene immer digitaler und damit informatischer werdende Welt wird der allgemeinbildende Aspekt der Informatik zunehmend relevanter . Allgemeinbildung hat dabei das Ziel der Befähigung zur Teilhabe am gesellschaftlichen und kulturellen Leben sowie der Entwicklung einer urteilsfähigen Persönlichkeit (Reinhartz 2011, 28) . Informatische Bildung leistet dazu einen Beitrag, da sie zu einem Verständnis und einer Bewertungsfähigkeit beiträgt (Brinda 2008, 37) . Thomas fasst dabei die allgemeinbildenden Aspekte der Informatik zusammen als: Denken in Abläufen und Prozessen, Informatiksysteme als kulturtechnische Phänomene sowie spezifische Wirkungsweisen für Mensch, Maschine und Gesellschaft (Thomas 2002, 5–6) .
95 Einschätzungen von Grundschullehrkräften doi .org/10 .35468/6203-07 1.2 Empfehlungen Die Gesellschaft für Informatik e . V . (GI) hat 2019 „Empfehlungen für informatische Kompetenzen im Primarbereich“ verabschiedet . In diesen wurden Kompetenzen für die Schüler:innen formuliert, die anhand von fünf Inhaltsbereichen (Information und Daten; Algorithmen; Sprachen und Automaten; Informatiksysteme; Informatik, Mensch und Gesellschaft) sowie fünf Prozessbereichen (Modellieren und Implementieren; Begründen und Bewerten; Strukturieren und Vernetzen; Kommunizieren und Kooperieren; Darstellen und Interpretieren) strukturiert sind . Dabei können alle Inhaltsbereiche mit allen Prozessbereichen für die Formulierung von Kompetenzen und dadurch der Strukturierung von Unterricht verbunden werden (GI 2019) . Des Weiteren beschreibt die Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts e . V . (GDSU), dass informatische Bildung unter Berücksichtigung der Vielperspektivität in den Sachunterricht integriert werden soll (GDSU 2021) . 1.3 Curriculare Verankerung Die Forderungen nach informatischer Bildung in der Grundschule sind mittlerweile auch in der Bildungspolitik angekommen: Die Kultusministerkonferenz (KMK) veröffentlichte 2016 das Strategiepapier „Bildung in der digitalen Welt“, das ein Handlungskonzept für die Entwicklung der Bildung darstellt . Dabei wird informatische Bildung als „bewährtes Konzept“ beschrieben, das für ein selbstständiges und mündiges Leben in der heutigen Welt benötigt wird . Insbesondere wird aufgeführt, dass das Lernen mit und über Informatiksysteme bereits in der Primarstufe beginnen soll (KMK 2017, 11) . Im Konzept werden zwei zentrale Ziele für die allgemeinbildenden Schulen benannt, die nicht von der Informatik zu trennen sind . Einerseits sollen „Kompetenzen für die digitale Welt“, die über informatische Grundkenntnisse hinausgehen, in allen Fächern curricular eingebunden werden . Dadurch soll die Entwicklung „in vielfältigen Erfahrungsund Lernmöglichkeiten“ stattfinden . Andererseits soll die Nutzung von Informatiksystemen im Unterricht neue Möglichkeiten der Gestaltung von Lehrund Lernprozessen eröffnen (KMK 2017, 12) . Dafür müssen allerdings allgemeinbildende informatische Kompetenzen bei den Lehrkräften und Schüler:innen vorhanden sein, um z . B . Datenschutzaspekte abwägen zu können . Die Ständige Wissenschaftliche Kommission der Kultusministerkonferenz (SWK) hat 2022 das Gutachten „Digitalisierung im Bildungssystem: Handlungsempfehlungen von der Kita bis zu Hochschule“ veröffentlicht, in dem Maßnahmen empfohlen werden, „um erfolgreich Lehrund Lernprozesse in einer digitalisierten Welt zu ermöglichen“ (SWK 2022, 5) . Die Grundschule wird dabei innerhalb der frühen Bildung angesprochen . Dabei wird insbe-
96 Michael Lachetta u. a. doi .org/10 .35468/6203-07 sondere der Erwerb von „elementarinformatischen“ Kompetenzen betont, da die Kinder durch die Auseinandersetzung mit digitalen Medien Vorstellungen zu den Funktionsweisen von Informatiksystemen erwerben, diese aber ohne pädagogische und didaktische Maßnahmen nicht hinterfragen können . Deswegen sei es neben dem souveränen Umgang auch wichtig, ein Grundverständnis von digitaler Speicherung und Verarbeitung sowie Algorithmen zu entwickeln (SWK 2022, 22–23) . Für Nordrhein-Westfalen (NRW) sind bereits informatische Kompetenzen in verpflichtenden Bildungsdokumenten zu finden . Der „Medienkompetenzrahmen NRW“ (MKR) beschreibt innerhalb von sechs Kompetenzbereichen informatikbezogene und medienpädagogische Kompetenzen, die Schüler:innen aller Jahrgangsstufen und aller Schulformen entwickeln sollen . Die Schulen sind dazu verpflichtet, die Kompetenzen in ihren schulinternen Lehrplänen zu verankern . Dabei fällt auf, dass der sechste Kompetenzbereich (Problemlösen und Modellieren) nicht ohne informatische Bildung erreicht werden kann . In diesem Bereich sollen Prinzipien der digitalen Welt identifiziert, Algorithmen erkannt, Problemlösestrategien sowie dazu passende Programme entwickelt und Einflüsse von Algorithmen reflektiert werden (MSB NRW 2018) . Seit dem Schuljahr 2022/23 wurden zusätzlich zu den verpflichtenden Kompetenzen des MKR explizite informatische Kompetenzen in die Lehrpläne der Grundschule eingebracht . Neben Kompetenzen für den Mathematikunterricht zum Problemlösen, Argumentieren und Rechnen mithilfe von Algorithmen (MSB NRW 2021, 82, 84, 88) sollen Informatikkompetenzen in den Sachunterricht integriert werden . Die Schüler:innen sollen beispielsweise Codierung und Verschlüsselung unterscheiden, das EVA-Prinzip (Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe) simulieren sowie eine Sequenz programmieren (MSB NRW 2021, 185, 192) . 1.4 Forschungsstand Zur Einführung informatischer Kompetenzen im Primarbereich liegen– verstreut über einen längeren Zeitraum– Einzelbeiträge vor . Ab 2000 werden die Forschungsüberlegungen und -bemühungen deutlich vorangebracht: Schwill (2001) hat mit seinem Beitrag grundlegende Ideen zur Möglichkeit, informatische Konzepte für Kinder verfügbar zu machen, einen wichtigen Baustein zur Diskussion gestellt . Borowski liefert wesentliche Forschungsbeiträge zur Gestaltung konkreter Informatikelemente für den Primarbereich (exemplarisch Borowski& Diethelm 2009; Borowski 2013) . Dabei erschließt er z . B . mit dem Internetversteher durchaus ein komplexes Element aus Rechnernetze und verteilte Systeme . Darüber hinaus sammelt er Vorstellungen von Grundschüler:innen zur Informatik . Herper und Hinz (2009) dokumentieren Überlegungen, die sich mit konkreten Projekten in Grundschulen und der Ausgestaltung der
97 Einschätzungen von Grundschullehrkräften doi .org/10 .35468/6203-07 Informatiksysteminfrastruktur beschäftigen . Auch die Bundeswettbewerbe Informatik verstärken ihre Bemühungen ab 2006, den Primarbereich in das Portfolio aufzunehmen, so dass z . B . inzwischen auch Grundschulen regelmäßig mit geeigneten Aufgaben am Informatikbiber teilnehmen (Pohl u . a . 2018) . Best untersucht in seiner Dissertation Vorstellungen von Grundschullehrkräften zum Unterrichtsfach und der Wissenschaft Informatik . Diese unterteilt er in vier Bereiche: Nutzen, Verstehen, Gestalten, Bewerten . Im Bereich Nutzen wird die Informatik als Wissenschaft der Entwicklung von Programmen verstanden . Das Unterrichtsfach befasst sich also mit dem Einsatz oder der Bereitstellung dieser Programme . Über den Bereich der Nutzung hinaus wird im Bereich Verstehen auf die Funktionsweise von Informatiksystemen eingegangen . Im Bereich Gestalten nannten die Lehrkräfte neben dem Entwickeln von Programmen und ihrer Implementierung einen starken Bezug zur Mathematik (Best 2020, 160) . Der letzte Bereich Bewerten legt den Fokus auch auf die Einsatzmöglichkeiten sowie Wirkungsund Folgenabschätzungen von Informatiksystemen . Neben diesen vier Bereichen wurde von einigen Lehrkräften auch auf das Verhältnis von Informatik und Medienbildung eingegangen . Dabei konnte eine klare Zuordnung von Inhalten jedoch nicht erfolgen (Best 2020, 162) . Die von Best beschriebenen Vorstellungen der Lehrkräfte seien langfristig (ggf . bereits in der Schulzeit) gebildet und haben laut ihm einen wichtigen Einfluss auf den Lehr-Lernprozess der Schüler:innen . Dabei würde es teilweise dazu kommen, dass bei fehlender Fachlichkeit Aspekte der Medienpädagogik herangezogen werden . Dies sehe man auch dadurch, dass Fachbegriffe der Informatik wenig in Grundschulliteratur zu finden seien, der Medienbegriff jedoch häufig . Dadurch werde Informatik mental mit Medien verknüpft (Best 2020, 213) . Das Verhältnis von informatischer Bildung und Medienbildung wurde ebenfalls von Schmitz untersucht . Sie beschreibt, dass vor allem die auf einen Aspekt eingeschränkte Vorstellung von Informatik (z . B . durch die Gleichstellung mit Programmierung) sowie die Vorstellung, dass Informatik eine Teilmenge der Medienerziehung sei, wichtige Teilgebiete der Informatik außen vor lasse . Dadurch könne auch bei den Schüler:innen ein falsches Bild der Informatik entstehen (Schmitz 2023) . Die Relevanz der Informatik aus der Sicht von Grundschullehrkräften beforschen Funke u . a . (2016) anhand von sechs Interviews . Die befragten Lehrkräfte hatten zwar so gut wie keine Erfahrung mit Informatik und konnten nur schwer erklären, was Informatik ist, sahen in ihr aber eine „Bereicherung“ für Grundschulkinder . Deswegen äußerten sie den Bedarf nach Fortbildungen, damit die Schüler:innen selbst zu „Schöpfer:innen“ werden und lernen können, Dinge in ihrem Alltag kritisch zu reflektieren . Außerdem betonen die
98 Michael Lachetta u. a. doi .org/10 .35468/6203-07 befragten Lehrkräfte die in Zukunft steigende Relevanz von digitalen Medien und einem Grundverständnis für Informatik (Funke u . a . 2016, 138–139) . Seegerer beschäftigt sich in seiner Dissertation mit informatischer Bildung für alle . Dafür untersucht er u . a . mithilfe einer quantitativen Befragung Lehrkräfte und Schulleiter:innen . Von den befragten Lehrkräften unterrichteten 83 % selbst an Grundschulen (Seegerer 2021, 59) . Er kommt zum Fazit, dass 77 % der Lehrkräfte sich für informatische Bildung ab der Grundschule aussprechen . Unter den Schulleiter:innen gab es 90 % Zustimmung (Seegerer 2021, 61) . Seegerer zeigt dabei sogar auf, dass die Zustimmung unabhängig von dem Alter und der Unterrichtserfahrung ist . Weiterhin untersucht er im Rahmen einer qualitativen Inhaltsanalyse 50 Dokumente, die für ein Schulfach Informatik argumentieren (Seegerer 2021, 42) . In seiner systematischen Textanalyse kommt er u . a . zu dem Ergebnis, dass informatische Bildung für eine Chancengleichheit erforderlich ist, da diese imstande ist, früh Interesse für das Fach Informatik zu wecken und dadurch insbesondere Mädchen zu erreichen (Seegerer 2021, 47) . Aus den bisherigen Forschungsergebnissen wird deutlich, dass insbesondere Lehrkräfte des Sachunterrichts der Grundschule weiterhin beforscht werden sollten, sodass dieser Beitrag die folgende Forschungsfrage verfolgt: Wie schätzen Grundschullehrkräfte die Bedeutung informatischer Bildung in der Grundschule bzw. im Sachunterricht ein? 2 Methodik 2.1 Datenerhebung Im Rahmen eines Kooperationsprojekts der Bergischen Universität Wuppertal (BUW), der Universität Duisburg-Essen und der Universität Münster (finanziert vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes NRW) wurden für den Sachunterricht Unterrichtsmaterialien zur informatischen Bildung erstellt (Kuckuck u . a . 2021), erprobt sowie an der BUW durch leitfadengestützte Interviews mit insgesamt 289 Lehrpersonen beforscht . Um die genannte Forschungsfrage zu beantworten, wurde die qualitative Forschungsmethode Expert:inneninterviews gewählt . Helfferich (2011) betont die Bedeutung von Expert:inneninterviews als Methode, um spezifisches Wissen und Erfahrungen von Personen mit Fachkompetenz zu erfassen . Da Lehrkräfte als Expert:innen in dem von uns adressierten Bereich angesehen werden, bieten ihre Einschätzungen und Erfahrungen wertvolle Einblicke (Kuckartz 2018) in die Bewertung der Bedeutung informatischer Bildung in der Grundschule bzw . im Sachunterricht . Die Interviewfragen konnten dahingehend gezielt auf die spezifischen zu erhebenden Aspekte ausgerichtet wer-
99 Einschätzungen von Grundschullehrkräften doi .org/10 .35468/6203-07 den . Zudem ermöglicht die Flexibilität der Methode, Rückfragen zu stellen und eventuelle Unklarheiten zu klären . Der Interviewleitfaden wurde in einem multiprofessionellen Team aus Sachunterrichtsund Informatikdidaktiker:innen sowie einem Mitarbeiter der Bezirksregierung als Fachberater für Bildung in der digitalen Welt erstellt . Dieser sollte entlang der in den vorangegangenen Abschnitten geschilderten Theorie verschiedene Aspekte abdecken, um die Bedeutung informatischer Bildung in der Grundschule bzw . im Sachunterricht zu erfassen . 2.2 Stichprobe Insgesamt konnten 289 Interviews mit Lehrpersonen in NRW an Grundschulen geführt werden . Die Altersspanne der befragten Lehrkräfte liegt zwischen 23 und 63 Jahren . Das arithmetische Mittel des Alters beträgt 38,4 Jahre und weist eine Standardabweichung in Höhe von 9,1 Jahren auf . Die Lehrkräfte haben an verschiedenen Studienorten bundesweit ihre Ausbildung absolviert und dabei verschiedene Schulformen studiert (Grundschule, Sonderpädagogik, Gymnasium und Gesamtschule, Haupt-, Real-, Sekundarund Gesamtschule) . Ebenso sind in der Unterrichtsgruppe Quereinsteiger:innen und fachfremdes Personal zu finden . Die Abschlussjahre der Lehrkräfte reichen von 1983 bis 2023 . Insgesamt besteht die Stichprobe zu ca . 75 % aus Lehrerinnen . Es ist wichtig anzumerken, dass diese Beschreibung keine Rückschlüsse auf die Gesamtpopulation oder die repräsentative Natur der Stichprobe zulässt . Um die Ergebnisse repräsentativer zu gestalten, wäre eine Zufallsstichprobe erforderlich, die auf einer vordefinierten Grundgesamtheit basiert . 2.3 Auswertung Durch die inhaltlich-strukturierende, zusammenfassende, qualitative Inhaltsanalyse ist es möglich, die erhobenen Daten systematisch zu analysieren und die darin enthaltenen Aussagen, Themen und Kategorien zu identifizieren (Mayring 2015; Kuckartz 2018) . Dies ermöglicht eine umfassende Interpretation der Meinungen und Bewertungen der Lehrkräfte . Kuckartz (2018) betont die Flexibilität dieser Methode, die es erlaubt, sowohl induktiv als auch deduktiv vorzugehen und verschiedene Analyseebenen zu berücksichtigen . Dies ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Meinungen der Lehrkräfte, um Muster, Gemeinsamkeiten und Unterschiede in Bezug auf die Bedeutung informatischer Bildung im Sachunterricht zu identifizieren . In der Auswertung der Expert:inneninterviews wurden deduktive Kategorien entlang des Interviewleitfadens entwickelt, die dann induktiv durch Unterkategorien erweitert wurden (siehe Tab .1) .
100 Michael Lachetta u. a. doi .org/10 .35468/6203-07 Tab.1: Übersicht Kategorien (eigene Darstellung) Kategorie Unterkategorie (induktiv) Codierregel Ankerbeispiel Relevanz der Informatik (nach Funke u . a . 2016; Best 2020; Seegerer 2021) a) Allgegenwärtigkeit der Informatik a) Alle Aussagen, die die Relevanz der Informatik anhand ihrer Präsenz im alltäglichen Leben (insbesondere in Form von Informatiksystemen) begründen . „Informatik ist sehr wichtig, da die heutige Welt immer weiter von Informatiksystemen durchdrungen wird und auch viele Alltagsgegenstände durch informatische Systeme geleitet werden, zum Beispiel auch die Türen im Supermarkt“ [w_20_r_4_1] . b) Umgang mit Medien b) Alle Aussagen, die die Relevanz der Informatik anhand des Umgangs mit Medien begründen . „Dadurch, dass wir ja mittlerweile mit Medien alle aufwachsen, auch unsere Kinder von klein auf auch damit aufwachsen, finde ich es schon wichtig, dass die Kinder frühzeitig in Ansätzen den Umgang kennenlernen“ [w_20_r_9_1] . c) Hintergrundwissen c) Alle Aussagen, die die Relevanz der Informatik anhand ihrer Funktion als Grundlagenund Hintergrundwissen begründen . „In der heutigen Zeit ist es wahrscheinlich unumgänglich, dass die Kinder auch Hintergrundwissen bekommen für die Dinge, die sie tatsächlich nutzen“ [w_20_r_12_2] . d) Nutzen für die Berufswelt d) Alle Aussagen, die die Relevanz der Informatik anhand ihrer (zukünftigen) Bedeutung und ihrem Nutzen für die Berufswelt begründen . „Natürlich ist Informatik wichtig . Weil ich glaube, dass das auch im Berufsleben der Kinder immer mehr eine Rolle spielen wird und wir dann in der Grundschule natürlich da schon einen Grundstein legen können“ [s_20_k_4_1] . Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule (nach Funke u . a . 2016; Best 2020; Seegerer 2021) a) Allgemein als sinnvoll befunden a) Alle Aussagen, die informatische Bildung in der Grundschule allgemein für sinnvoll befinden . „ja auf jeden Fall wenn wir ja sowieso alle anderen Fächer und Bereiche ja auch spiralcurriculums mäßig aufbauen, ( .) dann ist es ja sinnvoll auch sodass die informatische Bildung in der Grundschule schon anzulegen damit dann später in den weiterführenden Schulen darauf aufgebaut werden kann“ [s_21_c_7_2] .
101 Einschätzungen von Grundschullehrkräften doi .org/10 .35468/6203-07 Kategorie Unterkategorie (induktiv) Codierregel Ankerbeispiel Fortsetzung: Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule (nach Funke u . a . 2016; Best 2020; Seegerer 2021) b) Medienkompeten zen b) Alle Aussagen, die die Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule anhand der Thema tisierung eines zielgerichteten und verantwortungsvollen Umgangs mit Medien begründen . „Und (5) in der Grundschule (…) halte ich das für sinnvoll, so die Anfänge anzubahnen: was sind das für Geräte, was kann ich damit machen? Die ersten Umgänge damit, Bedienungsmöglichkeiten und den Hinweis schon von klein auf auf die Gefahren, dieser (4) neuen Bildungstechnik“ [s_21_r_3_2] . c) Wecken von Spaß, Interesse und Neugier c) Alle Aussagen, die die Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule anhand ihrer motivierenden Wirkung auf die Schüler:innen begründen . „Dennoch finde ich das Thema spannend und wichtig . Ich finde es ab der dritten Klasse angebracht und denke auch, dass es den Kindern Spaß bereitet und Neugier wecken kann“ [s_21_r_1_2] . d) Ablehnung gegenüber informatischer Bildung in der Grundschule d) Alle Aussagen, die die Relevanz informatischer Bildung in der Grundschule gering einschätzen oder ihr skeptisch gegenüberstehen . „Nicht wirklich ( .), da finde ich andere Fächer wichtiger, zum Beispiel soziale Kompetenzen ( .) Die Kinder haben in ihrem Alltag und in der Schule ständig Medien . Und das wäre ja nochmal on top, also nochmal mehr Medien“ [S_21_c_7_1] . Um die Interrater-Reliabilität zu gewährleisten, sollten klare Kriterien und Definitionen für die Kategorien festgelegt werden (siehe Codierregel in Tab .1) . Die Beurteiler:innen müssen ein gemeinsames Verständnis der Kategorien und deren Abgrenzung haben, um Sprachakte einheitlich zuzuordnen (Mayring 2015; Krippendorff 2018) . In diesem Projekt fand eine Doppelcodierung statt . Im beschriebenen Forschungsprojekt zur informatischen Bildung im Praxissemester wurden die Kriterien der Nachvollziehbarkeit sowie Effizienz der Zuordnung von Sprachakten zu den deduktiven und induktiven Kategorien überprüft . Als Gütekriterium für diese Arbeit wurde ein Kappa-Wert (nach Brennan& Prediger 1981) von 0,86 erreicht . Zur Bewertung von Brennans und Predigers Kappa können die Benchmark-Hinweise zu Cohens Kappa herangezogen werden (Rädiker& Kuckartz 2019, 303) . Für diesen Koeffizienten kann ab einem Wert von 0,81 von einem Ergebnis der Kategorie almost perfect ausgegangen werden (Landis& Koch 1977, 165), weshalb die Kategorienbildung in dieser Arbeit sinnvoll erscheint .
102 Michael Lachetta u. a. doi .org/10 .35468/6203-07 2.4 Methodenreflexion Leitfadengestützte Expert:inneninterviews können durch die Auswahl der befragten Personen subjektivierte Meinungsbilder und potenzielle Verzerrungen enthalten . Es besteht die Möglichkeit, dass die ausgewählten Lehrkräfte nicht repräsentativ für alle Grundschullehrkräfte sind . Darüber hinaus kann die Interpretation der Interviewdaten durch die forschende Person subjektiv beeinflusst werden (Mayring 2015) . Um möglichen Verzerrungen entgegenzuwirken und die Verlässlichkeit der Ergebnisse zu erhöhen, ist es wichtig, eine angemessene Stichprobe von Lehrkräften auszuwählen, um eine größtmögliche Vielfalt an Meinungen und Perspektiven zu gewährleisten . Dies wird durch die hohe Anzahl der Lehrkräfte und das heterogene Sample hier im Rahmen der Methode sichergestellt . Zudem ist eine transparente und nachvollziehbare Auswertung der Daten mittels qualitativer Inhaltsanalyse notwendig, um die Interpretation möglichst objektiv zu gestalten (Mayring 2015; Kuckartz 2018) . 3 Ergebnisse 3.1 Relevanz der Informatik Die Analyse der Interviews zeigt, dass Lehrkräfte unterschiedliche Gründe für die Relevanz der Informatik anführen . Insbesondere wird die Allgegenwärtigkeit der Informatik im Alltag genannt . Diese konstatieren die Lehrkräfte vor allem anhand der Omnipräsenz von Informatiksystemen . „Ich halte Informatik für sehr wichtig, weil ja alles damit funktioniert . Also fast alles heute von Computern gesteuert wird . Ich glaube da kann man gar nicht mehr sagen, dass es unwichtig ist, weil es halt überall zu finden ist und gebraucht wird“ [w_20_r_16_2] . Neben dem Einfluss der Informatiksysteme auf unseren Alltag resultiert die Relevanz der Informatik für viele Lehrkräfte aus dem zunehmenden Umgang mit Medien . Dabei fällt auf, dass der Medienbegriff unterschiedlich verwendet wird und wahlweise von Medien oder digitalen Medien gesprochen wird . In Abhängigkeit des jeweils zugrundeliegenden Medienbegriffs fällt der Zuständigkeitsbereich der Informatik unterschiedlich groß aus . „Also grundsätzlich ist ja der Alltag der Kinder mittlerweile durchaus durch die neuen Medien stark geprägt, also wo eben auch der Computer und für mich dann eben auch die Informatik dazugehört . Computer stellen mittlerweile einen großen Teil ihrer Lebenswelt dar und dann ist es schon sinnvoll, wenn sie dann bestimmte Funktionsweisen verstehen, um dann auch so ihre Lebenswelt zu erschließen“ [s_20_k_11_1] .
103 Einschätzungen von Grundschullehrkräften doi .org/10 .35468/6203-07 Für Lehrkräfte mit dieser Einstellung resultiert die Bedeutsamkeit der Informatik folglich aus ihrer Bereitstellung von Informatiksystemen bei gleichzeitiger Thematisierung derer Funktionsweisen . Darüber hinaus wird der Informatik ein wichtiger Beitrag zur Medienerziehung attestiert . Nach der Ansicht einiger Lehrkräfte stellen informatische Kompetenzen das Hintergrundwissen für eine umfassende Medienerziehung dar . „Informatik ist letztendlich dazu wichtig, das zu verstehen, damit man überhaupt ja ein Hintergrundwissen hat . Natürlich muss man im Bereich Medienerziehung eher ( . .) Ja, vor den Gefahren warnen und den richtigen Umgang erlernen . Aber eben das dahinter muss man ja auch in irgendeiner Form verstehen“ [s_20_k_3_1] . Die Vorstellungen von informatischen Kompetenzen bzw . dem angeführten informatischen Hintergrundwissen sind jedoch verschieden . Das wird insbesondere anhand der Behauptungen jener Befragten erkennbar, die die Bedeutung der Informatik an ihrem Nutzen für die Berufswelt festmachen . Diese Lehrkräfte neigen dazu, Anwendungsund Bedienungskompetenzen als informatische Kompetenzen auszuweisen . „Informatik finde ich eigentlich schon sehr wichtig . Weil heutzutage gibt es ja eigentlich gar keinen Beruf oder kein Leben mehr ohne informatische Kompetenzen, die da verlangt werden . Also, ja da ist es wichtig, dass man weiß, wie man mit einem Computer umgehen muss . Welche Programme gibt es, wie wende ich die an . Oder wie funktioniert eine Maus . Oder, ja, ich finde, solche Sachen sind schon heutzutage eigentlich vorausgesetzt für sehr viele Berufe und auch für den Lebensalltag . Deswegen finde ich das sehr wichtig“ [s_21_c_6_2] . Kompetenzen, die über das Anwenden und Bedienen hinausgehen, werden vereinzelt erwähnt . „Also ich sehe das schon sehr wichtig, weil ich einfach finde, dass Kinder gerade dieses algorithmische Lernen algorithmische denken lernen müssen, weil es in der Berufswelt einfach mittlerweile in fast allen Bereichen verlangt wird, dass man diese Denkweise einfach hat“ [s_20_k_27_2] . Unabhängig davon, ob unter informatischen Kompetenzen Bedienungsund Anwendungskompetenzen oder z . B . Fähigkeiten und Fertigkeiten im Sinne der Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich (GI 2019, 7) verstanden werden, schätzen Lehrkräfte Informatik überwiegend als wichtig ein . Die Begründungen fallen dabei– wie im Rahmen dieses Abschnittes bisher angeführt– unterschiedlich aus und beinhalten punktuell Forderungen, die für künftige Stundentafeln in Schulen drastische Veränderungen zur Folge hätten .
110 Katharina Geldreich Programmieren in der Grundschule: Auswirkungen auf Schüler:innen Abstract Um Schüler:innen auch in Zukunft eine kompetente, selbstbestimmte Teilhabe an der immer stärker digitalisierten Welt zu ermöglichen, scheinen bestimmte Grundkenntnisse und Fertigkeiten aus der Informatik unumgänglich . In diesem Beitrag steht die Programmierung als zentrales Mittel für das Mitgestalten der digitalen Welt im Mittelpunkt sowie die Frage, welche Auswirkungen Programmierunterricht auf Schüler:innen der Grundschule hat . Dafür wurden 19 Interviews mit Lehrkräften ausgewertet, die im Rahmen eines mehrjährigen Projekts das Programmieren im Unterricht erprobt haben . Es zeigt sich, dass die Auswirkungen auf die Kinder ein sehr breites Spektrum umfassen . Neben dem Erwerb von Grundfertigkeiten im Umgang mit dem PC zeigten sich bei den Schüler:innen z . B . eine strukturiertere Arbeitsweise, hohe Motivation sowie positive Auswirkungen auf die Zusammenarbeit in der Klasse . 1 Einleitung Sowohl auf nationaler als auch auf internationaler Ebene wächst die Überzeugung, dass die jeweiligen Schulsysteme auf die fortschreitende und umfassende Digitalisierung der Lebenswelt mit einer angemessenen Informatikausbildung reagieren müssen, um Schüler:innen auch in Zukunft eine kompetente, selbstbestimmte Teilhabe zu ermöglichen . Immer mehr Regierungen kommen zu der Überzeugung, dass zu einer solchen Ausbildung eine gewisse Grundausbildung im Programmieren gehört (Storte u . a . 2019) . Die Frage, wie dies in der Grundschule realisiert werden kann, steht im Zentrum des Projekts AlgoKids– Algorithmen für Kinder . Über zwei Jahre hinweg wurden jeweils zwei Lehrkräfte von 20 Grundschulen fortgebildet und bei der Umsetzung des Programmierens in ihrem Unterricht in der dritten und vierten Jahrgangsstufe begleitet . Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Fragestellung, welche Auswirkungen das Programmieren auf die Schüler:innen hatte . Zur Beantwortung wurden Interviews qualitativ ausgewertet, die während der Projektlaufzeit mit den Lehrkräften geführt wurden . Im Folgenden wird zunächst beschrieben, welche Auswirkungen man sich von einer frühen informatischen Bildung verspricht und welche verwandten Arbeiten es zur Thematik gibt . Im Abschnitt doi .org/10 .35468/6203-08
111 Programmieren in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-08 zur Methodik wird die Erhebung sowie die Auswertung der Interviews näher beschrieben . Es folgen die Ergebnisse sowie Diskussion und Fazit zum vorliegenden Beitrag . 2 Potenziale und Chancen informatischer Bildung in der Grundschule Auch wenn Informatik mittlerweile im Großteil der deutschen Bundesländer Pflichtfach an weiterführenden Schulen ist (Schwarz u . a . 2022), gibt es verschiedene Gründe, warum Kinder bereits im Grundschulalter mit informatischen Inhalten in Kontakt kommen sollten . 2.1 Computational Thinking Nach allgemeiner Auffassung gehört zu den basalen informatischen Fertigkeiten eine gewisse Grundfertigkeit im Computational Thinking . Der Begriff umfasst alle Denkprozesse, die daran beteiligt sind, ein Problem zu identifizieren und dessen Lösung so zu formulieren und aufzubereiten, dass ein Mensch oder Computer diese ausführen kann (Wing 2006) . Man geht davon aus, dass die Denkprozesse, die in der Informatik im Fokus stehen, hilfreich in anderen Fächern oder sogar im Alltag sind (Moreno-Leon u . a . 2018) . 2.2 Interesse an Informatik Ob sich Interesse zu einem bestimmten Thema entwickelt, hängt maßgeblich davon ab, welche Anreize sich Kindern bieten . Interessen erfüllen besonders in der frühen Kindheit eine zentrale Funktion, da sie die Aufmerksamkeit der Kinder auf verschiedene Umweltreize lenken und somit deren Erfahrungen beeinflussen können (Miller& Velten 2015, 33) . In verschiedenen Fallstudien wurde bereits gezeigt, dass informatische Inhalte bei Kindern im Grundschulalter auf große Begeisterung stoßen (z . B . Wolking& Schmid 2017) . Dies legt nahe, dass die Grundschulzeit ein vielversprechendes Zeitfenster ist, um das Interesse an Informatik zu wecken und zu fördern . 2.3 Vorurteile und Stereotype Zur Informatik gibt es zahlreiche stereotype Vorstellungen, die kulturell verbreitet und gefestigt sind . Darunter finden sich besonders viele genderspezifische Zuschreibungen, die meist negativ besetzt sind (Nelson 2014, 89) . Diese Rollenbilder festigen sich in der Pubertät (Margolis& Fisher 2002; Beyer u . a . 2003)– bis der Informatikunterricht in der Sekundarstufe einsetzt, sind demnach viele Rollenbilder bereits verankert . Ein möglichst früher Erwerb von informatischen Kompetenzen könnte einerseits das Vorurteil zerstreuen, dass
112 Katharina Geldreich doi .org/10 .35468/6203-08 Informatik nichts für Mädchen sei, und andererseits ein realistischeres Bild der Informatik ver mitteln . 2.4 Informatisches Selbstkonzept Das schulische Selbstkonzept bezeichnet die Einschätzung der eigenen Fähigkeiten in Bezug auf die Schulfächer . Laut Hellmich und Günther (2011, 34) werden diese hauptsächlich von zwei Aspekten beeinflusst: Den Erfahrungen, die Schüler:innen in Bezug auf die eigenen Leistungen machen, und den Rückmeldungen, die sie über die eigenen Fähigkeiten bekommen . Das informatische Selbstkonzept wird außerdem geprägt von frühen Erfahrungen, die Kinder mit Informatiksystemen sammeln, sodass dessen Grundlagen meist schon vor dem ersten Informatikunterricht gelegt werden (Müller 2015, 14) . Da das schulische Selbstkonzept in Wechselwirkung mit dem Lernerfolg steht, sollte bereits in der Grundschule ein positives informatisches Selbstkonzept gefördert werden . 3 Ziele informatischer Bildung in der Grundschule Obwohl man sich in Deutschland noch nicht auf verbindliche Richtlinien für den Umgang mit informatischen Inhalten geeinigt hat, wird die Relevanz für die Grundschule auch hier immer deutlicher . Beispielsweise formuliert die Gesellschaft für Informatik (2019) in ihren „Empfehlungen zur informatischen Bildung im Primarbereich“ Kompetenzerwartungen zu fünf verschiedenen Inhaltsbereichen, die Schüler:innen im Verlauf der Grundschulzeit entwickeln sollten: Informationen und Daten, Algorithmen, Sprachen und Automaten, Informatiksysteme sowie Informatik, Mensch und Gesellschaft . Auf Initiative der Stiftung Kinder forschen bildete sich eine Arbeitsgruppe, die ebenfalls Zieldimensionen für eine frühe informatische Bildung formulierte (Bergner u . a . 2018) . Wie schon die Arbeitsgruppe der Gesellschaft für Informatik, greifen sie bezüglich der informatischen Kompetenzen auf bereits bestehende Standards für die Sekundarstufen zurück . Sie erweitern diese jedoch um den Prozessbereich Interagieren und Explorieren . Darüber hinaus wurden zwei Zieldimensionen ergänzt: Motivation, Interesse und Selbstwirksamkeit im Umgang mit Informatiksystemen sowie Übergreifende Basiskompetenzen (siehe Abb .1) . Auch Brämer u . a . (2020) stellen fest, dass Kompetenzen im Bereich der Digitalisierung, die für eine gesellschaftliche Teilhabe als mündige Bürger notwendig sind, durch die Curricula der Primarstufe nicht abgedeckt werden . Sie schlagen eine digitale Perspektive für den Sachunterricht vor, der als sechste Perspektive in den „Perspektivrahmen Sachunterricht“ aufgenommen werden sollte . Die AG Medien und Digitalisierung der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU) vertritt in ihrem Positionspapier „Sachunterricht und
113 Programmieren in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-08 Digitalisierung“ (2019) ebenfalls die Auffassung, dass Schüler:innen im Sachunterricht ein „Grundverständnis des Algorithmisierens und Automatisierens […] sowie der Mensch-Maschine-Interaktion als Verstehensgrundlage der Digitalisierung“ (ebd ., 5) erlangen können und müssen . Die Ständige Wissenschaftliche Kommission der Kultusministerkonferenz (SWK) veröffentlichte 2022 in ihrem „Gutachten zur Digitalisierung im Bildungssystem Handlungsempfehlungen von der Kita bis zur Hochschule“ (SWK 2022) . Darin empfiehlt sie, ausgewählte Aspekte der Informatik bei der Überarbeitung der Lehrund Bildungspläne für den Sachunterricht– in Anlehnung an die Bildungsstandards der GI– zu verankern . Abb.1: Zieldimensionen informatischer Bildung auf Ebene der Kitaund Grundschulkinder aus Bergner u . a . (2018, 7) (eigene Darstellung) 4 Verwandte Arbeiten Der Großteil der Forschungsarbeiten zu Auswirkungen des Programmierens im Kontext der Grundschule beleuchten und analysieren ausgewählte Teilaspekte . Taylor u . a . (2010) untersuchen das Potenzial von Scratch zur Förderung des mathematischen Denkens . Die Studie untersucht 60 Kinder im Alter von neun bis zehn Jahren und zeigt, dass diese relativ anspruchsvolle mathema-
114 Katharina Geldreich doi .org/10 .35468/6203-08 tische Konstrukte anwenden können, wenn sie in Scratch eingebettet sind . Gökçe und Yenmez (2022) untersuchen in einem Pretest-Posttest-Design 524 Schüler:innen zwischen zehn und zwölf Jahren und zeigen, dass sich durch das Programmieren in Scratch ihre Fähigkeiten zum reflektierten Denken, Problemlösen und Computational Thinking verbessern . Diethelm u . a . (2020) untersuchen und vergleichen das informatische Selbstkonzept von Drittund Viertklässlern, die Informatikunterricht erhalten haben, mit dem von Schüler:innen, die keinen erhalten haben . Die Ergebnisse zeigen, dass beide Gruppen ein eher positives informatisches Selbstkonzept haben, sich die Kinder mit Informatikunterricht jedoch in allen Dimensionen positiver einschätzen als die Kontrollgruppe . Duncan u . a . (2017) analysieren Feedback-Formulare von dreizehn Grundschullehrkräften, welche das Programmieren und weitere informatische Themen in ihrem Unterricht behandelt haben . In den Antworten der Lehrkräfte wurde besonders betont, wie viel Spaß die Schüler:innen am Unterricht hatten und wie sehr sie sich beteiligten und konzentrierten . Zudem erwähnten sie häufig die Themen Teamarbeit, Kooperation und Kommunikation . Magenheim u . a . (2018) untersuchen in einem Pretest-Posttest-Design die Einstellungen, das Interesse und die Motivation von Grundschulkindern bzgl . Informatik . An der Studie nahmen 450 Schüler:innen der zweiten bis vierten Jahrgangsstufe teil, die im Rahmen des Sachunterrichts an drei Unplugged-Modulen zur Informatik teilgenommen hatten . Darin zeigte sich z . B ., dass Schüler:innen vor allem aus Interesse am Fach und aus themenbezogener Motivation am Informatikunterricht teilnehmen . Sie fanden die Module spannend, motivierend und hatten Spaß dabei . Greifenstein u . a . (2021) befassen sich in ihrer Fragebogenstudie unter anderem mit dem ganzheitlichen Potenzial des Programmierens in der Grundschule . Sie befragten insgesamt 200 Grundschullehrkräfte, die bereits mit ihren Schüler:innen programmiert hatten, welche Potenziale sie bzgl . des Programmierens in der Grundschule sehen . Sie identifizieren sieben Kategorien von Potenzialen, von denen für diesen Beitrag in erster Linie die Kategorie Skills Acquisition relevant ist . Darun ter fallen auf kognitiver Ebene die Förderung von logischem Denken und Problemlösen sowie eine Sprachförderung . Weiterhin werden affektive Aspekte wie Interesse, Motivation, Spaß und der Abbau von Vorurteilen gegenüber dem Programmieren und der Informatik im Allgemeinen genannt . Nach Angaben der Lehrkräfte werden darüber hinaus Digital Literacy, Computational Literacy und Kreativität sowie das Selbstvertrauen und die Selbstständigkeit der Schüler:innen gefördert . Einen ebenfalls ganzheitlichen Ansatz verfolgen Murmann u . a . (2018) in ihrer Explorationsstudie zum Einsatz des Calliope mini in der Grundschule . Im Fokus der Studie steht die Erprobung des Microcontrollers und entsprechender Unterrichtsmaterialien an drei Grundschulen sowie die Frage, welche Kompetenzen die Schüler:innen erworben haben .
115 Programmieren in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-08 Hierzu wurden verschiedene Daten gesammelt, die qualitativ ausgewertet wurden, z . B . Beobachtungsprotokolle, Audioaufnahmen von Gesprächen mit Lehrkräften und Kindern (ebd ., 33–35) . In der Analyse wurden folgende Kompetenzen als Hauptkategorien gebildet: (1) Zusammenarbeit, (2) Entwicklung und Umsetzung von Ideen, (3) Computer-Basics, (4) Programmierung eines Mikrocontrollers sowie Nachvollziehen informatischer Grundkonzepte, (5) Fachsprache– passives Verstehen und aktive Nutzung, (6) Bewusste Wahrnehmung von Informatiksystemen in der Lebenswelt, (7) Selbstwirksamkeit, (8) Lerntransfer, (9) Frustrationstoleranz und (10) Lernbereitschaft (ebd ., 39) . 5 Methodik 5.1 Kontext Die Studie fand im Rahmen des Projekts AlgoKids– Algorithmen für Kinder statt, in dem vierzig Lehrkräfte von zwanzig bayerischen Grundschulen die Möglichkeit erhielten, sich im Themengebiet Algorithmen und Programmierung in der Grundschule fortzubilden und eigene Erfahrungen in der unterrichtlichen Umsetzung zu sammeln (Hubwieser& Geldreich 2021) . Die Basis des Projekts bildete eine bereits erprobte und evaluierte Unterrichtssequenz zum Programmieren für die dritte und vierte Jahrgangsstufe der Grundschule . Darin beschreiben die Schüler:innen Algorithmen zunächst in natürlicher Sprache und werden mittels haptischer Programmierblöcke unplugged an Scratch herangeführt . Innerhalb eines Lernzirkels lernen sie die Grundfunktionen von Scratch sowie Wiederholungen und bedingte Anweisungen kennen . Schließlich planen sie eigene Programmierprojekte mittels einer Vorlage und setzen sie in Scratch um . Die Unterrichtssequenz wurde an den Schulen mit einer Ausnahme mit Schüler:innen der Klassenstufe vier erprobt (n = 19) . Zwei Drittel der Schulen arbeiteten zusätzlich mit Kindern der Klassenstufe drei (n = 13) . Die Mehrheit der Schulen implementierte die Unterrichtssequenz im Klassenverband (n = 17), ein Viertel der Schulen bot teilweise zusätzlich eine Arbeitsgemeinschaft (AG) an (n = 5), zu der zwischen sechs und sechzehn Kinder zugelassen wurden . An einer Schule wurden Elemente der Sequenz lediglich punktuell mit einzelnen Kindern ausprobiert . 5.2 Erhebung Um einen umfassenden Einblick in die Erfahrungen und Einschätzungen der Lehrkräfte bzgl . des Programmierens zu erhalten, wurden explorative Interviews durchgeführt . Darin wurden sie zu Beginn aufgefordert, über ihre Erfahrungen im Laufe des Projekts zu berichten . Das explorative Interview ist keine– wie das klassische Interview– asymmetrische Kommunikationsform .
116 Katharina Geldreich doi .org/10 .35468/6203-08 Obwohl es nach wie vor eine Rollentrennung zwischen Fragenden und Befragten gibt, handelt es sich bei der Interviewsituation um ein quasi-normales Gespräch (Honer 2011) . Die Interviews wurden über ein Schuljahr hinweg im Rahmen von Schulbesuchen durchgeführt . Die interviewende Person war den Lehrkräften bereits bekannt, da sie die Fortbildungen durchführte und als Ansprechpartnerin zu allen Fragen bezüglich des Projekts fungierte . Alle Lehrkräfte hatten im Erhebungszeitraum bereits eigene Erfahrungen in der unterrichtlichen Umsetzung des Programmierens gesammelt . Bis auf wenige Ausnahmen wurden die am Projekt beteiligten Lehrkräfte einer Schule gleichzeitig in einem Dreiersetting interviewt . Insgesamt wurden so 19 Interviews mit insgesamt 32 Lehrkräften geführt . Die Interviews wurden aufgezeichnet und im Anschluss transkribiert . 5.3 Auswertung Die Auswertung der Interviews folgte der inhaltlich strukturierenden qualitativen Inhaltsanalyse nach Kuckartz (2016, 97–111) . Nach der Sichtung zweier Transkripte wurde für den ersten Codierprozess in Anlehnung an die Zieldimensionen für frühe informatische Bildung der Stiftung Kinder forschen (siehe Abb .1) folgende Hauptkategorien festgelegt: (1) Übergreifende Basiskompetenzen, (2) Motivation, Interesse und Selbstwirksamkeit bzgl. des Programmierens, und (3) Informatische Kompetenzen . In einem nächsten Schritt wurde das Datenmaterial mit der Software MAXQDA anhand der Hauptkategorien codiert . Nach fünf Interviews wurde geprüft, ob die Hauptkategorien angepasst werden mussten, und die Hauptkategorie Informatische Kompetenzen wurde umbenannt in Lernergebnisse . Die Kategorie sollte Kenntnisse oder Fähigkeiten umfassen, die explizit durch Elemente der Unterrichtssequenz erworben wurden . Da die Lehrkräfte auch über den Erwerb mathematischer Fähigkeiten berichteten, wie z . B . den Umgang mit Winkeln und dem Koordinatensystem, wurde die Kategorie umbenannt . Das gesamte Datenmaterial wurde im Anschluss von zwei Codierer:innen anhand der drei Hauptkategorien codiert, dabei ergab sich eine prozentuale Übereinstimmung von 80 .51 % . Nachdem die jeweils nicht übereinstimmenden Segmente gesichtet und ggf . umcodiert wurden, wurden die codierten Segmente der Hauptkategorien am Material codiert, woraus verschiedene Subkategorien resultierten (siehe Abb .2) . 6 Ergebnisse Insgesamt wurden 201 codierte Segmente erfasst, die sich auf 15 Subkategorien verteilen (siehe Abb .2) . Einzelne Codiereinheiten wurden mehreren Subkategorien zugewiesen, sodass die Summe der vergebenen Codes in den
117 Programmieren in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-08 Subkategorien die der Hauptkategorien übersteigt . Die Ergebnisse der qualitativen Inhaltsanalyse werden im Folgenden anhand von Ankerbeispiele nach den Hauptkategorien gegliedert dargestellt . Abb.2: Eigene Abbildungdes deduktiv-induktiv erstelltes Kategoriensystem zu Auswirkungen des Programmierens auf die Schüler:innen und Anzahl der codierten Segmente (eigene Darstellung) 6.1 Übergreifende Basiskompetenzen Der Hauptkategorie konnten insgesamt 52 Textstellen zugeordnet werden, aus denen sieben Subkategorien generiert wurden . Soziale Kompetenz: In neun Interviews wurde von einer positiven Auswirkung des Programmierens auf das Verhalten der Schüler:innen sowie den Klassenzusammenhalt berichtet . Die Lehrkräfte erwähnten die sehr gute Zusammenarbeit zwischen Schüler:innen beim Programmieren selbst und beim Klären von Fragen: „Und ich finde auch, der Klassenzusammenhalt hat dadurch wirklich gewonnen, weil eben Schwächere den Stärkeren helfen konnten und weil sie endlich auch einmal irgendwo ein Selbstbewusstsein und ein Selbstvertrauen bekamen .“ (Schule 11-1) Sprachliche Kompetenzen: In neun Interviews, die mit Lehrkräften von acht Schulen geführt wurden, wurde neben dem souveränen Verwenden von Fachbegriffen von einer Verbesserung des Sprachbewusstseins berichtet: „Ich finde zum Beispiel meine Klasse, dass die beim Schreiben, alleine beim Texte schrei ben, haben die sich so verbessert alle, ohne dass wir da jetzt irgendwie konkret was gearbeitet haben .“ (Interview 12-1)
118 Katharina Geldreich doi .org/10 .35468/6203-08 Problemlösen: In sieben Interviews berichteten die Lehrkräfte, dass die Schüler:innen zunehmend versuchten, Probleme allein und im Team zu lösen, was ihnen auch immer mehr gelang: „Für mich ist dieses Weiterdenken und selber Nachdenken, wo hängt es jetzt bei mir, oder wo muss ich was anders erstellen, oder anders vorgehen […] . Dieses, was ich mir für das Lernen aneignen muss, egal in welchem Fach . […] Und ich finde, da trägt das jetzt schon viel bei .“ (Interview 6-1) Systematisches Arbeiten: In fünf Gesprächen berichteten Lehrkräfte von einer Veränderung der Schüler:innen hin zu einem planvollen, strukturierten Vorgehen . Dabei wurde sowohl das Fokussieren auf das Wesentliche erwähnt, als auch das Berücksichtigen aller notwendigen Schritte: „Und ich glaube, es hilft auch Schülern mal ein bisschen strukturierter zu denken . Weil da müssen sie sich wirklich einen Plan im Kopf machen, und sie können schon ausprobieren, aber trotzdem muss man sich das genau überlegen . Und das ist halt schon mal eine freiere Art sich das genau zu überlegen, das ist ja oft im Unterricht ja nicht so gegeben . Da ist ja irgendwas im Buch, oder [irgendwas] vorgegeben durch die Lehrkraft . Und so freies Entscheiden, wie handle ich jetzt und was muss ich machen, das ist schon gut, finde ich .“ (Interview 7-1) Ausdauer: Von Auswirkungen auf das Durchhaltevermögen wurde in vier verschiedenen Interviews berichtet . Die meisten Lehrkräfte konnten positive Veränderungen bei ihren Schüler:innen feststellen: „Und jetzt, das machen die jetzt schon . Und du merkst, die sind einfach dran […] . Die wollen noch dran arbeiten und das immer noch weiter perfektionieren . Also nicht alle, aber ganz, ganz viele . Die sind da auch sehr hartnäckig .“ (Interview 6-1) Kreativität: In vier Interviews wurde berichtet, dass ihre Schüler:innen ihre Fantasie beim Programmieren in Scratch ausgelebt haben und viele eigene Ideen entwickelten: „Ich war überrascht, wie gut die Schüler da eigentlich dabei waren . Und auch überrascht von der jetzigen vierten Klasse, wie die selber auf die Ideen gekommen sind .“ (Interview 7-1) Lehrer-Schüler-Beziehung: Neben einem verbesserten Sozialverhalten zwischen den Schüler:innen wurde in fünf Interviews auch ein positiver Effekt auf das Verhältnis zur Lehrkraft geschildert . Die gemeinsame Suche nach Lösungen und die Erkenntnis, dass auch Lehrkräfte nicht alles wissen, brachten einander näher: „Also ich war ganz oft beim Kind gestanden und habe gesagt: ‚Keine Ahnung‘ . Aber das war auch toll, weil auch für’s Kind . Weil die dann einfach gemerkt haben, ‚OK,
119 Programmieren in der Grundschule doi .org/10 .35468/6203-08 der Lehrer ist auch nicht perfekt‘ . Und man ist da so ein Stückchen zusammengewachsen, weil man dann selber gemeinsam überlegt hat, wie könnte denn das jetzt gehen? Und manchmal ist dann der Schüler drauf gekommen, manchmal man selber . Also das war so eine Zusammenarbeit und man ist so schön nah an den Schüler hingekommen .“ (Interview 7-1) 6.2 Motivation, Interesse und Selbstwirksamkeit bezüglich des Programmierens Insgesamt konnten 92 Textstellen der Hauptkategorie zugeordnet werden, aus denen drei Subkategorien entwickelt wurden . Diese wurden nahezu unverändert aus der Notation der Hauptkategorie übernommen . Motivation/Begeisterung: In allen Interviews wurde berichtet, dass die Schüler:innen bis auf wenige Ausnahmen durchweg sehr motiviert waren– sowohl bei den Unplugged-Übungen als auch beim Programmieren in Scratch . Es wurde außerdem berichtet, dass Schüler:innen, die sich sonst sehr zurückhielten, sich plötzlich sehr motiviert beteiligten . Ein Unterschied zwischen Mädchen und Jungen wurde in dieser Hinsicht nicht festgestellt: Lehrkraft 1: „Also die [Klasse] war ganz begeistert, die war wirklich total dabei .“ Lehrkraft 2: „Und auch bei den unplugged Sachen . Ja .“ Lehrkraft 1: „Wo ich ganz, also wirklich, wo ich schon überlegt habe, […] wenn wir jetzt da kommen, wir machen hier Programmieren und dann ohne Computer . […] Aber gar nicht“ (Interview 7-1) „Also ich war ganz positiv überrascht, dass wirklich alle in der Klasse der Sache positiv gegenüberstanden und sich alle dafür begeistern ließen, durch die Bank . Das war für mich schon überraschend .“ (Interview 11-1) „Die Schüler waren alle sehr interessiert und das schöne finde ich war, dass auch Kinder plötzlich total aktiv waren, die sich sonst eher sehr zurückhalten . Die [Schülerin] bekommt sonst das ganze Jahr den Mund nicht auf und war ständig am Fragen und war aktiv . Denen hat das wirklich total Spaß gemacht .“ (Interview 17-1) Selbstwirksamkeit: In zehn Gesprächen wurde von positiven Auswirkungen auf das Selbstbewusstsein und die Selbstwirksamkeit der Kinder berichtet . Dabei wurden explizit positive Effekte auf Mädchen sowie leistungsschwächere Schüler:innen angesprochen . „Also das habe ich jetzt auch gemerkt, dass, ja, viele Mädchen da dem Ganzen schon positiv gegenübergestanden sind . Und das von sich aus jetzt eigentlich so auch als neue oder als versteckte Fähigkeit für sich entdeckt haben . ‚Das macht mir Spaß, das ist was, was ich auch kann, […] wo ich auch ein Erfolgserlebnis habe .‘ […] So ein Grundgefühl dann auch .“ (Interview 4-1)
126 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel doi .org/10 .35468/6203-09 „durch das Internet und die sozialen Medien sind neue Chancen, aber auch Gefahren für demokratische Gesellschaften entstanden . Bildungsund Lernprozesse müssen daher im Hinblick auf eine demokratische, pluralistische und durch Digitalität geprägte Gesellschaft und auf eine nicht vorhersehbare Zukunft gestaltet werden, um Schüler*innen darauf vorzubereiten, mit Vielfalt, Ungewissheit und Komplexität kritisch und konstruktiv umzugehen .“ (Schmeinck u . a . 2023, 9) So enthalten auch normative Überlegungen zu informatischer Bildung (KMK 2017; GI 2019; Frankfurt-Dreieck 2019 oder Kölner Digitalitätswürfel 2023) eine gesellschaftlich-kulturelle Perspektive oder gesellschaftspolitische Aspekte . Diese Verbindung von Informatik und Politik wird bisher jedoch sowohl in der Unterrichtspraxis als auch empirischen Forschung noch zu wenig beachtet . Wie diese Chancen, aber auch Gefahren für demokratische Gesellschaften inhaltlich konkretisiert und didaktisch aufbereitet werden sollen, stellt weitestgehend eine Leerstelle dar . Hier setzt das Projekt PoliMeR an (Politische Medienbildung Regensburg)1, das sich professionellen Handlungskompetenzen von (angehenden) Lehrkräften in diesem Schnittfeld aus informatischer und politischer Bildung widmet; weil dabei das Themenfeld Politik nicht in Gänze behandelt wird, sondern sich die Inhalte auf Medien und Digitalität beziehen, sprechen wir von medienpolitischen Themen bzw . politischer Medienbildung (Oberle& Heldt 2022) . Dazu gehören z . B . algorithmengesteuerte Selektionsund Personalisierungsprozesse bei Intermediären und ihre Auswirkungen auf Informationsgewinnung und Meinungsbildung (für Konzeptualisierung und Operationalisierung siehe Wenzel& Asen-Molz 2022) . In diesem Beitrag wird das Interesse Studierender an diesem Themenfeld in den Mittelpunkt gerückt . 1 Die Bedeutung der motivationalen Orientierung Interesse Die Bedeutung motivationaler Orientierungen gilt als empirisch gesichert, weil sie handlungsleitend eine Art Brücke zwischen dem Wissen und dem Handeln von (angehenden) Lehrkräften bilden (Blömeke u . a . 2008, 220) und sich auf die Leistung von Schüler:innen auswirken können (Kunter 2011, 268) . Da die Motivation von Lehrkräften als ein Faktor für den erfolgreichen Transfer von Themen in die Schule gilt (Trempler u . a . 2013, 344), erscheint sie besonders für medienpolitische Themen relevant, weil diese einen hohen Neuheitsgrad aufweisen und somit höhere Transferanforderungen an Lehrkräfte stellen als etablierte Unterrichtsthemen . Gerade im Sachunterricht liegt 1 Das diesem Bericht zugrunde liegende Vorhaben war Teil von L-DUR an der Universität Regensburg und wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung im Rahmen der gemeinsamen Qualitätsoffensive Lehrerbildung von Bund und Ländern unter dem Förderkennzeichen 01JA2010 gefördert . Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autorinnen .
127 „Sicher surfen?!“ doi .org/10 .35468/6203-09 es vor allem auch am subjektiven Interesse einer Lehrkraft, ob und wenn ja, welche Aspekte im Unterricht thematisiert werden (Richter 2000, 30; Einsiedler 2002, 32) . Dabei können die Facetten Interesse an der Sache und Interesse am Unterrichten unterschieden werden (Franz 2008, 184; Kunter u . a . 2011, 256) . Befunde hierzu hinsichtlich medienpolitischer Themen fehlen bislang . Für die Disziplin der Informatik hat eine Studie von Brämer u . a . (2020) gezeigt, dass das grundsätzliche Interesse bei Grundschullehramtsstudierenden eher gering, aber veränderbar ist . Das Interesse an Politik ist ebenfalls eher gering und zusätzlich sehr konstant, wie Reichhart (2018) nachweisen konnte . Um Erkenntnisse zum Schnittfeld von Informatik und Politik zu generieren, gilt es mit der vorliegenden Studie zu überprüfen: Wie ist das Interesse von angehenden Grundschullehrkräften an informatischer und medienpolitischer Bildung ausgeprägt (F 1) und lässt sich dieses durch ein Seminar steigern (F 2)? Da die dargestellte Befundlage ein eher geringes und stabiles Sachinteresse vermuten lässt, wäre es eine wichtige Implikation für die Lehrkräftebildung, wenn sich zumindest das Interesse am Unterrichten durch eine Intervention wecken bzw . steigern ließe . Vor der Präsentation der Ergebnisse in Abschnitt4, wird zunächst konkretisiert, wie Politik und Informatik im Sachunterricht zusammengebracht werden können und welcher Ansatz im Rahmen der Intervention gewählt wurde, um das Interesse daran zu wecken bzw . zu fördern . 2 Politik und Informatik zusammenbringen Sachunterricht als vielperspektivische Annäherung an die Welt ist prädestiniert dafür, informatische und politische (und potenziell weitere) Perspektiven zusammen zu denken . Grundschüler:innen nutzen digitale Medien und das Internet, dabei bleiben ihnen jedoch zugrundeliegende Logiken in der Regel verborgen . So kommen sie z . B . bei der Nutzung von YouTube zwangsläufig mit informatischen und medienpolitischen Phänomenen wie Algorithmen in Kontakt, ohne zu erkennen, dass dahinter Informatiksysteme stecken, die Videos automatisiert suchen und vorschlagen, und deren personalisierte Auswahl sich auf die persönliche Meinungsbildung und den gesellschaftlichen Diskurs auswirken kann . Gerade diese auf den ersten Blick nicht sichtbaren Phänomene zu thematisieren, ist keine triviale Aufgabe . Daher wurde den Teilnehmenden der Studie die Konkretisierung dieses Bildungsanspruchs durch eine Analogie zur Mobilitätsbildung nähergebracht (in Anlehnung an Bleckmann u . a . 2021): Sowohl der Straßenverkehr als auch das Internet sind potenziell für Kinder gefährliche Orte, weswegen eine entsprechende Aufklärung über Gefahren und sicheres Verhalten bei beiden Themen wichtig ist . Digi-
128 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel doi .org/10 .35468/6203-09 talisierungsbezogene Bildungsangebote verwenden tatsächlich ebenfalls oft die Metapher des „Internet-Führerscheins“, „Surfscheins“ etc .– mit dem Ziel, Schüler:innen für die Nutzung des Internets fit zu machen (ein sicheres Passwort erstellen, keine persönlichen Daten preisgeben etc .) . Die Prämisse lautet dabei, dass die Kinder dann sicher seien . Im Sinne der Verkehrserziehung hieße das: „Wenn du einen Helm trägst, die Verkehrsregeln kennst und dich verantwortungsbewusst verhältst– dann bist du sicher .“ Eine solche Darstellung ist problematisch, da sie die Illusion nährt, eigenes fehlerfreies Verhalten schütze vor Gefahren . Zudem ist die Verantwortungszuschreibung einseitig zu Lasten des Individuums zu kritisieren . Diese beschränkte Sichtweise verkennt die systemisch-gesellschaftliche Dimension und „das große Ganze“ . Mobilitätsbildung würde stattdessen fragen: „Wie funktioniert der Straßenverkehr, welche Verkehrsteilnehmer:innen sind mit welchen Bedarfen beteiligt (PKWFahrer:innen, Radfahrer:innen, Fußgänger:innen, Warentransport etc .)? Wie kann Mobilität neu gedacht werden (Stichwort Verkehrswende) und wie können Kinder sich beteiligen (z . B . Petition für eine Tempo-30-Zone)?“ So wie Verkehrserziehung für Mobilitätsbildung nicht ausreichend ist, kann auch der „Internet-Führerschein“ nicht für digitale Bildung ausreichen . Kinder sollen nicht nur sicher surfen, sie sollen befähigt werden, das Internet zu verstehen: Wer sind die Player des technologischen Wandels (z . B . Google LCC), mit welchen Logiken operieren sie (datenbasierte Monetarisierung), was sind die informatischen Grundlagen dabei (Algorithmen und KI), welche Konsequenzen ergeben sich daraus auf persönlicher, aber auch gesellschaftlicher Ebene (z . B automatisierte Selektion und Hierarchisierung durch Algorithmen und Auswirkungen auf Informationsbeschaffung und Meinungsbildung)? Mit dieser Analogie wurden die Studierenden im Seminar für eine ganzheitliche und systemische Herangehensweise sensibilisiert . Den Status-Quo zu hinterfragen, ist eine politische Betrachtungsweise, die informatische Bildungsprozesse anreichern kann . Dies kann durch eine Diskussion mit Kindern angeregt werden: „Wie wünschen wir uns das Internet? Sollte es nicht ein faires, offenes Internet sein, das der Gemeinschaft dient und an dem alle teilhaben können, vulnerable Gruppen ausreichend geschützt sind und wir souverän über unsere eigenen Daten verfügen können?“ Schon der Gedanke, nicht akzeptieren zu müssen, wie es ist, und zu diskutieren, wie es idealerweise sein sollte, kann für Kinder völlig neu sein– und beinhaltet einen wesentlichen (informatischen und politischen) Lerngehalt . Auch wenn im Unterricht nur wenige, unmittelbare Schritte in Aussicht gestellt werden können, wie das Internet umgestaltet werden kann, ist es wichtig, die Kinder zum In-Frage-stellen als Teil einer Anbahnung digitaler Mündigkeit anzuregen (siehe drei Ebenen digitaler Souveränität als Aufgabe des Sachunterrichts bei Wenzel u . a ., 2024) . Vor allem hinsichtlich solcher kritisch-
129 „Sicher surfen?!“ doi .org/10 .35468/6203-09 reflexiver Kompetenzen besteht ein digital divide (Kenner& Lange 2022), den es im Sinne der Bildungsgerechtigkeit zu überwinden gilt . 3 Methode Im Rahmen von PoliMeR wurde eine Interventionsstudie im Prä-, Postund Follow-Up-Design zur Untersuchung der professionellen Kompetenzen Studierender zu medienpolitischer Bildung durchgeführt . Die Stichprobe besteht aus insgesamt 110 Studierenden (SoSe 2022 N = 63, WiSe 2022/23 N = 47) . Die Kontrollgruppe besuchte naturwissenschaftliche Sachunterrichtsvertiefungsseminare, die Experimentalgruppe dagegen solche zur politischen Medienbildung . Zur Messung des Interesses (beide Interessensfacetten und beide Inhaltsbereiche, siehe Abb .1) wurde ein Fragebogen eingesetzt, der in Anlehnung an bestehende Instrumente (Reichhart 2018) entwickelt und im Wintersemester 2021/2022 pilotiert worden war . Interesse am Unterrichten medienpolitische Themen politische Medienbildung Informatik informatische Bildung Interesse am Unterrichten Abb.1: Untersuchte Konstrukte (eigene Darstellung) 4 Ergebnisse Die Items wurden mittels sechsstufiger Likert-Skala erfasst, wobei die Skalierung dem deutschen Notensystem entsprach (siehe Tab .1), weswegen niedrige Skalenwerte positiv zu deuten sind (siehe Tab .2) . Die statistischen Kennwerte der vier Subskalen zeigen zufriedenstellende Werte (siehe Tab .1 und 2) . Hinsichtlich F 1 kann Tabelle2 entnommen werden, dass das Interesse an informatischen Inhalten bei den Studierenden eher gering ausgeprägt ist (Sachinteresse: 4 .72, Interesse am Unterrichten: 3 .73) . Das Interesse an medienpolitischen Themen ist mit 3 .21 und 2 .83 dagegen deutlich größer . Dass diese Unterschiede zwischen informatisch und medienpolitisch auch statistisch signifikant sind, zeigt der Einstichproben-t-Test . Für medienpolitische Themen weisen die Studierenden ein signifikant größeres Sachinteresse sowie Interesse am Unterrichten auf . Insgesamt lässt sich zudem feststellen, dass die Studie-
130 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel doi .org/10 .35468/6203-09 renden mehr Interesse am Unterrichten informatischer und medienpolitischer Bildung haben als Sachinteresse an den Disziplinen . Tab.1: Aufbau und Kennwerte der Skalen (eigene Darstellung) Sachinteresse Interesse am Unterrichten Itemanzahl 5 (informatisch) + 5 (medienpolitisch) 4 (informatisch) + 4 (medienpolitisch) Likert-Skala 6-stufig (1= Trifft voll zu; 6= Trifft gar nicht zu) 6-stufig (1= Trifft voll zu; 6= Trifft gar nicht zu) Beispielitems „Ich finde Informatik spannend .“ „Ich freue mich darauf, informatische Themen im Unterricht zu behandeln .“ Interne Konsistenz (Cronbachs a) informatisch: 0 .88 medienpolitisch: 0 .88 informatisch: 0 .90 medienpolitisch: 0 .93 Tab.2: Mittelwerte der Skalen im Vergleich (eigene Darstellung) Sachinteresse Interesse am Unterrichten Mittelwerte im Vergleich Prä M [range] SD M [range] SD informatisch 4 .72 [2-6] 1 .00 3 .73 [1-6] 1 .03 medienpolitisch 3 .21 [1-5 .6] 0 .98 2 .83 [1-5 .5] 0 .90 Einstichproben-t-Test Diff . Cohen’s d Diff . Cohen’s d informatisch– medienpolitisch 1 .51 *** 1 .25 0 .9 *** 0 .74 Anmerkungen: N = 105; *p < .05, **p < .01, ***p < .001 (zweiseitig) Um die Veränderbarkeit der Interessensvariablen (AV) im Zusammenhang mit der Intervention zu überprüfen (F 2), wurden gemischte lineare Modelle gerechnet, die personenspezifische Abhängigkeiten in den Daten berücksichtigen . Die Prädiktoren (UV) der Gruppenzugehörigkeit (KG, EG) und der Messzeitpunkte wurden dummy-kodiert, wobei der Post-Messzeitpunkt zum Ende der Intervention in der KG als Referenzkategorie gewählt wurde, um die Effekte zwischen allen drei Messzeitpunkten paarweise schätzen zu können . Die Interaktionseffekte (Prä× EG und Follow up× EG) sind dabei von besonderem Interesse, da sich diese zusätzlichen Veränderungen auf die Intervention zurückführen lassen . Die Ergebnisse der Regressionsanalysen (siehe Tab .3) zeigen, dass sich das Sachinteresse an Informatik nicht signifikant steigern ließ . Zwar sind die Werte zum Post-Zeitpunkt in der EG kleiner, was aufgrund der Skalierung ein höheres Sachinteresse ausdrückt, allerdings lässt
131 „Sicher surfen?!“ doi .org/10 .35468/6203-09 sich dieser Unterschied nicht durch einen signifikanten Zuwachs von Prä zu Post erklären (vgl . Prä× EG) . Anders sieht es hinsichtlich des Interesses am Unterrichten informatischer Inhalte aus . Hier ist das Interesse zum Post-Zeitpunkt in der EG nicht nur signifikant höher als in der KG, sondern auch die Veränderung zum Prä-Zeitpunkt ist signifikant (vgl . Prä× EG) . Tab.3: Gemischtes lineares Modell für Interessensvariablen im Bereich Informatik (eigene Darstellung) Sachinteresse (inform.) Interesse am Unterrichten (inform.) N | Beob. | ICC 110 221 73 % 110 221 55 % Feste Effekte B SE df t p B SE df t p Konstante 4 .93 0 .18 185 .5 27 .28 0 .00 4 .19 0 .20 204 .6 21 .05 0 .00 EG -0 .47 0 .22 179 .2 -2 .11 0.04 -0 .76 0 .24 199 .0 -3 .14 0.00 Prä 0 .00 0 .15 128 .1 0 .01 0 .99 -0 .29 0 .20 136 .2 -1 .48 0 .14 Prä× EG 0 .15 0 .18 124 .5 0 .80 0 .43 0 .51 0 .24 130 .6 2 .12 0.04 Follow up -0 .26 0 .26 124 .9 -0 .98 0 .33 0 .04 0 .34 136 .1 0 .12 0 .92 Follow up× EG 0 .18 0 .29 123 .1 0 .61 0 .54 0 .07 0 .38 132 .8 -0 .18 0 .86 Marg. R 2 | kond. R 2 0 .04 0 .74 0 .06 0 .58 Anmerkungen: Die Messzeitpunkte im Modell wurden dummy-codiert, die Gruppenzugehörigkeit als Faktor mit 2 Ausprägungen . Der post-Messzeitpunkt in der KG stellt die Referenzkategorie dar . Da sich die Intervention schwerpunktmäßig mit medienpolitischen Bildungsinhalten befasst hat, wurden auch hierzu gemischte Modelle zur Veränderung der Interessensvariablen berechnet . Die Analyseergebnisse zeigen einen signifikanten Anstieg für beide Interessensvariablen vom Präzum Post-Zeitpunkt in der EG (Sachinteresse Prä× EG: B = 0 .69, SE = 0 .23, df = 128 .03, t = 3 .05, p = 0 .00; Interesse am Unterrichten Prä× EG: B = 0 .49, SE = 0 .24, df = 124 .37, t = 2 .03, p = 0 .04) . 5 Diskussion Mit Blick auf die Interpretation der Ergebnisse gilt es als limitierend zu beachten, dass keine randomisierte Seminarzuteilung möglich war . Das Interesse ist dadurch von Beginn an zwischen den Gruppen nicht gleich ausgeprägt (siehe Tab .3) . Zudem ist die Stichprobe ausschließlich auf Regensburg begrenzt, was die Verallgemeinerbarkeit einschränkt . Die Ergebnisse bestätigen grundsätzlich ein geringes Interesse von Studierenden an Informatik, was konform ist zu bisherigen Befunden . Für die politische Medienbildung, für die bislang keine Studien vorliegen, lässt sich ein größeres
132 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel doi .org/10 .35468/6203-09 Interesse feststellen . Eine Vermutung wäre, dass Informatik den Studierenden als abstrakt und kompliziert erscheint, wohingegen sie sich unter medienpolitischen Themen wie Meinungsbildung im Internet aufgrund eigener Erfahrungen mehr vorstellen können . Die beschriebenen empirischen Ergebnisse decken sich mit folgender anekdotischer Beobachtung: In der Projektlaufzeit (10/2020 bis 10/2023) wurden von PoliMeR und dem inhaltlichen Schwesterprojekt FALKE-d/GS insgesamt 15 Seminare für Grundschullehramtsstudierende und 6 Fortbildungen für Grundschullehrkräfte zur Thematik angeboten . Bei Studierenden schien das Interesse an den ausgeschriebenen Seminaren nicht überaus ausgeprägt, da nur knapp ein Drittel der verfügbaren Plätze tatsächlich genutzt wurden (103/315) . Bei den Lehrkräften war die Nachfrage nach den Fortbildungen noch geringer (14/80) . Erst als der Ausschreibungstext geändert wurde zu „Sicher surfen! Mehr über das Internet verstehen– und es sicherer nutzen!“ und Schlagwörter wie Algorithmen, Big Data, KI, politische Medienbildung, Filterblasen, Fake News nicht mehr im Titel genannt wurden, kam es zu einem Anstieg der Anmeldungen von Lehrkräften (80/30) und Studierenden (65/50) . Dies legt den Verdacht nahe, dass Studierende und Lehrkräfte sich tendenziell wenig von informatischen Begriffen angesprochen fühlen . „Sicher surfen“ erscheint ihnen womöglich anwendungsorientierter, weniger sperrig und relevanter für Grundschüler:innen . Alleine ein anderes Framing hat diese Themen und Bildungsziele zugänglicher gemacht . Digitale Bildung gelingt nur, wenn man Lehrkräfte für das Unterrichten dieser Themen gewinnt und „abholt, wo sie stehen“ . Dass dies möglich ist, zeigen die berichteten Ergebnisse . Zwar konnte das Sachinteresse, anders als in der Studie von Brämer u . a . (2020), für den Bereich Informatik nicht gesteigert werden . Jedoch zeigt der signifikante Anstieg des Interesses am Unterrichten, dass Veränderungen hier leichter möglich sind . Diese Ergebnisse stimmen positiv . Denn nicht jede:r muss sich für Informatik begeistern oder Netzpolitik intensiv verfolgen, aber Lehrkräfte können zum Unterrichten dieser Inhalte motiviert werden, indem ihnen die Bedeutsamkeit und konkrete didaktische Ideen vermittelt werden . Wen Begriffe wie Algorithmen und KI abschrecken, der muss zunächst von der lebensweltlichen Relevanz überzeugt werden . Hier kann die medienpolitische Perspektive wertvolle Anreize bieten: Was bedeuten Algorithmen für uns alltäglich und gesellschaftlich tatsächlich (sie führen z . B . in unseren Apps aufgrund der ökonomischen Interessen der Anbieter und auf Basis der Sammlung persönlicher Daten zu personalisierten Selektionsergebnissen, was sich wiederum gesellschaftlich in polarisierenden Debatten wegen Filterblasen zeigen kann) . In dem Seminar und der Fortbildung Sicher surfen ging es dann tatsächlich nicht um einen bloßen „Internet-Führerschein“, sondern genau um die in Abschnitt2 beschriebene medienpolitische Betrachtung von Algorithmen, Big Data und Co . Die Äußerungen der Teilnehmenden in der Evaluation hierzu waren überaus positiv .
133 „Sicher surfen?!“ doi .org/10 .35468/6203-09 Literatur Bleckmann, P ., Holley, D ., Blitzer, E . (2021): Digital balance literacy: A model for supporting wellbeing in the digital era . Annual ALT (Assocation for Learning Technology) conference, September 2021 . Online unter: https://de .slideshare .net/debbieholley1/digital-balance-literacy-amodel-for-supporting-wellbeing-in-the-digital-era (Abrufdatum: 04 .01 .2023) . Blömeke, S ., Kaiser, G . & Lehmann, R . (Hrsg .) (2008): Professionelle Kompetenz angehender Lehrerinnen und Lehrer . Wissen, Überzeugungen und Lerngelegenheiten deutscher Mathematikstudierender und -referendare; erste Ergebnisse zur Wirksamkeit der Lehrerausbildung . Münster: Waxmann . Brämer, M ., Rehfeldt, D ., Bauer, C .& Köster, H . (2020): Vorerfahrungen, Interessen und Selbstwirksamkeitserwartungen von Grundschullehramtsstudierenden und -lehrkräften bezüglich informatischer Inhalte . PhyDid B-Didaktik der Physik-Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung . Online unter; https://ojs .dpg-physik .de/index .php/phydid-b/article/view/1092/0 (Abrufdatum: 30 .11 .2023) . Brinda, T ., Brüggen, N ., Diethelm, I ., Knaus, T ., Kommer, S ., Kopf, C ., Missomelius, P ., Leschke, R ., Tilemann, F .& Weich A . (2019): Frankfurt-Dreieck zur Bildung in der digital vernetzten Welt– ein interdisziplinäres Modell . In: A . Pasternak (Hrsg .): Informatik für alle: 18 . GI-Fachtagung Informatik und Schule; 16 .-18 . September 2019 Dortmund . Bonn: Gesellschaft für Informatik e .V . (GI), 25–33 . Einsiedler, W . (2002): Empirische Forschung zum Sachunterricht– ein Überblick . In: K . Spreckelsen, K . Möller& A . Hartinger (Hrsg .): Ansätze und Methoden empirischer Forschung zum Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 17–40 . Franz, U . (2008): Lehrerund Unterrichtsvariablen im naturwissenschaftlichen Sachunterricht . Eine empirische Studie zum Wissenserwerb und zur Interessenentwicklung in der dritten Jahrgangsstufe . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . GDSU (Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts) (2013): Perspektivrahmen Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt . Gervé, F . (2022): Sachunterricht in der Informationsgesellschaft . In: A . Becher, E . Blumberg, T . Goll, K . Michalik& C . Tenberge (Hrsg .): Sachunterricht in der Informationsgesellschaft . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 17–29 . GI (Gesellschaft für Informatik e . V .) (2019): Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich . In: Beilage zu LOG IN, 39(191/192) . Irion, T . (2023): Grundlegende Bildung in der Digitalität: Herausforderungen und Perspektiven für den Sachunterricht im 21 . Jahrhundert . In: D . Schmeinck, K . Michalik& T . Goll (Hrsg .): Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 17–31 . Kenner, S .& Lange, D . (2022): Young Citizens– Das Politische in der politischen Bildung . In: I . Baumgardt& D . Lange (Hrsg .): Young Citizens . Handbuch politische Bildung in der Grundschule . Bonn: Bundeszentrale für politische Bildung . KMK (Kultusministerkonferenz) (Hrsg .) (2017): Strategie der Kultusministerkonferenz „Bildung in der digitalen Welt“ . Beschluss der Kultusministerkonferenz vom 08 .12 .2016– Stand: 09 .11 .2017 . [Um „Weiterbildung“ ergänztes Dokument der KMK .] Berlin, Bonn: Sekretariat der KMK . Kunter, M . (2011): Forschung zur Lehrermotivation . In: E . Terhart (Hrsg .): Handbuch der Forschung zum Lehrerberuf . Münster: Waxmann , 698–711 . Kunter, M ., Baumert, J ., Blum, W ., Klusmann, U ., Krauss, S .& Neubrand, M . (Hrsg .) (2011): Professionelle Kompetenz von Lehrkräften: Ergebnisse des Forschungsprogramms COACTIV . Münster: Waxmann . Oberle, M .& Heldt, I . (2022): Politische Bildung in der digitalen Welt . In: V . Frederking& R . Romeike (Hrsg .): Fachliche Bildung in der digitalen Welt . Digitalisierung, Big Data und KI im Forschungsfokus von 15 Fachdidaktiken . Münster: Waxmann, 310–332 .
134 Katharina Asen-Molz und Mirjam Wenzel doi .org/10 .35468/6203-09 Peschel, M ., Gryl, I ., Straube, P ., Bach, S ., Brämer, M .& Kunkel, C . (2022): Sachunterrichtliche Bildung in der digitalen Welt . In: V . Frederking& R . Romeike (Hrsg .): Fachliche Bildung in der digitalen Welt: Digitalisierung, Big Data und KI im Forschungsfokus von 15 Fachdidaktiken . Münster, 359–387 . Reichhart, B . (2018): Lehrerprofessionalität im Bereich der politischen Bildung . Eine Studie zu motivationalen Orientierungen und Überzeugungen im Sachunterricht . Wiesbaden: Springer VS . Richter, D . (Hrsg .) (2000): Methoden der Unterrichtsinterpretation . Qualitative Analysen einer Sachunterrichtsstunde im Vergleich . Weinheim: Juventa . Schmeinck, D ., Michalik, K .& Goll, T . (2023): Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht . In: D . Schmeinck, K . Michalik& T . Goll (Hrsg .): Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 9–14 . Trempler, K ., Schellenbach-Zell, J .& Gräsel, C . (2013): Der Einfluss der Motivation von Lehrpersonen auf den Transfer von Innovationen . In: M . Rürup& I . Bormann (Hrsg .): Innovationen im Bildungswesen . Educational Governance, vol 21 . Wiesbaden: Springer VS . Wenzel, M .& Asen-Molz, K . (2023): Politische Bildung in der digitalisierten Welt– Entwicklung eines Instruments zur Erfassung des medienpolitischen Wissens (angehender) Grundschullehrkräfte . In: D . Schmeinck, K . Michalik& T . Goll (Hrsg .): Herausforderungen und Zukunftsperspektiven für den Sachunterricht . Bad Heilbrunn: Verlag Julius Klinkhardt, 118–125 . Wenzel, M ., Asen-Molz, K .& Gößinger, C . (2024): Digitale Souveränität als Aufgabe des Sachunterrichts? In: A . Wohnig, M . Lindeboom, V . Rieber, K . Werner& M . Heil (Hrsg .): Digitale Souveränität . Frankfurt: Wochenschau-Verlag, 168–178 . Autorinnen Asen-Molz, Katharina, M . A . Universität Regensburg Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik Universitätsstraße 31, 93053 Regensburg katharina .asen-molz@ur .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: medienpolitische Bildung, Erklären und Erklärvideos Wenzel, Mirjam Universität Regensburg Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik Universitätsstraße 31, 93053 Regensburg mirjam .wenzel@ur .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: politische Medienbildung, Biodiversitätsbildung
Berichte aus der Schulund Ausbildungspraxis
142 Michael Haider und Saskia Knoth doi .org/10 .35468/6203-10 Autor:innen Haider, Michael, PD Dr . Universität Regensburg Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik Universitätsstraße 31, 93040 Regensburg michael .haider@physik .uni-regensburg .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: naturwissenschaftlicher und technischer Sachunterricht, Digitalisierung im Grundschulunterricht, notwendige Kompetenzen von Lehrkräften, informatische Grundlagen bei Lehrkräften und Grundschulkindern Knoth, Saskia, Dr . Universität Regensburg Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik Universitätsstraße 31, 93040 Regensburg saskia .knoth@paedagogik .uni-regensburg .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: naturwissenschaftlicher und technischer Sachunterricht, Digitalisierung im Grundschulunterricht, Unterstützung naturwissenschaftlicher Lernprozesse durch den Einsatz digitaler Medien, Informatiksysteme in der Grundschule
143 Saskia Knoth und Michael Haider Informatische Kompetenzen durch Umsetzung von selbstentwickelten Unterrichtskonzepten im Sachunterricht stärken– Ein Seminarkonzept für angehende Grundschullehrkräfte Abstract Der Beitrag stellt ein Seminarkonzept vor, welches im Rahmen des Zusatzstudiums Digitale Bildung für angehende Grundschullehrkräfte an der Universität Regensburg entwickelt wurde . Ziel dabei ist es, neben der Integration von Inhalten der technischen Perspektive des Sachunterrichts und Inhalte der informatischen Bildung, fachspezifische und fachübergreifende medienbezogene Lehrkompetenzen für das Unterrichten in einer digitalisierten Welt (Forschungsgruppe Lehrerbildung Digitaler Campus 2017) zu fördern . Die Ergebnisse aus dem Seminar mit Theorieund Praxisphase unterstreichen die Notwendigkeit informatischer Bildung im Kontext der Lehrkräfteprofessionalisierung . 1 Rahmenbedingungen des Seminarkonzepts– Eine Einleitung Die Gesellschaft für Informatik hat 2019 mit den „Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich“ aufgezeigt, welche informatischen Inhalte in die Grundschule Eingang finden könnten und sollten . Dies geschah jedoch ohne spezifischen grundschulpädagogischen Blick . Die Möglichkeiten, die geforderten Kompetenzen beispielsweise mit den Inhalten des Sachunterrichts der Grundschule zu verknüpfen, wurde bisher weder empirisch belegt noch mit der Fachexpertise zum Lernen von Grundschülerinnen und Grundschülern verknüpft . Eine Möglichkeit zur Einbindung der zuvor grundschulpädagogisch-reflektierten, geforderten Kompetenzen eröffnet sich in der technischen Perspektiven des Sachunterrichts der Grundschule (Perspektivrahmen der GDSU 2013) . Notwendig ist es dementsprechend, die Besonderheiten der technischen Perspektive des Sachunterrichts zu erarbeiten und Bezüge zur informatischen Bildung herzustellen . Denn längst haben die rasanten Fortdoi .org/10 .35468/6203-11
144 Saskia Knoth und Michael Haider doi .org/10 .35468/6203-11 schritte in der Informationstechnologie und der Digitalisierung einen großen Einfluss auf verschiedenste Aspekte unseres Lebens und sollten dementsprechend auch für Grundschullernende thematisiert und gemeinsam erarbeitet werden (Becher u . a . 2022) . Sowohl digitale wie auch insbesondere informatische Kompetenzen– als Teil der digitalen Kompetenzen– sind daher von entscheidender Bedeutung, um mit den Anforderungen der digitalen Welt zurecht zu kommen (Gervè 2022; Haider u . a . 2022) . Die traditionellen Unterrichtsmethoden müssen hinsichtlich der Vermittlung dieser notwendigen Kompetenzen auch auf die individuellen Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler eingehen . In diesem Sinne ist es von großer Bedeutung, innovative Unterrichtskonzepte zu entwickeln, die auf die Stärkung informatischer Kompetenzen abzielen (Haider u . a . 2022) . Im folgenden Beitrag soll ein Seminarkonzept vorgestellt werden, das zum einen versucht, die informatischen Kompetenzen von Studierenden des Lehramts an Grundschulen an sich, sowie die Motivation, sich mit diesen informatischen Inhalten auseinanderzusetzen, zu erhöhen . Zum anderen soll das Seminar über die eigene Planung von spezifischen Unterrichtskonzepten zur informatischen Bildung den Anwendungsbezug der erworbenen fachlichen Kompetenzen stärken . 2 Vermittlung informatischer Kompetenzen an Grundschulkinder als Element zeitgemäßer Bildung Die Mehrzahl der bisherigen Ansätze digitaler Bildung im Primarbereich geht vor allem von der Anwendung digitaler Medien aus . Programmieren von Systemen erschien bisher häufig schwierig und wenig motivierend (Bergner u . a . 2018; Schmeinck 2022) . Durch das Berücksichtigen einfacher Robotiksysteme kann der Zugang aber erleichtert werden: solche Robotiksysteme gelten als motivierend und intuitiv, ermöglichen also bereits Grundschulkindern auf sehr einfache und dennoch fachlich korrekte Weise die Erarbeitung des Programmierens . Dabei begünstigt das Programmieren Problemstellungen zu identifizieren, abstrakt zu modellieren, komplexe Probleme in Teilschritte zu zerlegen und Lösungsstrategien zu entwerfen, auszuarbeiten und formalisiert darzustellen (Schmeinck 2021) . Zudem ist der Anwendungsbezug transparent: Die Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler wird von Computern und Robotern mitbestimmt (Stalder 2016; Irion 2020) . Bereits frühe Curricula der informatischen Bildung in den 1970er Jahren schlugen vor, durch Programmieren grundlegende informatische Kenntnisse zu erwerben . Jedoch wurde diese Forderung meist nur durch Einüben isolierter Programmierbefehle anstelle von Denkund Problemlösefähigkeiten umgesetzt, sodass das Wissen wenig nachhaltig scheint (Bergner u . a . 2018) . Heute verwendet man zur Vor-
145 Informatische Kompetenzen doi .org/10 .35468/6203-11 bereitung informatischen Denkens für grundlegende Problemlösefähigkeiten und technische Gestaltungskompetenzen den Begriff des Computational Thinking (Tedre& Denning 2016; Bergner u . a . 2018), wobei Goecke, Stiller und Schwanewedel (2021) darauf hinweisen, dass eine eindeutige Übersetzung des Begriffs Computational Thinking in die deutsche Sprache nicht ohne weiteres möglich ist . Eine Stärkung des informatischen Denkens kann durch die Arbeit mit Programmiersoftware geschehen . Besonders sogenannte Empowering systems sind dafür geeignet, Programmieren als kreatives Werkzeug zu vermitteln . Hier werden die „Komplexität sinnvoll reduziert“ sowie „Syntaxfehler vermieden“, indem bspw . vorgefertigte Programmierbausteine nur aneinandergefügt werden müssen (Bergner u . a . 2018, 92; Schmeinck 2022) . Informatische Kompetenzen umfassen dabei die Fähigkeit, Informationen zu finden, zu bewerten und zu nutzen, um Probleme zu lösen und dabei kreative Lösungswege zu entwickeln (GI 2019) . In einer zunehmend digitalisierten Gesellschaft sind diese Fähigkeiten für die berufliche und persönliche Entwicklung unerlässlich . Das Wissen um Programmierung, Datenanalyse, algorithmisches Denken und Informationsmanagement wird zunehmend auch im Sinne des Zukunftsarguments für Schülerinnen und Schüler wichtiger (Döbeli-Honegger 2017; Irion 2018; Haider& Knoth 2020) . Informatische Bildung kann sogar als Querschnittsaufgabe der Grundschule betrachtet werden (Bergmann 2023) . Durch die frühzeitige Integration informatischer Kompetenzen in den Sachunterricht wird dem Gesamtziel des Sachunterrichts, die Lebenswelt zu erschließen, Rechnung getragen . Inhaltliche Anknüpfungspunkte bietet hierfür unter anderem die technische Perspektive des Sachunterrichts (GDSU 2013; Bayerisches Staatsministerium für Unterricht und Kultus 2014) . Im Rahmen der perspektivenbezogenen Denk-, Arbeitsund Handlungsweisen der technischen Perspektive wird das „produktive, technische Handeln“ hervorgehoben und ein „analysierendes und auf Verstehen ausgerichtetes Erfassen von Technik“ (GDSU 2013) betont . Dabei geht es zudem um die „Nutzung, Bewertung und Kommunikation von Technik“ (ebd .) . Die zudem beschriebenen Themenbereiche der technischen Perspektive lassen explizite Bezüge zur informatischen Bildung zwar vermissen, implizit ist aber das Thema der informatischen Bildung oftmals Voraussetzung, um bspw . über aktuelle Arbeitsstätten diskutieren zu können . Bergner u . a . (2018) ergänzen, dass grundlegende Merkmale der technischen Perspektive und der informatischen Bildung ähnlich klingen, aber andere Konsequenzen bei kleinen Abweichungen drohen . Zudem werde in beiden Bereichen konstruiert, wenngleich diese Konstruktion in der Informatik durch eine sprachliche Formulierung geschieht (Mittermeir 2010) . Um Schülerinnen und Schüler in diesem Sinne den Erwerb dieser informatischen Kompetenzen zu ermöglichen, müssen angehende Lehrkräfte innovative Ansätze für den Unterricht entwickeln können .
146 Saskia Knoth und Michael Haider doi .org/10 .35468/6203-11 3 Kompetenzen auf Seite der Lehrenden: Entwicklung des passenden Unterrichts zur Vermittlung informatischer Kompetenzen Für das Unterrichten in einer digitalen Welt wurden von verschiedenen Seiten Kompetenzen formuliert, deren normativ gesetzte Ausmaße für Lehrkräfte wünschenswert wären . Am Beispiel der Formulierung der Forschungsgruppe Lehrerbildung Digitaler Campus (2017) (als Rahmenkonzept für das hier konkret entwickelte Seminar) soll aufgezeigt werden, welche medienspezifischen und -unspezifischen Kompetenzen Studierende durch die Einbettung von Robotiksystemen in ein Seminar mit anschließender Unterrichtsplanung und -umsetzung gewinnen können . Studierende können nach der eigenaktiven Auseinandersetzung mit Robotiksystemen im Bereich der Planung und Entwicklung lernen, mit spezifischen digitalen Medien wie iPads oder Robotiksystemen einen Einsatz im Unterricht zu planen und so mediengestützte Lehr-Lernszenarien zu gestalten (Forschungsgruppe Lehrerbildung 2017) . Durch das eigenaktive Vermitteln informatischer Bildung soll außerdem bei den Studierenden erreicht werden, dass sie selbst in diesem Bereich technische Möglichkeiten kennenlernen, um Software und medientechnische Optionen zu identifizieren und in ihren späteren Unterricht einbinden zu können (ebd .) . Gerade auch beim Einsatz von Robotiksystemen oder anderen kindgerechten Einstiegen in das Programmieren werden Studierende darauf aufmerksam, dass hier in besonderer Weise das „Berücksichtigen motivationaler und emotionaler Faktoren“ von Nöten ist (ebd .) . Diese Systeme lösen bei den Kindern, für die die Studierenden den Unterricht gestalten, meist Begeisterung aus und können den Unterrichtsgegenstand sofort handelnd erfahren lassen . Entwickeln Studierende ihre Lernumgebungen und Unterrichtskonzepte selbst, so bietet dies „die Förderung der Reflexionsfähigkeiten und der Selbststeuerungskompetenz“, aber auch die Möglichkeit, den Unterricht an die individuellen Bedürfnisse der Lernenden anzupassen . Die entwickelten Konzepte sollen dabei unterschiedliche Lernstile, Interessen und Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler in besonderem Maße berücksichtigen . Im Anwendungsfeld des Programmierens zeigt sich den Studierenden auch, dass verschiedene moderne Programmierumgebungen, die nicht mehr nur auf die Lösung von künstlich geschaffenen Problemen in Mikrowelten abzielen, geeignet sind, um die Lernenden zu motivieren (z . B . für „ScratchJr“: Ruf u . a . 2014)1 . Im Rahmen der selbst erstellten Unterrichtssze1 So ist es motivierend für Kinder ab 5 Jahren, die App Scratch junior einzusetzen, welche fast vollständig ohne Text auskommt (Ruf u . a . 2014) . Scratch ist dann die darauffolgende Browseranwendung . Später können mit diesem Vorwissen Apps programmiert werden . Durch den Einsatz von programmierbaren Robotern lassen sich Programmierungen motivationsfördernd als
147 Informatische Kompetenzen doi .org/10 .35468/6203-11 narien erkennen Studierende das Bildungspotenzial des Zukunftsarguments: Moderne Technologien werden Arbeitswelten verändern, neue Jobs werden entstehen, alte evtl . von Maschinen und Robotern übernommen . So sehen sie, wie Bedienängstlichkeiten schon frühzeitig abgebaut und kindliche Neugier ausgenutzt werden kann, um auch zukunftsfähige Bildungsprozesse anzustoßen (Irion 2018) . Im Anschluss an die Planung der Studierenden soll eine geeignete Realisierung zur Feststellung der „Effizienz und Effektivität digitaler Lehr-Lern-Arrangements“ stattfinden (Forschungsgruppe Lehrerbildung 2017) . So sollen Studierende mit informatischer Bildung „Strategien zur Lösung typischer medientechnischer Probleme“ selbst entwickeln, um sie später dauerhaft an ihre Schülerinnen und Schüler weitergeben zu können (ebd .) . Durch die gemeinsame Ausarbeitung des Unterrichtskonzepts zweier Studierender, sollen außerdem „Aspekte adaptiver Unterstützung“ besser mitgedacht werden können, um die Arbeit des einzelnen Studierenden in der Unterrichtsstunde zu entlasten (ebd .) . Im Sinne der abschließenden Evaluation können die Lehrkompetenzen „Sammlung und Auswertung von Informationen zu Lernprozessen und Lernerfolg“ sowie „Reflexion des Einsatzes digitaler Medien im Unterricht“ (Forschungsgruppe Lehrerbildung 2017), ebenfalls durch den geplanten schulischen Anteil, gestärkt werden . Zuletzt muss der Aspekt des Sharings, als Übertragung der Unterrichtskonzepte in andere Kontexte und der Implementierung fremder Unterrichtskonzepte, bei den Studierenden sensibilisiert und gefördert werden: Ziel der Seminare ist es unter anderem, Unterrichtsszenarien zu verschiedenen Robotiksystemen und auch zu analogen Zugangsweisen zu informatischen Denkweisen zu entwickeln . Die entwickelten Unterrichtsszenarien werden im Anschluss kommuniziert wie auch weitergegeben (Forschungsgruppe Lehrerbildung 2017) . Eine weitere Möglichkeit besteht in der „Recherche, Beurteilung und Adaption fremder digitaler Unterrichtsszenarien“ (ebd .), da es gerade im englischsprachigen Raum durchaus schon viele Unterrichtsentwicklungen im Bereich der informatischen Bildung mit verschiedenen Systemen gibt, die aber teilweise nicht übersetzt sind und auch auf momentane Entwicklungen im deutschsprachigen Raum adaptiert werden müssen . Die Vorteile der Arbeit mit der Entwicklung von Unterrichtskonzepten in Seminaren können auf unterschiedlichen Ebenen ausgemacht werden: auf der Bewegungen oder Aktionen im Raum darstellen da die Zugänglichkeit über physische Erfahrungen einfacher und weniger frustrierend ist, so Xie, Antle und Motamedi (2008) . Inwiefern auch die Förderung des Computational Thinkings mit Hilfe einer scratchbasierten Anwendung erfolgen kann, konnte Daniela Schmeinck (2023) am Beispiel von LEGO® Education SPIKETM aufzeigen .
148 Saskia Knoth und Michael Haider doi .org/10 .35468/6203-11 Ebene der Studierenden können die Unterrichtskonzepte den Praxisanteil im Studium erhöhen und durch die anschließende Anwendung auch die Motivation der Studierenden positiv beeinflussen . Auf der Ebene der Schülerinnen und Schüler sollen die Unterrichtskonzepte praktische Anwendungen informatischer Kompetenzen ermöglichen . Köster u . a . (2019) konnten – wenn auch an einer sehr kleinen Stichprobe– zeigen, dass Schülerinnen und Schüler die Interessantheit einzelner Robotiksysteme unterschiedlich wahrnehmen . Diese Erkenntnis wiederum führt durch gezielte Evaluation der Systeme im Seminar zu einem vertieften Verständnis für informatische Anteile im Sachunterricht und erhöht die eigenen Kompetenzen auf Seite der Studierenden . Zudem sind informatische Kompetenzen eng mit anderen Fachbereichen, wie bspw . Inhalten der naturwissenschaftlichen Perspektive, der Mathematik, der Kommunikationswissenschaften, etc . verbunden (Bergmann 2023; Schmeinck 2021; 2022) . Selbstentwickelte Unterrichtskonzepte sollten daher interdisziplinäre Ansätze fördern, um den Schülerinnen und Schülern zu zeigen, wie informatische Kompetenzen in verschiedenen Kontexten angewendet werden können . Schließlich sollen die Unterrichtskonzepte flexibel genug sein, um den sich ständig ändernden technologischen Entwicklungen gerecht zu werden . Sie sollen Raum für Innovation und Anpassung bieten . Unterrichtskonzepte, die von den Studierenden entwickelt werden, ermöglichen es ihnen als angehende Lehrkräfte, Unterricht von Anfang an adaptiv zu planen und auf die individuellen Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler einzugehen . Durch die Zusammenführung von Lerngegenstand und unterschiedlichen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler für den Unterricht können Studierende im Sinne einer didaktischen Rekonstruktion (Kattmann u . a . 1997; Duit u . a . 2012; Gervé 2022a; 2022b) hinsichtlich der adaptiven Unterrichtsplanung ihr volles Potenzial entfalten . Zudem können Studierende von Anfang an versuchen, den Aufbau kritischen Denkens und Problemlösestrategien bei den Schülerinnen und Schülern zu forcieren . Gerade letzteres kann bei der konkreten Anwendung von Robotiksystemen gut geschult werden, da es per se eine informatische Aufgabe darstellt . Schließlich bringt es auf Ebene der Schülerinnen und Schüler Selbstvertrauen und den Aufbau eines akademischen Selbstkonzepts (Helmke u . a . 1995) bzgl . der Informatik, in dem sie Kompetenz erleben . Durch das Empfinden von Autonomie (Wahl des Arbeitstempos, der Sozialform etc .) wird zudem die zweite Komponente der Selbstbestimmungstheorie der Motivation (Deci& Ryan 1993) erfüllt . Findet noch die Bestätigung durch die Mitschülerinnen und Mitschüler statt und fühlen sich Lernende sozial eingebunden, so werden sie wiederum für die Auseinandersetzung mit informatischen Inhalten motiviert . Dies alles trifft nicht nur auf Schülerinnen und Schüler sondern auch auf die Studierenden zu, wenn sie erfolgreich Unterricht der informatischen Bildung für Grundschulkinder umsetzen .
149 Informatische Kompetenzen doi .org/10 .35468/6203-11 4 Vorstellung des konkreten Seminarkonzepts Das Seminar wurde inhaltlich in fünf Abschnitte unterteilt, die wie folgt beschrieben werden können: Im ersten Teilbereich Basics zur informatischen Bildung in der Grundschule wurden zunächst grundlegende Fragen der Informatik und ihrer Beziehung zum Sachunterricht erarbeitet . Eine Fundierung des Themas wurde dabei durch die theoretische Verortung im bestehenden Rahmenmodell (Perspektivrahmen) und im Kreismodell der AG Medien und Digitalisierung der Gesellschaft für Didaktik des Sachunterrichts (GDSU) erreicht . Im Anschluss wurde Fachkompetenz im Bereich der Informatikdidaktik aufgebaut und somit die fachliche Grundlage für das Programmieren mit und von verschiedenen Systemen gelegt . Hierzu wurde nach einer Einführung in algorithmisches Denken, Computational Thinking und die zugrundeliegende Logik (u . a . über CS unplugged) ein erster Zugang zum Programmieren geschaffen . Als Umsetzungsarten wurden hier nach Bergner u . a . drei verschiedene Zugänge zur Vermittlung informatischer Inhalte gewählt: analoge Zugänge, softwarebasierte Zugänge und Informatiksysteme . Hier werden als analoge Zugänge Materialien von CS unplugged, aber auch passende Kinderbücher und Aufgaben, welche das informatische Denken schulen, wie jene des Informatikbibers, verwendet . Einen softwarebasierenden Zugang bot bspw . die App ScratchJr als leseund schreibunabhängige Programmiersprache, aber auch andere Anwendungen wurden thematisiert und ausprobiert . ScratchJr stellt Schülerinnen und Schülern eine erste Programmierumgebung und somit außerdem eine wichtige Grundlage für die spätere erste Programmiersprache (ScratchJr) vor . Die spätere Computeranwendung ScratchJr vertieft die eingeführten Inhalte der Programmiersprache und zeigt das Prinzip der Syntaxerstellung . Mit dem EVA-Prinzip, welches auch die Gesellschaft der Informatik in den „Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich“ (2019) als wichtigen Inhalt betrachtet, sollen im Anschluss erste Systeme programmiert (Dash von wonder workshop und Sphero Mini sowie auch matatalab und BlueBot) und damit Bewegung sowie akustische und visuelle Signale ausgeben werden . Mithilfe der Platine des BOB3 und des Systems Lego WeDo 2.0 (Anleitungen hierzu von der Arbeitsgruppe an der Universität zu Köln um Daniela Schmeinck) wurden Aspekte der technischen Perspektive (Entwicklung von Arbeitsgeräten, Simulation von Erdbeben, Sensoren als technische Entwicklung) vertieft . Im Anschluss an die fachliche Klärung wurden bei der Planung von Sachunterricht in der technischen Perspektive Aspekte der Unterrichtsplanung, unter anderem hinsichtlich der didaktischen Rekonstruktion (Kattmann u . a . 1997; Gervé 2022), dem Umgang mit Präkonzepten der Lernenden (Jung 1986; Duit 1989; Wodzinski 2001; Hartinger& Lohrmann 2012) aber auch die Umsetzung eines sprachsensiblen Sachunterrichts (Haider& Reber 2012; Rank&
150 Saskia Knoth und Michael Haider doi .org/10 .35468/6203-11 Wildemann 2022) in den Fokus genommen . Das Erlernte wurde in einer sich anschließenden Projektphase in konkrete Unterrichtskonzepte umgesetzt . Durch einen Einsatz der Konzepte in der Praxis konnten die Planungen schließlich analysiert und reflektiert werden . Im Seminarabschluss wurden die Unterrichtskonzepte präsentiert und der Sharing-Aspekt praktiziert . Dementsprechend ergeben sich für die Lehrveranstaltung folgende Ziele: •Aufbau informatischer und informatikdidaktischer Kompetenzen •Reflexion hinsichtlich informatischer Inhalte in der Grundschule •Planung, Analyse und Reflexion eines Unterrichts zu Themenstellungen der Programmierung, des algorithmischen Denkens und des Computational Thinkings im Rahmen der technischen Perspektive der Grundschule hinsichtlich des Bildungspotenzials, der perspektivenbezogenen Denk-, Arbeitsund Handlungsweisen, sowie der Unterrichtsplanung •eigenaktive Planung einer Unterrichtseinheit zur Förderung informatischer Grundkompetenzen im Rahmen der technischen Perspektive des Sachunterrichts •Durchführung und Reflexion des geplanten Unterrichts Zusätzlich gab es noch folgende emotional-affektive Langzeitziele: •Aufbau einer offenen Haltung gegenüber neuen Medien sowie der Informatik als Bezugsdisziplin •Motivation, die technische Perspektive im Sachunterricht im späteren Unterricht zu integrieren sowie die Alltagsnähe und das Bildungspotenzial dieser Perspektive zu erkennen 5 Rückmeldung der Studierenden Die Vermittlung informatischer Systeme wurde auch in anderen Seminaren als Teil der Perspektiven des Sachunterrichts bereits thematisiert . Die Studierenden lernten dabei in einer Seminarsitzung verschiedene Robotiksysteme kennen und die Rückmeldungen zu einem Einsatz dieser im späteren Unterricht waren dahingehend immer positiv . Da das Themengebiet in der universitären Lehre ungewöhnlich war, wurden die am neuen Konzept teilnehmenden Studierenden über Online-Lehretools im Learning-Management-System (LMS) Moodle zu den „exotischeren“ Inhalten qualitativ und quantitativ befragt . Dies zeigte, dass Studierende den Einsatz von Robotiksystemen im Unterricht als passenden Lerngegenstand sehen, diesen als motivierend werten . Sie betonten die zukünftige Relevanz dieser Inhalte . Jedoch gibt es Äußerungen, welche die fehlende intensive Einarbeitung thematisieren: „Grundsätzlich stehe ich einem Einsatz positiv gegenüber . Man muss sich nur darüber bewusst sein, dass eine Einarbeitung und ein fundiertes Wissen zum jeweiligen Robotiksys-
151 Informatische Kompetenzen doi .org/10 .35468/6203-11 tem unabdingbar sind und es einer strukturierten, didaktischen Ausarbeitung und Vorarbeit der Unterrichtseinheiten bedarf .“ (Studentin im WS 2021) . Insofern sollte das neue Seminarkonzept auch diese Einarbeitung ermöglichen und die didaktische Passung thematisieren . Die beiden Studierendenkohorten in den Seminaren des Sommersemesters 2022 bzw . des Wintersemesters 2022 umfassen jeweils 20 Studierende . In einer Selbsteinschätzung vor Beginn des Seminars hielten die Studierenden ihr Vorwissen im informatischen Bereich für nicht besonders hoch . (M = 3,29, SD = 2,05, min = 0, max = 9) Die Streuung ist relativ groß . Mithilfe des Evaluationsmaterials von Brünger u . a . (2019) wurden Einzelitems zu Einschätzungen zu eigenen informatikbezogenen Einstellungen der Studierenden erhoben . In Anbetracht des beschriebenen selbsteingeschätzten Vorwissens trauen sich die Studierenden eher wenig zu, informatische Kenntnisse an Kindern zu vermitteln (M = 1,49, SD = 0,74, min = 0, max = 3) . Informatik wird jedoch als wichtiger Einfluss auf den Alltag anerkannt (M = 1,81, SD = 0,69, min = 0, max = 3) . Gleichzeitig glauben die Studierenden, dass sie Spaß haben werden, sich mit informatischen Inhalten auseinander zu setzen (M = 1,86, SD = 0,69, min = 0, max = 3), haben aber wenige Ideen, wie man Kindern Informatik im Alltag vermitteln kann (M = 1,29, SD = 0,57, min = 0, max = 3) . Zudem herrscht bei den Studierenden die Meinung Informatische Ideen seien ohne Computer nicht zu erklären (M = 0,76, SD = 0,65, min = 0, max = 3) . 6 Zusammenfassung Im Mittelpunkt der Lehrveranstaltung stand die Arbeit mit Robotiksystemen, welche Schülerinnen und Schülern Möglichkeiten bietet, die Integration kleiner Computer in alltäglichen Maschinen zu thematisieren und diese selbst zu programmieren . Schließlich sind Automaten, Robotiksysteme und ähnliche Hilfsmittel längst im Alltag der Schülerinnen und Schüler angekommen . Als selbstverständlich wird von den Kindern mittlerweile hingenommen, dass der Saugroboter den Boden der Wohnung sauber hält, der Rasenroboter für immer akkurat geschnittenen Rasen sorgt und bei manchen Familien von unterwegs die Heizung eingeschaltet wird, damit man es Zuhause gemütlich hat . Das hinter all diesen Funktionen meist kleine Computer versteckt sind, die für den steuerbaren Luxus sorgen, wird meist nicht thematisiert . Bereits in der Grundschule bieten sich jedoch Ansatzpunkte, um dieses Verständnis zu fördern . Dafür benötigen angehende Lehrkräfte allerdings fachspezifische und -didaktische Kompetenzen, um diese Ansatzpunkte in konkrete Unterrichtskonzepte zu überführen . Das diese Kompetenzen, aber auch Interessen zur Auseinandersetzung mit dem Thema im Rahmen von universitären angeregt werden können, sollte mit dem hier vorgestellten Konzept deutlich werden .
254 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter doi .org/10 .35468/6203-17 Aspekt, sondern das Fach Informatik als Ganzes die Notwendigkeit der Fächerverbindung . So umfasst die informatische Bildung verschiedene Inhaltsund Prozessbereiche, welche miteinander im Zusammenhang stehen . Folglich werden mehrere Inhaltsund Prozessbereiche und nicht nur ein einzelner im Unterricht behandelt . Dabei dienen die Inhalte der Unterrichtsfächer als Anknüpfungspunkte, mit welchen die informatischen Inhalte verbunden werden . 4 Vorstellung fächerverbindender Unterrichtseinheiten und deren Pilotierung Im Rahmen einer Staatsexamensarbeit wurden fünf Unterrichtseinheiten für die Grundschule entwickelt, in welchen informatische Sachverhalte durch fächerverbindenden Unterricht in bestehende Fächer eingebettet werden können . Die Unterrichtseinheiten können sowohl losgelöst als auch miteinander kombiniert (bspw . in Form von Projektunterricht) durchgeführt werden . Im Folgenden werden zuerst die allgemeinen Rahmenbedingungen der Pilotierung erläutert und bestehende Vorarbeiten zu konkreten Materialien analysiert . In den Abschnitten 4 .3 und 4 .4 werden die fächerverbindenden Unterrichtseinheiten zur Vermittlung informatischer Kompetenzen im Fach Deutsch und Kunst ausführlich präsentiert . Abschließend werden in Abschnitt4 .5 die weiteren Unterrichtseinheiten für die Fächer Ethik, Sachunterricht und Sport skizziert . Alle fünf Unterrichtseinheiten wurden mit Schüler:innen praktisch erprobt, evaluiert und überarbeitet . Währenddessen ist eine Vielzahl an Materialien entstanden, welche für eine Durchführung von informatischer Bildung an Grundschulen geeignet sind . Die Materialien wurden als Open Educational Resources (OER) unter der Lizenz CC-BY-SA veröffentlicht (https://tud .link/ hprrqu), sodass sie frei genutzt und von Lehrkräften an den eigenen Unterricht angepasst werden können . Insgesamt stand dabei die Entwicklung konkreter Unterrichtsmaterialien im Fokus . Um deren Qualität zu steigern, fand im Rahmen der Pilotierung eine Befragung der Lernenden statt . Eine faktische Überprüfung des Lernzuwachses konnte bisher noch nicht umgesetzt werden . 4.1 Pilotierung Die praktischen Erprobungen der Unterrichtseinheiten fanden alle an der gleichen Grundschule statt . Entsprechend des Leitgedankens Gemeinsam sind wir stark verfolgt die Schule fünf grundlegende Ziele . Eines dieser Ziele lautet: Digitale Bildung von Anfang an . Folglich sind digitale Medien fester Bestandteil des Unterrichts . Demzufolge besaßen die Schüler:innen teils ein überdurchschnittliches Vorwissen im Umgang mit Informatiksystemen .
255 Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung doi .org/10 .35468/6203-17 Um die Unterrichtseinheiten zu evaluieren, wurde Feedback der Lernenden mithilfe eines Feedbackbogens erhoben . Dabei wurden die Konzepte und Materialien aus Sicht der Schüler:innen evaluiert, um Verbesserungen abzuleiten . Später soll ein Instrument zur Messung des Kompetenzzuwachses ergänzt werden . Für ein allgemeines Stundenfeedback wurden die folgenden sieben Items gewählt (Lenske 2016), welche alle auf einer vierstufigen Skala mit lachenden bis traurigen Emoticons eingeschätzt wurden: a) Ich fand die Stunde interessant . b) Ich habe etwas dazu gelernt . c) Die Lehrperson hat so erklärt, dass ich gut mitgekommen bin . d) Ich habe alles verstanden, was wir in der Stunde durchgenommen haben . e) Ich wusste immer, was ich tun sollte . f ) Ich möchte mehr über das Thema der Stunde lernen . g) Für mich war diese Stunde: viel zu leicht; ein bisschen zu leicht; genau richtig; ein bisschen zu schwer; viel zu schwer Diese Feedbackelemente waren bei der Auswertung aller fünf Unterrichtseinheiten gleich . Zusätzlich wurden lernzielspezifische Feedbackelemente gewählt . Diese unterschieden sich zwischen den jeweiligen Unterrichtseinheiten und dienten der Messung der Lernziele, abhängig vom informatischen Stundenthema . Die lernzielspezifischen Feedbackelemente entstammen dabei dem Fragebogen zum informatischen Selbstkonzept von Grundschulkindern von Diethelm u . a . (2020) . 4.2 Vorarbeiten bezüglich Informatikmaterialien für die Grundschule In den letzten Jahren wurden Materialien zu informatischen Themen auch explizit für Kinder im Grundschulalter, wie z . B . an der RWTH Aachen, an der TU München und auch von der Stiftung Kinder forschen, entwickelt . Im Folgenden werden exemplarische Materialien aus verschiedenen Projekten analysiert, die für die Unterrichtseinheiten als Vorbild dienten bzw . aus denen konkret Ideen oder Materialien übernommen und weiterentwickelt wurden . •Informatik an Grundschulen (IaG): Im dreijährigen Projekt (2016–2018) Informatik an Grundschulen (IaG) (Magenheim u . a . 2017, 2018) in NordrheinWestfalen wurden an drei verschiedenen Universitätsstandorten (Aachen, Paderborn und Wuppertal) gemeinsam mit Grundschullehrkräften informatikspezifische Unterrichtseinheiten zu den Themen Digitale Welt, Robotik und Kryptografie für das Fach Sachunterricht für Grundschulkinder (3 . und 4 . Klasse) inklusive aller Lehr-Lern-Materialien entwickelt . Diese unplugged gestalteten Module wurden in Pilotgrundschulen erprobt und evaluiert . Alle entstandenen Materialien stehen mit den Verläufen der Unterrichtsein-
256 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter doi .org/10 .35468/6203-17 heiten (Stundenplanungen) inklusive Anleitungen für Grundschullehrkräfte mit Erklärung der informatischen Hintergründe zur Verfügung . Genaueres zum Projekt Informatik an Grundschulen ist im Beitrag von Bergner u . a . (in diesem Band) zu finden . •Code.org: Mit der Webseite Code.org (2023) wird das Ziel verfolgt, Schüler:innen die Erweiterung ihrer informatischen Kompetenzen (insb . ihrer Programmierkompetenzen) zu ermöglichen . Neben Anleitungen zu OfflineAktivitäten und Online-Kursen werden auch Weiterbildungen und Materialien für Lehrkräfte angeboten, um diese bei der zielgerichteten Vermittlung informatischer Kompetenzen zu unterstützen . •CS Unplugged: CS Unplugged ist eine Sammlung von Lernaktivitäten und -ressourcen, welche informatisches Wissen ohne den Einsatz von Informatiksystemen vermitteln (Bell u . a . 2015; CS Unplugged 2023) . In 26 Lektionen mit über 119 Aufgaben werden Binärzahlen, Computergrafik, Datenstrukturen, Mechanismen zur Fehlerkennung sowie -korrektur behandelt . Ergänzend gibt es auch Aktivitäten mit Einsatz von Informatiksystemen, wie z . B . zur Programmierung mit Scratch sowie Python oder zu Sortiernetzwerken und Suchalgorithmen . •IT2School: „Gemeinsam IT entdecken“ ist das Motto dieses Projekts des Wissensfabrik e . V . (Diethelm u . a . 2017) . (Grundschul-)Lehrkräfte ohne Informatikhintergrund werden mittels Lehrund Lernmaterialien beim Unterrichten informatischer Themen unterstützt . Neben Materialien werden auch zugehörige Anleitungen sowie Verlaufsplanungen und Erklärungen der informatischen Zusammenhänge zur Verfügung gestellt . Einige der Module sind für Grundschulkinder geeignet . Dabei wird sowohl softwarebasiertes als auch unplugged-Material eingesetzt . •Informatische Bildung im Projekt TUD-Sylber²: Als ein Teil des Projekts TUDSylber² der Technischen Universität Dresden wurden Materialien angelehnt an die oben genannten Vorarbeiten passend zu Anknüpfungspunkten insb . im Fach Werken entwickelt (Didaktik der Informatik, TU Dresden, TUD-Sylber2 2023) . Weiterhin werden passende Anleitungen und Hilfestellungen für Grundschullehrkräfte bereitgestellt . Die präsentierten Konzepte und Materialien dienten im vorliegenden Beitrag als Inspirationen bzw . wurden teilweise in die im folgenden vorgestellten Unterrichtseinheiten integriert . 4.3 Unterrichtseinheit für das Fach Deutsch Inhalt und Thematik Im Fach Deutsch wird sich auf die Lernbereiche Sprechen und Zuhören sowie Mit digitalen Medien umgehen der Klassen 1 und 2 bezogen . Im ersteren sollen
257 Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung doi .org/10 .35468/6203-17 die Schüler:innen einen „Einblick gewinnen in elementare Bedienhandlungen eines Computers oder mobilen digitalen Endgeräts“ (Staatsministerium für Kultus Freistaat Sachsen 2019a) . Auch auf „Erscheinungsformen eines Computers“ (ebd .) soll eingegangen werden . Im Lernbereich Sprechen und Zuhören sollen die Lernenden „Fragen stellen[,] […] Antworten geben[,] kurze Mitteilungen und Anweisungen verstehen[,] zusammenhängend einfache Erklärungen geben[,] Informationen in zusammenhängenden Sätzen vor einer Gruppe wiedergeben [und] [das] Gehörte […] in angemessene Handlungen umsetzen“ (ebd .) . Die Thematik der Algorithmen vereint diese zuvor aufgeführten Schwerpunkte des Lehrplans . Algorithmen bilden die Grundlage der Steuerung von Informatiksystemen . Ein für die Grundschulkinder greifbares Beispiel eines solchen Informatiksystems sind Roboter . So kennen die Kinder diese aus Filmen, aber auch aus der Realität, bspw . in Form von Staubsaugerrobotern . Folglich bilden Roboter einen geeigneten Bezug zur Lebenswirklichkeit der Kinder . Da Algorithmen Handlungsanweisungen beschreiben, implizieren sie außerdem die grammatische Kategorie des Verbs (Modus) im Imperativ (imperative Programmierung) . So können die Befehle zur Steuerung von Robotern als Aufforderungssätze abstrahiert werden (z . B . Gehe geradeaus!, Drehe dich nach links/rechts!, etc .) . Folglich kann der Imperativ im Zusammenhang mit Algorithmen am Beispiel von Robotern angewandt werden . Entsprechend dieser Schwerpunkte wurde das folgende Stundenlernziel aufgestellt: Die Schüler:innen entwickeln mithilfe vorgegebener Befehlskarten einfache Algorithmen. Dies entspricht einer Kombination des Inhaltsbereichs Algorithmen mit dem Prozessbereich Modellieren und Implementieren aus den „Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich“ der Gesellschaft für Informatik (GI) (GI 2019) . Dieses soll durch Erreichen der drei Teillernziele schrittweise erarbeitet werden: Die Schüler:innen… •nennen Anwendungsbereiche von Robotern aus der Lebenswelt. •formulieren Befehle, indem sie in natürlicher Sprache Aufforderungsätze schreiben. •entwickeln einen Algorithmus, indem sie Befehlskarten zur Lösung eines Problems strukturieren. Beschreibung der Unterrichtseinheit Zur Umsetzung dieser Einheit muss ausreichend Platz zur Durchführung eines Rollenspiels vorhanden sein . Je Gruppe ist hierfür ein Spielfeld mindestens der Größe von 2m² notwendig . Für die Durchführung wird keine umfangreiche Technik benötigt . Es sollte lediglich die Möglichkeit bestehen, digitale Inhalte bspw . via Beamer darzustellen . Optional kann zu Motivationszwecken ein physischer Roboter mit in den Unterricht gebracht werden .
258 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter doi .org/10 .35468/6203-17 Zur Motivation der Lernenden sowie als Themeneinstieg wurde den Kindern in der Erprobung ein Spielzeugroboter vorgeführt . Anknüpfend daran sollten sich die Schüler:innen partnerweise über weitere Anwendungsbereiche von Robotern aus dem Alltag austauschen . Den Lernenden waren sowohl fiktive als auch reale Erscheinungsformen von Robotern bekannt . Folglich diente diese Aufgabe auch der Abgrenzung von fiktiven und realen Robotern . Im Plenum wurden die Ideen abschließend mündlich gesammelt . Zur Unterstützung der Gedankengänge der Lernenden wurden zusätzlich Bilder präsentiert (auch Videos wären geeignet) . Entsprechend lernten die Kinder Anwendungsbereiche von Robotern und somit ihre unterschiedlichen Erscheinungsformen kennen . Zur Überleitung überlegten die Lernenden, auf welche Weise Roboter von Menschen gesteuert werden . Schließlich kamen sie auf die Idee, dass Roboter programmiert werden müssen . Die dazu nötigen Befehle können wiederum als Handlungsanweisungen in Form von Aufforderungsbzw . Imperativsätzen formuliert werden . Da solche Aufforderungssätze die Grundlage der Befehle für das Rollenspiel bilden, wurde ein Lückentext zur Vorbereitung genutzt . Dabei galt es schriftlich Aufforderungssätze zu bilden, indem die richtige Verbform in die Lücken eingetragen wurde . Hierbei bildeten die gewählten Verben (gehen, drehen, springen, kriechen und schwimmen) gleichzeitig die Befehle des nachfolgenden Rollenspiels . Im letzten Teil des Unterrichts schlüpften die Schüler:innen selbst in die Rolle eines Roboters . Mithilfe von sechs Befehlen, welche aus der vorherigen Aufgabe bekannt waren, navigierten sich die Kinder in Gruppen abwechselnd durch verschiedene Hindernisparcours (inspiriert durch die in Abschnitt4 .2 präsentierten Vorarbeiten: Informatik an Grundschulen, code.org, CS Unplugged und Informatische Bildung im Projekt TUD-Sylber²) . Abb.1: Beispiel für einen Hindernisparcours des Roboter-Rollenspiels (eigene Darstellung)
259 Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung doi .org/10 .35468/6203-17 Als Hilfe wurden die Befehle jeweils durch Karten symbolisiert: Abb 2: Befehlskarten des Roboter-Rollenspiels (eigene Darstellung) Die Symbole der Befehlskarten sind angelehnt an die Lernanwendung Ronjas Roboter: Roberta rast (Stiftung Kinder forschen 2023a), welche das Programmieren auf Grundschulniveau vermittelt . Entsprechend bietet es sich an, die Lernanwendung im Anschluss an die Unterrichtseinheit zu verwenden . Ziel war es, die Befehlskarten so anzuordnen, dass das roboterspielende Kind erfolgreich durch den Hindernisparcours gesteuert wird . Der Parcours bestand dabei aus einem Spielfeld unterteilt in 4x4 gleichgroße Kacheln . Entsprechend einer Vorlage wurde schließlich ein Anfangssowie Endpunkt markiert . Außerdem wurden unterschiedliche Hindernisse auf dem Spielfeld platziert, welche auf diverse Weise zu überwinden waren . Als Hindernisse können bspw . verschiedene Objekte genutzt werden . Für die Erprobung wurden diese aus Pappe gebastelt . Zur Markierung des Spielfeldes kann Kreide oder Kreppband verwendet werden . Hintergrund des Rollenspiels war die Förderung des algorithmischen Denkens . So mussten die Lernenden ein komplexeres Problem (in diesem Fall einen Hindernisparcours) in seine einzelnen Schritte zerlegen, die Befehlsfolge entsprechend strukturieren und schließlich sequenziell abarbeiten . Durch gemeinsames Planen, Testen und evtl . Modifizieren der Befehlssequenz entdeckten die Lernenden die Lösung für das gestellte Problem . Bei der Programmierung ist die Vorgehensweise häufig eine ähnliche . Da die Schüler:innen für die Navigation durch den Hindernisparcours eine strukturierte Handlungsanweisung entwerfen, entwickeln sie mithilfe von Befehlskarten einen einfachen Algorithmus . Da dieses Verhältnis des Rollenspiels zu Algorithmen jedoch sehr abstrakt zu fassen ist, wurde bei der gemeinsamen Auswertung dieser Bezug explizit verdeutlicht . Anhand weiterer Beispiele für Algorithmen, wie Schritt-für-Schritt-Anleitungen, wurde den Schüler:innen eine grundlegende Vorstellung für den Begriff des Algorithmus geschaffen . Den Kindern wurde aufgezeigt, dass sie im Rollenspiel einen solchen Algorithmus zur Navigation durch die Hindernisparcours mithilfe von Befehlskarten entwickelt haben . An dieser Stelle kann zusätzlich der Code eines einfachen Programmes gezeigt werden, um die Vorstellung von Computerbefehlen von menschlichen Befehlen bzw . Aufforderungssätzen abzugrenzen .
260 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter doi .org/10 .35468/6203-17 Pilotierung Die Unterrichtseinheit wurde aus organisatorischen Gründen an der Kooperationsschule mit insgesamt 25 Schüler:innen einer 4 . Klasse erprobt, obwohl die Unterrichtseinheit ursprünglich für eine 1 . bzw . 2 . Klasse ausgelegt war . Bei der Auswertung muss daher das höhere Leistungsniveau der Klasse beachtet werden und die Erfahrungen dürfen nicht als verlässlicher Referenzwert für das Durchführen gleicher Inhalte in niedrigeren Klassenstufen betrachtet werden . Von den 25 Kindern schätzten sich 95 % selbst ein, dass sie wüssten, wo Roboter im Alltag auftreten . Knapp 80 % waren der Meinung, dass sie einen Algorithmus mithilfe von Befehlskarten entwerfen können . Lediglich das themenbezogene Interesse fiel ambivalent aus . So gab die eine Hälfte an, mehr zur Thematik wissen zu wollen, die andere Hälfte mochte dies nicht . Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben wurde vom Großteil der Lernenden als genau richtig empfunden . 4.4 Unterrichtseinheit für das Fach Kunst Inhalt und Thematik Im sächsischen Kunstlehrplan behandelt der Lernbereich 1: Flächiges Gestalten der 3 . Klasse u . a . Möglichkeiten der Bildbearbeitung . Unterstützt durch digitale und traditionelle Medien, werden die Inhalte durch „spielerisches Experimentieren mit Farben und Formen“ (Staatsministerium für Kultus Freistaat Sachsen 2019c) sowie durch das „Bearbeiten von Figuren und Bildern“ (ebd .) entdeckt . In diesem Zusammenhang werden auch persönlichkeitsrechtliche Themen, bspw . das Urheberrecht, erwähnt . Die einfachste Darstellungsform eines digitalen Bildes sind Pixelgrafiken . Die Farbwerte der Pixel werden wiederum in Form von Bitfolgen beschrieben . Somit ist die Darstellung von Informationen und Daten zentrales Thema digitaler Bilder . Bilder kennen die Schüler:innen seit dem Kleinkindalter, bspw . als analoge Zeichnungen . Aber auch Digitalaufnahmen sollten die Lernenden bspw . als Fotos auf dem Tablet oder Smartphone kennen . Zudem bieten Filme und Videos einen kindesnahen Realitätsbezug . Entsprechend dieser Schwerpunkte wurde das folgende Stundenlernziel aufgestellt: Die Schüler:innen erstellen eine einfache Pixelgrafik auf Grundlage eines vorgegebenen Bitmusters. Dies entspricht einer Kombination des Inhaltsbereichs Information und Daten mit dem Prozessbereich Darstellen und Interpretieren aus den Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich der Gesellschaft für Informatik (GI) (GI 2019) . Dieses soll durch Erreichen der drei Teillernziele schrittweise erarbeitet werden: Die Schüler:innen…
261 Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung doi .org/10 .35468/6203-17 •erklären die informatischen Grundbegriffe „Bit“ und „Pixel“ in eigenen Worten. •wandeln Schwarz-Weiß-Pixelgrafiken in die zugehörige Binärdarstellung um, indem sie für eine gegebene Pixelgrafik das Bitmuster bestimmen und andersherum. •wandeln mehrfarbige Pixelgrafiken in die zugehörige Binärdarstellung um, indem sie eine vorgegebene 3-Bit-Farbcodierung verwenden. Beschreibung der Unterrichtseinheit Die Kinder kleben in Partnerarbeit Pixelbilder mit farbigen Notizzetteln (inspiriert durch die in Abschnitt4 .2 präsentierten Vorarbeiten: Informatik an Grundschulen, IT2School und Informatische Bildung im Projekt TUD-Sylber²) . Hierzu muss für jeweils ein Paar eine Klebefläche der Größe 0,5m× 0,5m zur Verfügung gestellt werden . Bei der Erprobung wurden Fenster, eine Kreidetafel und ein Whiteboard genutzt . Auch für diese Unterrichtseinheit ist keine umfangreiche Technikausstattung nötig . Informatiksysteme zur Projektion sind ausreichend . Außerdem wurde die vereinfachte Funktionsweise eines Farbsensors vorgeführt . Zum Einsatz kam dafür das LEGO Boost-Set . Als motivierenden Einstieg und Realitätsbezug sollten den Kindern Digitalbilder aus Film und Fernsehen sowie vom Fotografieren mit Smartphone und Tablet bekannt sein . Entsprechend wurde an diese Beispiele angeknüpft und den Lernenden ein digitales Bild präsentiert . Um die Neugierde der Kinder zu wecken, wurde die Frage gestellt, wie ein Computer im Vergleich zum Menschen Bilder sieht . Dabei wurde sich auf den Vergleich von Digitalfotos und analogen Zeichnungen bezogen . Im nächsten Schritt erhielten die Lernenden eine grundlegende Vorstellung des Begriffes Pixel . Hierzu wurde das gezeigte Bild vergrößert, sodass die Pixel erkennbar wurden . An diesem Beispiel wurde erarbeitet, dass Digitalbilder aus Pixeln unterschiedlicher Farbe zusammengesetzt sind . Erst die Betrachtung der Gesamtheit der Pixel aus entsprechender Entfernung lässt das eigentliche Bild erkennen . Um diesen Sachverhalt zu veranschaulichen, wurde anschließend der Zoomfaktor wieder verringert . Folglich kann ein Digitalbild grundlegend als Aneinanderreihung der Farbwerte der Pixel in Form von Bits beschrieben werden . Entsprechend wurde im Anschluss der Begriff Bit erläutert . Mithilfe von Taschenlampen wurde veranschaulicht, dass ein Bit Information durch die Zahlen 0 und 1 repräsentiert (Taschenlampe aus = 0, Taschenlampe an = 1) . Hierbei wurde auch der Zusammenhang zum Binärsystem hergestellt . Im Anschluss wurde basierend auf dem Vorwissen erklärt, wie Pixel mithilfe von Bits codiert werden können . Als Beispiel diente hierfür ein Schachbrett . Dieses wurde als vereinfachte Pixelgrafik nur bestehend aus schwarzen und
262 Nadine Bergner, Christin Nenner und Justin Ritter doi .org/10 .35468/6203-17 weißen Kacheln angesehen, welche wiederum mithilfe von 0 und 1 dargestellt werden konnten (siehe Abb .3) . Abb.3: Codierung eines Schachbretts als Beispiel einer Pixelgrafik (eigene Darstellung) Dieses Wissen wurde in der nächsten Aufgabe praktisch angewandt . Dazu spielten die Kinder ein Spiel, in welchem sie auf einem Arbeitsblatt ein einfaches Pixelbild bestehend aus schwarzen und weißen Kästchen erstellten . Dieses Bild wurde anderen Klassenkamerad:innen nicht gezeigt . Danach wurden die Pixel mit den Ziffern 0 und 1 codiert und diese Bitmuster an eine:n Mitschüler:in verschickt . Ziel war es, die Bitfolgen schließlich wieder in schwarze bzw . weiße Kacheln zu transferieren und so das Bild zu decodieren (vgl . Abb .4) . Abb.4: Codierung eines Schwarzweißpixelbildes (eigene Darstellung) Anknüpfend an die vorherige Aufgabe, welche die Codierung von Schwarzweißbildern mithilfe von einem Bitmuster behandelt, wurde im Anschluss die Codierung von farbigen Bildern erläutert . Es wurde gezeigt, dass die Hinzunahme eines weiteren Bits vier Kombinationsmöglichkeiten der Ziffern 0 und 1 ermöglicht (00, 01, 10 und 11) . Erneut wurde dieser Sachverhalt mithilfe von zwei Taschenlampen veranschaulicht . Diese Kombinationen können anschließend auf Farben abgebildet werden (siehe Abb .5) .
263 Fächerverbindende Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung doi .org/10 .35468/6203-17 Abb.5: 2-Bit-Codierung eines Farbpixelbildes (eigene Darstellung) In der nächsten Aufgabe wurde dieses theoretische Wissen praktisch angewandt . Gleichzeitig wurden die Inhalte des ersten Spiels in einem komplexeren Kontext eingebettet (statt eines Bits wurden drei Bits zur Codierung verwendet) und somit zur Festigung wiederholt . Dafür klebten die Lernenden eine farbige Pixelgrafik auf Grundlage eines dreistelligen Bitmusters unter Verwendung farbiger Notizzettel in die vorgesehene Klebefläche . Die Kinder erhielten ein Arbeitsblatt mit einem Raster, welches die Bitfolgen für die jeweiligen Kacheln zeigte . Zusätzlich erhielten sie eine Tabelle, welche jeder Bitfolge eine Farbe zuordnete . Basierend auf dem Prinzip Malen nach Zahlen klebten die Kinder partnerweise dann einen Haftnotizzettel in der entsprechenden Farbe an die vorgesehene Position, um so ein einfaches analoges Bild in Form einer Pixelgrafik zu erstellen (vgl . Abb .6) . Abb.6: 3-Bit-Codierung eines Weihnachtsbaummotivs (eigene Darstellung) Als Ergebnissicherung wurden die Bitmuster sowie Digitalfotos der geklebten Bilder, welche innerhalb der Gruppen verschieden waren, in einer PDF zusammengefasst und den Kindern anschließend zugänglich gemacht . Um die offene Unterrichtsphase abzuschließen und die Aufmerksamkeit der Kinder zu erlangen, wurde außerdem die vereinfachte Funktionsweise eines Farbsensors gezeigt . Hierzu wurde das LEGO Boost Set verwendet, ein via App
271 Autor:innenverzeichnis Asen-Molz, Katharina, M. A., Universität Regensburg, Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik, Universitätsstraße 31, 93053 Regensburg katharina .asen-molz@ur .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: medienpolitische Bildung, Erklären und Erklärvideos Bentz, Anette, Dr., Pädagogische Hochschule Karlsruhe, Institut für Informatik und digitale Bildung, Bismarckstraße 10, 76133 Karlsruhe Anette .Bentz@ph-karlsruhe .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Entwicklung und Erforschung innovativer Ansätze zur Vermittlung von Computational Thinking, Verküpfung von Informatikausbildung mit Entrepreneurship Education, Gestaltung und Evaluation von Lernumgebungen, die unternehmerisches Denken und Handeln mit praxisnahen Grundlagen der Informatik verbinden Bergner, Nadine, Prof. Dr., RWTH Aachen University, Didaktik der Informatik, Mies-van-der-Rohe-Str . 15, 52074 Aachen bergner@informatik .rwth-aachen .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: motivierende, lernendenzentrierte und individuell herausfordernde informatische Bildung innerund außerhalb der Schule, informatische Kompetenzen von Lehrkräften Best, Alexander, Jun.-Prof. Dr., Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Institut für Informatik, Von-Seckendorff-Platz 1, 06120 Halle (Saale) alexander .best@informatik .uni-halle .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: informatische Bildung in der Lehrkräftebildung und Grundschule Borowski, Christian, Förderschullehrer, Fachseminarleiter für das Fach Sachuntericht (Sonderpädagogik), Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Fk II– Didaktik der Informatik, Ammerländer Heerstraße 114–118, 26111 Oldenburg Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatische Bildung im Sachunterricht, Kompetenzen im Rahmen des Perspektivrahmen Sachunterricht, Komponenten der Unterrichtsplanung, Durchführung und Reflexion im Sachunterricht
Autor:innenverzeichnis 272 Diethelm, Ira, Prof. Dr., Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Fk II– Didaktik der Informatik, Ammerländer Heerstraße 114–118, 26111 Oldenburg, ira .diethelm@uni-oldenburg .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Gelingensbedingungen von Informatikunterricht anhand des Modells der Didaktischen Rekonstruktion, informatische Bildung im Anfangsunterricht und in der Lehrkräfte Ausund Fortbildung, Entwicklung von Unterrichtsmaterial Dittert, Nadine, Prof. Dr., Universität Koblenz, Universitätsstraße 1, 56070 Koblenz dittert@uni-koblenz .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Didaktik der Informatik, Digital Fabrication und Making in der Informatik, Zugänge zur Informatik, Bild der Informatik, Kreativität und Problemlösen Fraser, Gordon, Prof. Dr., Universität Passau, Innstraße 33, 94032 Passau gordon .fraser@uni-passau .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: automatisierte Methoden der Programmanalyse, Feedbackgenerierung für blockbasierte Programmierung Fricke, Martin, Bezirksregierung Düsseldorf, Am Bonneshof 35–37, 40474 Düsseldorf Martin .Fricke@brd .nrw .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Bildung in der digitalen Welt, Schulentwicklungsprozesse im Kontext der Digitalität, Informatische Bildung in der Primarstufe Geldreich, Katharina, Dr., Ludwig-Maximilians-Universität München, Lehrstuhl für Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik, Leopoldstr . 13, 80802 München katharina .geldreich@lmu .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: verändertes Lehren und Lernen in der Kultur der Digitalität, Entwicklung innovativer Unterrichtskonzepte im Bereich Informatik, Making für die Grundschule, Gelingensbedingungen für ein langfristiges Interesse an MINT-Fächern bei angehenden Grundschullehrkräften Greifenstein, Luisa, Universität Passau, Innstraße 33, 94032 Passau luisa .greifenstein@uni-passau .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: informatische Bildung im Primarbereich, Unterstützung der Programmierung
Autor:innenverzeichnis 273 Grey, Jan, Dr., Universität Duisburg-Essen, Institut für Sachunterricht, Schützenbahn 70, 45127 Essen jan-grey@uni-due .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: digitale Bildung, Diffusionsforschung, Lehrkräftebildung, Vielperspektivität in der Digitalität Gryl, Inga, Prof. Dr., Universität Duisburg-Essen, Institut für Sachunterricht, Schützenbahn 70, 45127 Essen inga .gryl@uni-due .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: sachunterrichtliche Bildung in der Digitalität, Bildung für nachhaltige Entwicklung und Lehrendenprofessionalisierung Haider, Michael, PD Dr., Universität Regensburg, Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik, Universitätsstraße 31, 93040 Regensburg michael .haider@physik .uni-regensburg .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: naturwissenschaftlicher und technischer Sachunterricht, Digitalisierung im Grundschulunterricht, notwendige Kompetenzen von Lehrkräften, informatische Grundlagen bei Lehrkräften und Grundschulkindern Heuer, Ute, ADin, Universität Passau, Innstraße 33, 94032 Passau ute .heuer@uni-passau .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatikdidaktik und informatische Bildung in der Lehrkräftebildung, Didaktik der Programmierung Holzapfel, Marisa Alena, Jun. Prof. Dr., Universität Greifswald, Ernst-Lohmeyer Platz 3, 17487 Greifswald marisa .holzapfel@uni-greifswald .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Didaktik der Informatik, Kreativität im Sachunterricht, Humor im Sachunterricht, Augmented und Virtual Reality im Sachunterricht, Übergang vom Primarin den Sekundarbereich Humbert, Ludger, StD (i. R.) Prof. (em.) Dr. rer.nat. Dipl.-Inf. ludger .humbert@udo .edu Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Entwicklung informatischer Bildung, Etablierung und Erweiterung eines Pflichtfachs Informatik
Autor:innenverzeichnis 274 Killich, Klaus, Bezirksregierung Düsseldorf, Am Bonneshof 35–37, 40474 Düsseldorf Klaus .Killich@brd .nrw .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatische Bildung in der Primarstufe im Übergang an die weiterführenden Schulen, Entwicklung von Fortbildungen zur informatischen Grundbildung für Lehrerinnen und Lehrer der Primarstufe Knoth, Saskia, Dr., Universität Regensburg, Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik, Universitätsstraße 31, 93040 Regensburg saskia .knoth@paedagogik .uni-regensburg .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: naturwissenschaftlicher und technischer Sachunterricht, Digitalisierung im Grundschulunterricht, Unterstützung naturwissenschaftlicher Lernprozesse durch den Einsatz digitaler Medien, Informatiksysteme in der Grundschule Kuckuck, Miriam, Prof. Dr., Bergische Universität Wuppertal, Institut für Geographie und Sachunterricht, Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal kuckuck@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatische Bildung im Sachunterricht, Bildung für nachhaltige Entwicklung, Digitalisierung in der Lehre Lachetta, Michael, Bergische Universität Wuppertal, Institut für Geographie und Sachunterricht und Didaktik der Informatik, Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal michael .lachetta@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Informatische Bildung im Sachunterricht, Open Educational Resources zu BNE Morawski, Michael, Dr., Bergische Universität Wuppertal, Institut für Geographie und Sachunterricht, Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal morawski@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Gamificaton, Sprachsensibler und bilingualer Fachunterricht, Bildung für nachhaltige Entwicklung Nenner, Christin, Dr., TU Dresden, Zentrum für Lehrerbildung, Schulund Berufsbildungsforschung (ZLSB), Ludwig-Ermold-Str . 3, 01217 Dresden christin .nenner@tu-dresden .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Integration informatischer Bildung im Bereich der berufsbegleitenden Lehrkräftebildung, Aufbau fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Informatikkompetenzen bei Grundschullehramtsstudierenden
Autor:innenverzeichnis 275 Peschel, Markus, Prof. Dr., Universität des Saarlandes, Campus C6 3, Zi . 1 .03, 66123 Saarbrücken markus .peschel@uni-saarland .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Mediales Lernen, Digital Literacy, Sachunterricht (Schwerpunkte: Naturwissenschaften und Digitalisierung), (Offenes) Experimentieren, Lernwerkstätten und Hochschullernwerkstätten Ritter, Justin, TU Dresden, Lehrkraft an Gymnasien für Englisch und Informatik Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: Entwicklung, Erprobung und Evaluation von Unterrichtseinheiten zur informatischen Bildung in fächerverbindendem Unterricht in der Grundschule Schmitz, Denise, Bergische Universität Wuppertal, Didaktik der Informatik, Gaußstraße 20, 42119 Wuppertal dschmitz@uni-wuppertal .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: informatische Bildung für alle Lehrkräfte, Wirkungen und Bedingungen von Fortbildungen, Verständnis von Informatik Wenzel, Mirjam, Universität Regensburg, Lehrstuhl für allgemeine Grundschulpädagogik und Grundschuldidaktik, Universitätsstraße 31, 93053 Regensburg mirjam .wenzel@ur .de Arbeitsund Forschungsschwerpunkte: politische Medienbildung, Biodiversitätsbildung
Jan Grey / Denise Schmitz / Inga Gryl Alexander Best / Miriam Kuckuck Ludger Humbert (Hrsg.) Informatische Bildung in der Grundschule Befunde, Diskussionen, Erfahrungen Grey / Schmitz / Gryl / Best / Kuckuck / Humbert (Hrsg.) Informatische Bildung in der Grundschule Kinder wachsen in einer Kultur der Digitalität auf, die grundlegend durch Informatik gestaltet ist. Bereits grundschulische Bildung steht daher vor der Herausforderung, informatische Kompetenzen integrativ einerseits in den Sachunterricht und andererseits fächerübergreifend zu implementieren, um die Schüler*innen zu befähigen, in ihrer informatisch geprägten Lebenswelt mündig zu handeln und an ihr partizipieren zu können. Dieser Band zeigt auf, dass sich das gemeinsame Forschungsfeld von Sachunterrichtsdidaktik und Informatikdidaktik zur Einbettung informatischer Bildung in die Grundschule und spezifisch in den Sachunterricht in der Konsolidierungsphase befindet, und dass in diesem Zusammenhang durchaus sehr unterschiedliche Herangehensweisen zur Realisierung des Vorhabens existieren. Sowohl Autor:innen aus der Sachunterrichtsdidaktik als auch aus der Informatikdidaktik tragen (fach-)didaktische Konzeptionen, bildungspolitische Diskussionen, empirische Befunden sowie schulund ausbildungspraktische Berichte zu diesem Band bei. 978-3-7815-2741-6 9783781 527416 Die Herausgeber*innen Der Sammelband entstand im Rahmen des KooperationsProjektes »Informatische Bildung als Perspektive des Sachunterrichts im Praxissemester« zwischen der Didaktik des Sachunterrichts sowie der Didaktik der Informatik an den Universitätsstandorten Duisburg-Essen, Münster und Wuppertal, an dem u. a. die Herausgeber*innen beteiligt waren. Ziel des Projektes war die Entwicklung und Integration von Unterrichtsmaterialien zur informatischen Bildung im Sachunterricht in das Praxissemester.