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Informatik an Grundschulen

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Informatik an Grundschulen

Pilotprojekt zur Erprobung von Konzepten zur informatischen Bildung im Rahmen des Sachunterrichts an Grundschulen

Informatik an Grundschulen -  Ziele

Ziel des Projekts „Informatik an Grundschulen (IaG)“ in Nordrhein-Westfalen ist es, den Schülerinnen und Schülern der dritten und vierten Klassen Facetten der Informatik begreifbar zu machen, und sie so zu unterstützen, ein Verständnis für Informatiksysteme und die Bedeutung von Informatik im Alltag zu entwickeln. Dabei liegt der Fokus nicht auf Nutzungskompetenzen von Computern oder Tablets, sondern auf den informatischen Grundkonzepten (wie zum Beispiel die Darstellung von Information).

Die Zielgruppe der Schülerinnen und Schüler der dritten und vierten Klassen sollen mittels themenspezifischer Module (Unterrichtseinheiten von mehreren Doppelstunden) einen Einblick erhalten und ein grundlegendes Verständnis zu verschiedenen Informatikthemen und deren Bedeutung entwickeln. Dazu werden an den drei Standorten Aachen, Paderborn und Wuppertal drei Module für den Sachunterricht im Zusammenwirken zwischen den dortigen Hochschulen und insgesamt fünf Grundschulen entwickelt und erprobt. Grundschullehrkräfte sollen so vorbereitet sein, dass sie die bereitgestellten Materialien in ihrem eigenen Unterricht zielgruppengerecht einsetzen können.

Informatik an Grundschulen -  Konzept

Das Konzept hinter dem Projekt „Informatik an Grundschulen“ besteht aus mehreren aufeinander aufbauenden Phasen, die von der Entwicklung des Materials für Schülerinnen und Schüler über dessen Erprobung und Evaluation bis hin zur Vorbereitung weiterer Grundschullehrkräfte an Korrespondenzschulen reichen.

In einer ersten Phase werden die Unterrichtsmaterialien für die Schülerinnen und Schüler konzipiert und entwickelt. Die Materialien ermöglichen es, die Schülerinnen und Schüler für informatische Aspekte aus der Erfahrungs- und Lebenswelt zu sensibilisieren und Vorkenntnisse aufzugreifen, indem ein vom Kind ausgehender Blick auf die Gegenstände und Methoden der Informatik geworfen wird. Die didaktische und methodische Ausgestaltung der Lernmaterialien verfolgt das Prinzip des entdeckenden Lernens. Dabei wird im Rahmen von kreativen Gestaltungselementen und problemorientierten Lernsettings ein fachlich bedeutsames Konzept über die enaktive Ebene für alle Schülerinnen und Schüler erfahrbar gemacht. Die ausgewählten Methoden ermöglichen es, den Bezug zur Informatik sicher zu stellen.

Die Materialauswahl ist so gestaltet, dass die Unterrichtseinheit an Grundschulen unabhängig von ihrer technischen Ausstattung durchgeführt werden kann. Ein Nebeneffekt dieser Überlegung besteht darin, dass die unterschiedlich ausgeprägte Technikaffinität der Kinder (und auch der Lehrkräfte) keinen Einfluss auf den Lernerfolg hat. Darüber hinaus können Überlegungen angestellt werden, an welchen Stellen technische Aspekte der Informatik unterschiedlichster Form, wie beispielsweise die eines Computers oder eines Smartboards (falls an der Schule vorhanden) oder auch in Form von speziellen, technischen Elementen, wie beispielsweise kleinen Schaltungen o. ä.,  beleuchtet werden können.

Die Materialien werden dabei an den verschiedenen Universitätsstandorten gemeinsam mit Grundschullehrkräften konzipiert und entwickelt.

In der zweiten Phase erfolgt die Erprobung und Evaluation der Materialien in den Pilotgrundschulen. Die Lehrkräfte, die selbst an den Modulen mitgewirkt haben, erproben diese im eigenen Sachunterricht. Ziel dieser Phase ist es, die Passung zur Zielgruppe, insbesondere zu den Eingangsvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler zu eruieren. Dabei werden die Modulmaterialien iterativ verbessert. Darüber hinaus werden in dieser Phase die Modulmaterialien der drei Standorte ausgetauscht und mittels gegenseitigem Feedback weiterentwickelt. Durch diesen Austausch wird bereits der Transfer auf weitere (nicht direkt in die Entwicklung eingebundene) Lehrkräfte getestet.

Nachdem die Lernmaterialien für die Schülerinnen und Schüler entwickelt und erprobt sind, werden in einer dritten Phase  an weiteren Korrespondenzschulen Sachunterrichtslehrkräfte auf die Umsetzung der Module in ihrem Unterricht vorbereitet. Die Korrespondenzschulen werden mit je einer Stunde entlastet. Dazu werden für jedes der aktuell drei Module Veranstaltungen zur Schulung der Lehrkräfte konzipiert und mit den Lehrkräften durchgeführt.

Die vorbereitenden Veranstaltungen zu allen drei Modulen sollen dann in einer vierten Projektphase mit jeweils zwei Grundschullehrkräften aus mehreren Korrespondenzschulen pro Standort durchgeführt werden. Diese werden von den Universitäten mit Unterstützung der bereits im Projekt mitwirkenden Grundschullehrkräfte angeboten.

In der fünften Projektphase werden die Module von den neu vorbereiteten Lehrkräften in ihrem eigenen Unterricht umgesetzt, wobei die ersten Durchführungen durch die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Universitäten begleitet werden. Diese stehen den teilnehmenden Lehrkräften der Korrespondenzschulen auch im weiteren Verlauf des Projekts als Ansprechpartner zur Verfügung.

Informatik an Grundschulen -  Umsetzung

Dieses Pilotprojekt ist eine Kooperation der drei Standorte RWTH Aachen, Universität Paderborn, und Bergische Universität Wuppertal mit dem Schulministerium Nordrhein-Westfalen. Ferner ist das Heinz Nixdorf MuseumsForum in Paderborn beteiligt. An jedem universitären Standort arbeiten die wissenschaftlichen Mitarbeiter der Fachdidaktik Informatik der jeweiligen Hochschule mit zwei Grundschullehrkräften zusammen, die jeweils für dieses Projekt eine Freistellung im Umfang einer halben Stelle erhalten haben.

Die drei Standorte entwickeln parallel an den drei Modulen

  1. Modul 1 - Digitale Welt (RWTH Aachen)
  2. Modul 2 - Wie funktioniert ein Roboter? (Universität Paderborn)
  3. Modul 3 - Ich habe ein Geheimnis! (Universität Wuppertal)

Dabei stehen die Standorte in engem Austausch untereinander, so dass diese drei Module (wie auch weitere folgende) thematisch vernetzt werden können. Sie bilden so die didaktisch-methodische Basis für das Thema Informatik in der Grundschule, das mittels dieser Materialien von kooperierenden Grundschullehrkräften an allen drei Standorten unterrichtet werden kann.

Informatik an Grundschulen -  Module

Der aktuelle Stand der verschiedenen Module kann den jeweiligen Projektseiten der Kooperationspartner entnommen werden:

  1. Modul 1 - Digitale Welt (RWTH Aachen)
    • Mitwirkende: Nadine Bergner, Ulrik Schroeder (beide RWTH Aachen), Stefan Moritz (Grundschule Driescher Hof), Dieter Frohnhofen (Mühlenbachschule Baal, bis August 2016), Ursula Schever (Schule der Begegung, seit April 2018)

  2. Modul 2 - Wie funktioniert ein Roboter? (Universität Paderborn)
    • Mitwirkende: Kathrin Müller, Carsten Schulte, Johannes Magenheim (alle drei Universität Paderborn), Markus Kremer (Grundschule Altenautal Lichtenau), Anna Freund (Karlschule Paderborn)

  3. Modul 3 - Ich habe ein Geheimnis! (Bergische Universität Wuppertal)
    • Mitwirkende: Ludger Humbert, Dorothee Müller, Kathrin Haselmeier (alle drei Uni Wuppertal), Martin Fricke (GS Scheidter Straße), Katrhin Arera (Grundschule Kruppstraße Wupertal)
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