Vorlesung zur Didaktik der Informatik. Was ist eigentlich Didaktik der Informatik? In dieser
Veranstaltung werden wir die Definition der Fachdidaktik Informatik vornehmen und das
Modell der didaktischen Rekonstruktion kennenlernen, um besser beurteilen zu können, was Didaktik
der Informatik eigentlich ist. Die Veranstaltung ist in verschiedenen Abschnitte geteilt. Wir
werden erstmal eine grobe Übersicht über die Fachdidaktik Informatik erhalten, über Aufgaben
der Didaktik und auch eine Abgrenzung von der allgemeinen Didaktik vornehmen, bevor wir dann
das Modell der didaktischen Rekonstruktion als Denkgerüst kennenlernen. Allgemeine Didaktik,
sollte man überlegen, was ist das? Ist die Wissenschaft und Lehre vom Lernen und Lehren
überhaupt? Und zwar vom institutionalisierten Lernen, das heißt die Wissenschaft vom Unterricht
oder die Theorie des Unterrichts. Die Theorie der Steuerung auch von Lernprozessen, von der
Lehrbildungsinhalten, ihrer Struktur, deren Auswahl und Zusammensetzung und auch die Theorie
der Unterrichtsform und Verfahren. Jörg und Meyer haben sehr berühmte neun W-Fragen der
Didaktik formuliert. Hilbert Meyer lehrte lange auch an meiner Universität in Oldenburg und sie
haben es zusammengefasst zu wer was von wem wann mit wem wo wie womit und wozu lernen kann.
Jetzt kann man sagen, das klingt doch alles sehr ähnlich. Also wer lernt da eigentlich? Wer sind
meine Schülerinnen und Schüler? Was soll eigentlich gelernt werden? Also in diesem Fall
Informatik. Was genau davon? Von wem eigentlich bezieht sich auf mich selbst? Das ist eine
Aufforderung über sich selbst nachzudenken. Wer bin ich eigentlich als Lehrkraft? Das spielt eine
sehr große Rolle. Das werden wir später auch noch feststellen. Wann findet das Ganze statt?
Das macht einen Riesenunterschied, ob ich in der ersten Stunde unterrichte oder nachmittags in der
neunten. Mit wem eigentlich? Bin ich allein in der Klasse? Habe ich noch eine zweite Lehrkraft dabei?
Einerseits, aber auch die Schülerinnen und Schüler. Wer ist dann noch da? Ringsum. Welche
Schülerinnen und Schüler habe ich dort eigentlich in der Gesamtheit? Mit wem sollen die zusammen
lernen? Wo findet das Ganze statt? Also wie ist mein Raum eingerichtet? Passt er zu dem, was ich
vorhabe? Wenn ich zum Beispiel mit Gerätschaften arbeite, haben die genug Platz? Wie findet das
Ganze statt? Das ist der große Bereich der Unterrichtsmethodik natürlich. Womit auch?
Welche Geräte, welche Materialien setze ich ein? Habe ich Zettel oder Mikrocontroller, Computer,
was auch immer, irgendwelche Bauklötze? Also womit unterrichte ich? Und ganz wichtig, wozu?
Wozu bezieht sich auf den Zweck? Also zu welchem Zweck mache ich das eigentlich? Das ist nicht
warum. Das ist nicht eine Begründung, warum das schon immer so war zum Beispiel, sondern das ist
wirklich der Blick auf den Zweck. Was genau möchte ich damit erreichen und auch welchen Zweck erschließt
sich für meine Schülerinnen und Schüler damit? Also wer, was, von wem, wann, mit wem, wo, wie,
womit und wozu eigentlich lernen soll? Diese vielen Fragen kann man natürlich auch noch
anders ordnen. Es gibt viele Modelle, die beschreiben, wie man Unterricht planen kann oder die
dabei helfen soll, Unterricht zu planen. Unter anderem das mit Bellina Modell. Das ist mit Sicherheit
eines der bekanntesten, die sich konzentrieren, ist von Heimann Otto Schulz und die konzentrieren
sich auf das, wozu, was, wie und womit. Dort gibt es zwei Bedingungsfaktoren, nämlich anthropogene
Voraussetzungen, also die persönlichen der Schülerinnen und Schüler und die soziokulturellen
Voraussetzungen aller Beteiligten, also in welcher Großgemeingelage von Personen und Gesellschaft
findet das Ganze statt. Und es hält vier Entscheidungsfaktoren, nämlich Absichten und
Ziele, Inhalte und Lerngegenstände, Methoden und Wege, also wie komme ich dahin und eben die
Mittel und Medien, also welche Gegenstände im weitesten Sinne verwende ich dazu eigentlich.
Das kann man dann unterschiedlich aufzeichnen. Es gibt verschiedene Modelle, wie man das Berliner
Modell grafisch auch darstellen kann. Diese Variante ist hier von Reinders Duit, den wir auch
später noch kennenlernen werden im Laufe der Aufzeichnung hier. Man hat die Ziele mit dem
Warum, also nicht das Wozu, also ich hätte eigentlich selber dort eher das Wozu gesehen und nicht
das Warum. Die Inhalte, also was genau thematisiere ich eigentlich, die Methoden, wie findet das Ganze
statt und die Medien, womit mache ich das eigentlich? Und da habe ich auf der einen Seite eben die
anthropogenen Voraussetzungen bzw. hier beschrieben als kognitive und affektive Voraussetzungen der
Schülerinnen und Schüler und auf der rechten Seite die soziokulturellen Voraussetzungen der
Schülerinnen und Schüler, also auch die Großgemeingelage. Ein anderer Ansatz, aber auch natürlich sehr
ähnlich, bezieht sich auf Klawki oder ist von Klafki. Er stellt Fragen in den Raum, auch Fragen, diesmal sind es fünf.
Und die ersten, die sind ein bisschen ausführlicher beschrieben, nämlich die erste ist, welchen
größeren beziehungsweise welchen allgemeinen Sinn und Sachzusammenhang vertritt und erschließt
dieser Inhalt eigentlich. Welches Urphänomen oder Grundprinzip, welches Gesetzskriterium,
Problem, welche Methode, Technik oder Haltung lässt sich eigentlich in dieser Auseinandersatzung mit
dem Inhalt exemplarisch erfassen. Das ist ganz wichtig, das ist sozusagen diese Grundfrage,
warum und wozu mache ich das auch. Allerdings mit dem Blick darauf ist es gut ausgewählt.
Was lässt sich eigentlich an diesem speziellen Gegenstand, im weitesten Sinne, daran lernen?
Was ist an ihm exemplarisch? Das ist gerade für uns in der Informatik ganz wichtig, weil wir ganz
häufig Schwierigkeiten haben von Produkt und Konzept zu trennen und hier sozusagen ist gleich
die erste Frage mahnend, was lässt sich daran lernen? Die zweite Frage ist, welche auch,
welche Bedeutung die betreffenden Inhalte, welche Bedeutung hat der betreffende Inhalt beziehungsweise
die an dem Thema zu gewinnende Erfahrung, Erkenntnisfähigkeit oder Fertigkeit bereits
jetzt im geistigen Leben der Kinder meiner Klasse, welche Bedeutung sollte er, von
pedagogischem Gesichtspunkt her aus gesehen, eigentlich darin haben? Also auch der Bezug zu
den Schülerinnen und Schülern wird hier direkt eingefordert. Das können sie schon und was sollten
sie eigentlich, welchen Anspruch hat man eigentlich, dass die Kinder daran damit überhaupt in Kontakt
gekommen sind? Und worin, das ist auch eine ganz wichtige Frage, worin liegt eigentlich die
Bedeutung des Themas für die Zukunft der Kinder? Natürlich sollte es auch eine Bedeutung im aktuellen
Leben haben, aber es wäre natürlich auch schön, wenn wir dies antizipieren könnten, was für eine
Bedeutung das die Zukunft der Kinder hat. Die vierte und fünfte Frage geht schon ein bisschen
Richtung des Aufbaus des Unterrichts, nämlich welches eigentlich die Struktur des Inhalts,
der durch diese Fragen eins, zwei und drei in die spezifische pedagogische Sicht gerückt sind. Wie
ist es insgesamt strukturiert und wie könnte ich es auch für die Schülerinnen und Schüler
strukturieren? Und dann fünftens, welche sind eigentlich die besonderen Fälle, welche Phänomene,
Situationen, Versuche in oder an deren Struktur des jeweiligen Inhalts den Kindern dieser Bildungsstufe
dieser Klasse eigentlich interessant, fragwürdig, zugänglich, begreiflich und auch anschaulich
werden kann. Also auch hier der direkte Bezug wieder zu den Schülerinnen und Schülern. Die
Mahnung auf die Bildungsstufe genau meine Klasse. Meine Klasse könnte anders sein als die Klasse,
die ich letztes Jahr hatte. Deswegen immer auf der Rückbezug, welches ist eigentlich der
besondere Fall, der hier gerade interessant oder zugänglich, begreiflich und auch anschaulich
werden kann. Und so bilden sich für die Didaktik der Informatik all diese Fragen in so einer
Gemengelage zwischen allgemeiner Didaktik und Fachdidaktik. Die allgemeine Didaktik widmet
sich auch allgemeineren Fragen natürlich. Was ist das Wissen, was ist das Gedächtnis oder wie
es strukturiert? Wie bereitet man eigentlich insgesamt Unterricht vor? Was muss man insgesamt
beachten? Sowas wie Motivation, Abwechslung, natürlich Differenzierung. Wo soll insgesamt
Schule hin? Was ist also allgemein der Bildungsauftrag? Auch das ist Teil allgemeiner Didaktik. Und für
die Fachdidaktik schließt sich daraus, dass man das noch mal speziell auf eine Schulform
herunterbrechen kann und natürlich das ganze direkt auf ein Unterrichtsfach auf einen speziellen
Gegenstandsbereich bezieht. Denn bestimmte Gegenstandsbereiche können eben zu bestimmten
dieser Ziele etwas mehr beitragen als andere. So haben wir nun die Fachdidaktik der Informatik
oder Fachdidaktik allgemein. Erstmal bezieht sich auf das planvolle institutionalisierte
Lehren und Lernen von speziellen Aufgaben, Problemen und Sachbereichen, eine Verbindung
von Fachwissenschaften und Erziehungswissenschaften, die Vermittlung von didaktischer methodischer
Befähigung, also auch die Kompetenz natürlich für die Auswahl, Anordnung und Darstellung von
Lehrinhalten im Unterricht. Überhaupt die Kompetenzförderung, Definition der Ziele
des Fachunterrichts, eine Entwicklung von Konzepten zur Methodik und zur Organisation des Unterrichts
und eine Reihung der Unterrichtsinhalte zu Lehrplänen und ihre fortlaufende Aktualisierung
hinsichtlich natürlich neuerer fachwissenschaftlicher und fachdidaktischer Erkenntnisse und die
Entwicklung zum Beispiel von Kompetenzmodellen. Und so ist die Didaktik der Informatik eben die
Wissenschaft vom planvollen institutionalisierten Lehren und Lernen informatischer Aufgaben,
Problemen und Sachbereiche mit dem Zweck des Erwerbs informatischer Kompetenzen.
Sie wird aufgefasst in der Regel als Teildisziplin der Wissenschaft der Informatik,
zum Beispiel eben auch dadurch, dass wir in der Gesellschaft für Informatik entsprechende
Unterfachbereiche haben, die sich dem widmen. Aber manchmal wird es von einigen Kollegen zumindest
in der Informatik so manchmal nicht geteilt, dass wir direkt dazugehören. Das sieht man auch
manchmal daran, je nachdem wo an den Universitäten die Lehrstühle und Forschungseinrichtungen zur
fachdidaktischen Informatik angesiedelt sind. Manchmal sind sie Teil des Informatikfachbereichs
und manchmal sind sie Teil der Erziehungswissenschaften. Unsere Aufgabe in der Didaktik der Informatik
steht somit in der Herstellung eines Bezugs zwischen den bildungspolitischen Forderungen der
Gesellschaft, der Fachwissenschaft der Informatik und den Erkenntnissen der allgemeinen Didaktik und
den Nachbardisziplin und natürlich unsere eigenen Erkenntnisse und der Transformation der in der
Fachwissenschaft oder in deren Kontext gewonnene Erkenntnisse in die Ausbeutung und Weiterbildung
von Kindern und Erwachsenen und das zum Beispiel gelingt mit didaktischer Rekonstruktion. Wie das
genau funktioniert, zeige ich Ihnen erst einmal anhand einer traditionsreicheren Fachdidaktik,
bevor wir dies auf die Informatik beziehen. So, was ist didaktische Rekonstruktion? Man könnte
gemeinhin denken, na ja, ich nehme einen Fachinhalt und mache den ein bisschen kleiner und unterrichte
das da, dann wird das schon passen. Weit gefehlt. Die Grundannahme von der didaktischen Rekonstruktion
ist eine Gleichbehandlung von den fachlichen Gegenständen und der Schülerinnen und Schüler
Perspektiven. Gegenstände des Schulunterrichts sind also nicht vom Wissenschaftsbereich vorgegeben,
sie müssen viel mehr in pädagogischer Zielsetzung erst hergestellt, das heißt didaktisch
rekonstruiert werden. Bei didaktischen Rekonstruktion eines Unterrichtsgegenstandes werden drei
wechselwirkende Teile eng aufeinander bezogen, nämlich die fachliche Klärung, die Erfassung der
Schülervorstellung und die didaktische Strukturierung. Was hat man sich so vorzustellen, dass die
fachliche Klärung, also sozusagen das fachliche auf der einen Seite und die Schülerinnen und
Schüler Perspektive auf der anderen miteinander in Bezug gesetzt werden und aus dieser Zusammenarbeit
oder Zusammenführen der beiden Perspektiven, nämlich der fachlichen und der von den Schülerinnen
und Schülern entsteht eine didaktische Strukturierung, also mein Unterricht.
Reinders Duit und Kollegen haben das zunächst noch versucht anders darzustellen,
nämlich wir haben eine Sachstruktur, in dem Fall für die Physik, dann erfolgt eine Elementarisierung,
der auf die elementaren Ideen der in Rede stehenden Sache, was ist da also,
was für ein Grundprinzipien sind da drin, welches Urphänomen und so weiter, könnte man auch fragen,
welches Konzept steckt drin und dann sozusagen eine Rekonstruktion vorzunehmen, also auch
tatsächlich eine Konstruktion der Sachstruktur für den Unterricht vorzunehmen, denn die Sachstruktur
sozusagen aus der Fachwissenschaft ist nicht die Sachstruktur für den Unterricht. Das ist
erstmal hier eine wesentliche Erkenntnis und das Ganze geschieht im Abgleich mit den Zielen
für den Unterricht und der Schülerinnen und Schüler Perspektive auf der anderen Seite.
Die Sachstruktur muss man ein bisschen genauer betrachten. Die Sachstruktur des Faches ist eben
nicht die Sachstruktur für den Unterricht. Die Sachstruktur des Faches schließt Begriffe,
Prinzipien und Arbeitsweise und Auffassung über die Fachwissenschaft auch ein. Lehrkräfte haben
die Aufgabe, sie für ihren Unterricht neu zu konstruieren. Sie ist einerseits einfacher,
ein bisschen reduzierter. Man wird nicht in jedes Detail hineingehen, aber auch komplexer,
weil sie eingebettet werden muss in Kontexte des Alltags. Die Elementarisierungen sind die Ideen,
die bei der didaktischen Analyse noch klaff gehen, zum Beispiel, was das Grundprinzip,
das Ur-Phänomen entstehen, also die fachliche Klärung, welche Prinzipien stecken darin,
und die Elementarisierung und auch natürlich die didaktische Analyse, die gehen Hand in Hand.
Da wird auch immer gefragt, warum brauche ich das eigentlich, denn die Frage für die Informatik ist
und auch in anderen Fächern immer, welche fachliche Tiefe ist eigentlich zum Verständnis
dieses Grundprinzips über Ur-Phänomens eigentlich für diese Zielgruppe angemessen.
Und so erschließt sich dann die Planung der Lernwege, das heißt von den vorunterrichtlichen
Vorstellungen der Lernenden zu den wissenschaftlichen Begriffen und Prinzipien. Man hat tradierte
Sichtweise und Strukturen der Wissenschaft, die dienen nicht immer dem Verständnis der
Schülerinnen und Schüler. Nur weil andere es so gelernt haben, ist es nicht unbedingt besser,
dass Schülerinnen und Schüler das so lernen. Lehrkräfte tendieren dazu, zu glauben, dass so,
wie sie es selbst gelernt haben, auch gut für die Schülerinnen und Schüler ist. Das ist hier eine
Mahnung, dass möglicherweise ein anderer Weg auch ein guter sein kann oder vielleicht sogar besser.
Das ist gerade für uns in der Informatik besonders wichtig, denn als wir das gelernt haben, gab es
ja auch viele Unterrichtshilfen und zum Beispiel kindgerechte Programmierumgebungen noch gar nicht.
Diet und andere haben das auch mal durchgespielt, wie das Ganze eigentlich sich jetzt gestaltet,
wenn ich das mal auf ein spezielles Thema anwende. In dem Fall jetzt ist die zur Rede
stehende Sache. Ich finde den Namen auch sehr schön, weil man erstmal am Anfang weiß man ja
gar nicht wie es heißt und dann nennt man es einfach die Sache. Der Platzhalter ist die zur
Rede stehende Sache. Da könnte man sagen, das ist die Energie, der Energiebegriff oder ein
Energieprinzip, irgendwelche Denkweisen, die Erhaltung, auch die Umwandlung oder die Entwertung.
Das könnte Ihnen jetzt ein bisschen merkwürdig vorkommen. Was ist denn Entwertung? Naja,
umgangssprachlich sprechen wir von Energieverbrauch, aber das kommt gleich noch. Also wir fangen
erstmal mit einer ganz vagen Beschreibung der Sache an und gehen dann zum Beispiel,
man kann unterschiedliche Wege gehen, rüber zu den Zielen. Sie sehen hier immer Pfeile,
die mögliche Laufrichtung betrachten und wenn Sie genau hinschauen, dann sehen Sie auch,
dass dieser Ablauf eigentlich nie zu Ende ist und das ist auch das Wesen eigentlich,
eines der wesentlichen Eigenschaften der didaktischen Rekonstruktion. Generell
der Unterrichtsplanung, die Planung ist eigentlich nie fertig. Letzten Endes ist die Planung dann
fertig, wenn die Stunde beginnt und manchmal nicht mal dann. Also wir haben die Sache und die Ziele
als nächstes. Das heißt, diese ganzen Fragen, warum eigentlich unterrichte ich das, wozu,
zu welchem Zweck, welche Kompetenzen sollen die Schülerinnen und Schüler eigentlich erhalten?
Was sollen sie hinterher können? Also Erklärung der Welt ist immer ein Alltagsphänomene und
technische Gerät. Das zum Beispiel immer geht auch bei uns in der Informatik natürlich immer gut
als ganz obergeordnetes Ziel. Aber hier speziell natürlich auch Teilnahme an gesellschaftlichen
Entscheidungen, zum Beispiel zu Themen der Energieversorgung und so ähnlich könnte man
das natürlich auch auf Themen der Informatik übertragen. Dann könnte man sagen, das sind meine
Ziele und aus sozusagen dem Abgleich von der Sache ansichtlich erstmal der Staate und den Zielen
komme ich in einem Prozess der Elementarisierung zu elementaren Grundideen, die ich aber abgleichen
muss mit den Schülerperspektiven. Deswegen ist es auch immer wichtig, nochmal zurückzugehen. Also ich
habe Energieumwandlung, Energieerhaltung und Transport. Das könnten erstmal meine Grundideen
zur Informatik, zur Energie sein und ich dann zur Schülerinnen und Schülerperspektive rübergehe,
dann komme ich relativ schnell zu dem Punkt, wo Schülerinnen und Schüler auch von Energieverbrauch
sprechen und da Energie ja eigentlich nicht verbraucht wird, haben sich die Physiker überlegt,
okay eine Art Kompromiss könnte sein, in das Prinzip der Energieentwertung noch dazu zu nehmen.
Dass ja so eine Energieform, wenn sie umgewandelt ist, nicht mehr für mich für einen bestimmten
Zweck den Wert hat, den es vorher hatte. Energie ist noch da, zum Beispiel als Wärme, aber kann ich
dann nicht mehr als kinetische Energie zum Beispiel benutzen erstmal. Und in diesem Abgleich hin und
her, vielleicht nochmal zurück zu den Zielen, ob die Grundideen wirklich zu den Zielen passen,
kann ich noch mal oben rum schauen oder noch mal zu den Schülerperspektiven gehen, komme ich dann
zur Sachstruktur für den Unterricht und das sind eigentlich eher auch Ideen für den Unterricht,
das ist noch kein genauer Unterrichtsablauf. Also Energie zum Beispiel als universeller
Treibstoff könnte dabei rauskommen als bei diesem Rekonstruktionsschritt oder eine Umwandlung oder
erste Schritte zur Erhaltung und Entwertungsideen, bestimmte Experimente, die man dafür durchführen
kann und so weiter. Ich bin nun keine Physikdidaktikerin, deswegen springe ich jetzt mal auf die
Reflektion, was die Rekonstruktion für die Physik eigentlich ist. Sie führt nicht direkt zu einem
Unterrichtsentwurf, das habe ich schon gesagt, sie stellt aber einen sehr guten Rahmen dar,
der eben an Aspekte erinnert, die beachtet werden müssen und sie kann als erster Ausgangspunkt auch
für die Informatik eine Hilfe sein. Aber genau übernehmen sollten wir sie nicht,
denn Naturwissenschaften, die einen Schüler nie gleich sind als die anderen, die Schülerinnen und
Schüler einfach nicht genug ähneln von einem Jahrgang zum nächsten, muss ich erst mal darüber
nachdenken, ob ich dieses Verfahren, diesen Ansatz, dieses Modell aus den Naturwissenschaften
eigentlich auf die Informatik übertragen kann oder ob es nicht grundsätzliche Unterschiede in
unseren beiden Domänen gibt. Und natürlich gibt es sie, denn die Naturwissenschaften sind seit über
100 Jahren ein fester Bestandteil des Pflichtunterrichts. Dort wird nicht mehr diskutiert,
ob man dieses Schulfach überhaupt hat. Wir in der Informatik sehr wohl. Das heißt,
die gesellschaftlichen Ansprüche an unser Fach, die werden in den Naturwissenschaften nicht mehr
diskutiert, wir diskutieren sie aber sehr wohl. Und auch die Ansprüche an das jeweilige Unterrichtsthema
ist das Thema X, Y oder Z eigentlich jetzt ein Thema für den Informatikunterricht oder kann das
nicht auch Politik oder irgendjemand anders unterrichten? Also auch die Zugehörigkeit zum
Fach des Themas wird untersucht und ist hinwahr zu, zum Beispiel programmieren, muss denn wirklich
jedes Kind programmieren lernen? Also sein der gesellschaftliche Anspruch an ein bestimmtes
Unterrichtsthema auch, der wird auch bei uns noch diskutiert und ist ganz wichtig auch für die
Auswahl der Unterrichtsinhalte, für die didaktische Strukturierung. Naturwissenschaften haben noch einen
weiteren Punkt, der möglicherweise ein Fehler ist. Sie gehen in diesem Modell von idealen
Lehrkräften aus. Aber wir wissen natürlich auch und auch die Physiker und Biologen und so weiter wissen
es auch, dass sie keine idealen Lehrkräfte haben. Auch in anderen Naturwissenschaften kommen sehr
viele Quereinsteiger und Schwerinsteigerinnen in die Schule und die benötigen möglicherweise noch
andere Hilfe, als die grundständig ausgebildet. Bei uns in der Informatik ist die Lage offensichtlicher.
Wir haben die gleichen Schwierigkeiten, Lehrkräfte zu finden und bilden leider noch
nicht so lange welche aus, sodass ein tradiertes Bild von Informatik-Lehrkräfte-Bildung oder von
ausgebildeten Informatik-Lehrkräften eben auch noch nicht vorhanden ist oder weite Strecken in mehreren
Bundesländern zumindest noch nicht vorhanden ist. Und eine Sache, die auch aus dem
Grund-Idee sozusagen wie macht man eigentlich Informatik-Unterricht oder wie macht man
eigentlich Naturwissenschaftsunterricht, was in der Tradition des Faches entspringt, ist nämlich,
es ist bei den Naturwissenschaften spätestens seit Wagenscheiden in den 70ern, rettet die Phänomene,
sehr guter Artikel kann ich nur empfehlen, völlig logisch, die den Unterricht anhand von Phänomene
zu strukturieren. Wir in der Informatik tun das nicht. Zumindest legen wir da nicht so einen Wert
drauf an vielen Stellen. Es ist nicht so selbstverständlich, das zu tun. Und deswegen
haben wir beschlossen, diese Dinge noch dazu zu nehmen in das Modell der didaktischen Rekonstruktion.
Das heißt, nicht nur die fachliche Klärung und die Schülerinnen- und Schülerperspektive,
sondern noch eine mittlere Ebene einzuziehen, in der der gesellschaftliche Anspruch, die Lehrkräfte
und die Phänomene noch mal explizit eingefordert werden, dass man da drüber nachdeckt.
Und jetzt könnte man, bevor man das drüber nimmt, auf die Informatik übertragen,
warum und wozu, als Begründung des allgemeinen Gehalts. Das ist der gesellschaftliche Anspruch
als Thema oder als Fach. Was man unterrichtet, das sind die Auswahl der Inhalte, also die
Elementarisierung, die fachliche Klärung, auch die Grundideen und die geeigneten Phänomene,
während sozusagen bei dem Was anzusiedeln. Und das Wie und Womit ist eben, dass die Gestaltung
der Unterrichtsreihe, also die didaktische Strukturierung, wie ich da unterrichte,
das sind dann wieder die Vorerfahrungen der Schülerinnen und Schüler, die Erpassung der
lernenden Perspektive und wer eigentlich unterrichtet, nämlich ich als Lehrkraft,
vielleicht noch mit Kolleginnen und Kollegen zusammen, also welche Voraussetzungen habe ich
eigentlich, was ist meine Perspektive, was habe ich für eine Vorstellung vom Unterricht und von dem,
was die Kinder bereits können und wissen. Und so dient sich dann dieses Dreieck aus in
ein Fünfeck mit Mitte, in der wir nach wie vor die fachliche Klärung und die Erfassung der
Perspektive der Lernenden unten miteinander eng verbunden haben und beides sich natürlich
auf die didaktische Strukturierung auch von Informatikunterricht auswirkt. Dazwischen haben
wir aber auch noch die Auswahl informatischer Phänomene, die gesellschaftlichen Ansprüche und
die Perspektive der Lehrkräfte. Wir sehen hier überall eigentlich Pfeile in mehrere Richtungen,
allerdings die Pfeile, die zur didaktischen Strukturierung führen, also von den gesellschaftlichen
Ansprüchen, von der fachlichen Klärung usw., die gehen nur in die Richtung der didaktischen
Strukturierung. Zurück in dieses Netz an Ideen, die man beachten sollte, an Bereichen, die man
bedenken sollte, führt nur der Fall über die informatischen Phänomene. Das soll eine Mahnung
sein, die immer wieder neu infrage zu stellen, ist das auch das richtige Phänomen, mit dem ich
eigentlich unterrichte. Ist der Einstieg meistens überhaupt richtig gewählt? Ist es etwas, das für
die ganze Gesellschaft interessant ist? Hat es entsprechende fachliche Klärung? Was ist die
fachliche Klärung des Phänomens? Kommt es in der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler vor? Was
glaube ich eigentlich als Lehrkraft, wieso dieses Phänomen entsteht? Ich will das im folgenden
ausführlicher darstellen, zum Beispiel am Thema Internet. Das Thema Internet ist natürlich weit
verbreitet und man würde jetzt nicht in Frage stellen, dass das Internet sozusagen etwas
informatischer Gegenstand ist. Der gesellschaftliche Anspruch an das Thema,
erstmal der große Themenbereich Internet ist, welchen allgemeinen bildenden Gehalt hat eigentlich
dieses Thema. Das muss ich mir nicht jedes Mal selbst ausdenken, sondern ich kann in
Lehrpläne gucken, zum Beispiel in die GI Bildungsstandards oder in Studien zum Thema Internet
in dem Fall. Dann wird man herausfinden, naja das Internet verantwortungsvoll zu nutzen ist ein ganz
wichtiger Anspruch an das Thema Internet. Man soll Gefahren abschätzen können. Die Kinder sind mehr
als zwei Stunden pro Tag an ihrem Smartphone, zumindest nach den mehr oder weniger aktuellen
Gymstudien. Das ist ja relativ schwer zu messen, wie viel Zeit ich im Internet verbringe. Früher,
als man sich noch einwählen musste und dafür bezahlt hat, pro Zeit. Da war das natürlich messbar,
aber heutzutage ist man ja die ganze Zeit irgendwie online und merkt es vielleicht gar nicht. Deswegen
sozusagen nicht die Zeit im Internet hier, sondern die Zeit am Smartphone, wenn man unterstellt,
dass das automatisch die Zeit im Internet ist. Der gesellschaftliche Anspruch an das Thema Internet
ist irgendwie in den Unterricht zu bringen, gerne natürlich in den Informatikunterricht. Das ist
vorhanden. So ein bisschen als Checkliste kann man das betrachten. Aber welches Phänomen betrachte
ich denn dann eigentlich im Unterricht? Naja, das, was viele erleben, ist natürlich beim Internet,
wenn es manchmal nicht geht. Ein informatisches Phänomen muss man auch erstmal klären. Das ist
ein Ereignis, das durch automatisierte Informationsverarbeitung verursacht wird
und entweder im realen oder vorstellbaren Handlungsumfeld der Schülerinnen und Schülern
stattfindet. Und so ein Phänomen ist typischerweise, wenn es nicht funktioniert. Also das kann direkt
oder indirekt oder auch gar nicht mit Informatiksystemen verbunden sein. Und ganz
häufig, wenn es direkt mit Informatiksystemen verbunden ist, ist eines der möglichen Phänomene,
dass das YouTube-Video zum Beispiel stockt. Irgendwas geht da nicht. Dann kann man als nächstes zum
Beispiel zur wahrlichen Klärung runtergehen. Man könnte aber natürlich nochmal den Weg zurückgehen
und sagen, naja, das mit dem YouTube-Video stockt, ist das überhaupt verbunden mit dem
gesellschaftlichen Anspruch? Ist das sozusagen nochmal rückgekoppelt? Eigentlich ein gut
ausgewähltes Phänomen bezüglich der gesellschaftlichen Ansprüche. Da Internetzugang inzwischen ein sehr
hohes Gut ist, würde man sagen, ja, natürlich, sozusagen Internet muss funktionieren, der Zugang
muss funktionieren. Ob YouTube jetzt funktionieren muss oder nicht sei dahingestellt, aber sozusagen
erstmal das Phänomen, es funktioniert nicht, der Internetzugang funktioniert nicht, ist erstmal,
glaube ich, zumindest was den gesellschaftlichen Anspruch angeht, ein gut ausgewähltes Phänomen.
So, was ist, wie sieht es mit der fachlichen Klärung aus? Was sind eigentlich die Gründe
dafür? Fachliche Klärung ist, nach Katmann und Kollegen, eine Inhaltsanalyse fachlicher
Quellen unter Vermittlungsabsicht. Also man könnte erstmal schauen, was schreiben eigentlich zum
Beispiel Schulbücher oder andere Lehrbücher, wie das Internet funktioniert einerseits und dann
eben, wann es mal ausfällt, andererseits. Welche Erklärungsmodelle gibt es dafür? Welche fachliche
Tiefe oder Detailtreue ist eigentlich nötig? Welche elementaren oder bei uns dann vielleicht
auch fundamentalen Ideen finden sich hier eigentlich wieder? Und die fachlichen Gründe für ein
schockendes Video, wenn man mal zum Beispiel einfach eine Suchmaschine seiner Weibe fragt,
warum das Video-Video-Stock, dann findet man im Prinzip das meiste aus der ganzen Informatik.
Wir haben Paketierungen, Schichtenmodelle, Protokolle, Routing, es wird auch auf Prozessorlast
verwiesen, auf WLAN allgemein, Videokompression, wie Streaming funktioniert, vieles andere mehr.
Grafikkartentreiber wurden mir auch schon mal vorgeschlagen. Also muss man das, also es ist
eine Menge in diesem Thema enthalten und es lässt sich darin sozusagen eine Menge auch besprechen,
aber auch natürlich eine Menge weglassen. Und was genau man weglässt und was man hinein nimmt,
ist natürlich sozusagen die Grundidee der didaktischen Rekonstruktion, erstmal die
Schülerinnen- und Schülerperspektive zu schauen, was für Voraussetzungen, was für Vorstellungen,
Denkfiguren bringen die Kinder eigentlich mit in den Unterricht? Wo kann ich vielleicht ansetzen? Wo
muss ich aber vielleicht auch gegensteuern? Lernendenperspektive sind erstmal kognitive
Konstrukte, Begriffe, Konzepte, Denkfiguren und Theorien. Im Prinzip alle von den Schülerinnen
und Schülern verwendeten Vorstellungen zu einem Thema. Es kann auch eine emotionale Bindung sein,
haben sie zum Beispiel irgendwo vor Angst, ist auch eine wichtige Perspektive, das ist jetzt beim
Internet seltener der Fall, sondern wenn es darum geht, dass das Internet ausfällt, vielleicht haben
sie Angst, dass sie nicht mit ihren Freunden zusammen verbunden sind und dann sozusagen sozial
ins Hintertreffen geraten. Also sozusagen dies nicht im Internet erreichbar zu sein, kann auch
eine emotionale Perspektive einnehmen. Es gibt Studien dazu und wir und andere haben auch untersucht,
wie Kinder sich eigentlich das Internet vorstellen. Gerade zum Thema Video haben die
Kinder sich so geäußert, dass sie sich das so vorstellen, dass ein Video zum Beispiel so ähnlich
wie eine Schlange aus Knete vielleicht durch die Internetleitungen hindurchkommen, die, wenn
die Leitung dünner oder dicker ist, sie kennen natürlich sozusagen dieses Umgangssprache, ich meine,
ich habe eine dicke Leitung oder eine dünne Leitung, das sind nur von eine gute oder schlechte
Internetverbindung. Also wenn eine Leitung dünn ist, dann muss ich dieses Video als Schlange ja
dünn machen und dann, ja, wenn man eine knete Schlange schon mal gerollt hat, dann reißt die
auch irgendwann ab, wenn die zu dünn wird. Und so stellen die sich das auch vor mit der Videoschlange,
also dem Streaming. Sie stellen sich auch vor, sozusagen das Phänomen, dass ich habe das Video
angeschaut, aber ich kann es hinterher auf meinem Computer nicht wiederfinden. Da haben
zumindest, als wir die Untersuchung durchgeführt haben, das war mit so 14-Jährigen ungefähr,
von 2010 herum, da haben sie noch gesagt, dass es da wahrscheinlich nicht da ist, weil man das dann
zurückgeschickt hat. So ein bisschen wie, man leitet sich ein Buch aus und es wird wieder
zurückgeschickt. Sie stellen sich auch vor, das Internet als ein großer Computer oder mit ganz
vielen Kabeln, wo kleine Männchen rumlaufen und privat, bei einer privaten 1 zu 1 Verbindung und
so mit Chat zum Beispiel, also im Chat stellen sie sich als private 1 zu 1 Verbindung vor und dann
die Nachricht dorthin und her zu tragen. Und bei der Lehrkräfteperspektive gilt es zu fragen,
welche Erklärungsmuster haben eigentlich die Lehrkräfte selbst? Welche Vorstellungen erwarten
sie aber auch bei ihren Schülerinnen und Schülern und wie, glauben sie eigentlich, sollte der
Unterricht zu diesem Thema eigentlich strukturiert sein? Wir wissen aus der Lehrkräftebildungsforschung,
dass es unterschiedliche Profile von Lehrkräften gibt, die unterschiedlich an gerade auch an
Informatikunterricht herangehen. Die einen überlassen gerne den Schülerinnen und Schülern zum
Beispiel die Struktur, dann wahrscheinlich in erster Linie den besseren Schülerinnen und
Schüler. Andere halten sich sehr stark an Lernmaterialien fest und einige haben auch natürlich
eine ganz spezielle Idee, wie Unterricht zum Thema Netzwerke unterrichtet werden sollen. Wir haben
bei Interviews mit Lehrkräften festgestellt, dass es eine weitgehende fachliche Unsicherheit gibt,
eine sehr breite Spanne eben auch von Unterrichtsinhalten rund um das Thema
Internet. Wir hatten Lehrkräfte, die da an sich sind, das würde ausreichen, wenn man einfach
beibringt, wie man eine Suchmaschine bedient, ein bisschen zu Lehrkräften, die sehr tief ins
Osi-Modell und den auch handwerklichen Aufbau des Schulnetzwerks einsteigen.
Was macht man nun damit? Didaktische Strukturierung ist eine iterative gleichberechtigte Verknüpfung
oder entsteht bei der iterativen gleichberechtigten Verknüpfung der Ergebnisse von allen anderen
Teilen zur Rekonstruktion des Unterrichtsgegenstandes. Da kann ich ganz unterschiedlich vorgehen. Eine
Möglichkeit, wir haben uns eine Iteration durchgeführt für obere Grundschulklassen
und versucht erst in einem Rollenspiel das aufzuarbeiten. Die erste Variante war noch in
einer Turnhalle, deswegen zeigt dieses KI-generierte Bild Kinder in einer Turnhalle,
die die Stationen-Provider besuchen. Allerdings zeigte sich übrigens bei der Strukturierung mit
der Turnhalle, dass wir den Ort nicht bedacht hatten und die Kinder eine Perspektive natürlich
auf den Ort Turnhalle haben, nämlich dass man in der Turnhalle sich bewegt. Computer allerdings,
wie Provider und so weiter, eben gerade fest an einem Platz stehen bleiben und somit das
gegenläufig war, sodass wir das aus der Turnhalle wieder in einen Klassenraum oder in eine größere
Pausenhalle das Spiel verlegt haben. Wir haben sozusagen als didaktische Strukturierung ein
Rollenspiel entwickelt, das den Aufruf einer Webseite zeigt, an deren Beispiel man dann auch
natürlich erklären kann, warum es entweder so lange dauert, bis überhaupt mal ein Inhalt
aus dem Internet abgerufen wird und auch man natürlich auch erklären kann, wenn es mal nicht
funktioniert. Das Rollenspiel bezeichnet den Datentransport im Internet als Rollenspiel,
ist der sogenannte Internetversteher, das steht auch unter Creative Commons allerdings,
ist auch veröffentlicht worden als IT-to-school-Modul B2, aber es gibt natürlich auch andere,
die ähnliche Rollenspiele entwickelt haben. Das Ganze kann man durchführen, es hat mehrere
Phasen, es gibt eine Phase, die den Gruppaufbau erklärt, die dann im Rollenspiel den Ablauf
tatsächlich durchleben lässt und eine Reflexionsphase, eine Sicherungsphase, aus der
dieses Sequenzdiagramm hervorgeht, wo dargestellt wird, welche Abläufe in welcher Reihenfolge
stattfinden. Diese haben wir an vielen Stellen mit vielen vielen Grundschulen ausprobiert,
ich glaube wir waren insgesamt 50 mal in verschiedenen Grundschulen und haben es
immer wieder überarbeitet mit der Zeit, wir hatten zwischenzeitlich auch noch andere Akteure,
hier steht sozusagen Klein-Time-Internet-Router-Provider, DNS und Web-Server und sagen,
als Resultat der fachlichen Klärung und didaktischen Strukturierung für den Unterricht,
die Sachstruktur, sozusagen, welche Begriffe hier überhaupt Erwähnung finden. Das war immer
wieder Teil der Veränderungsprozesse im Laufe der Jahre, es gab auch mal ein Proxy und mal
ein Cache, die sind dann mit der Zeit auch weggefangen. Wir haben es allerdings auch schon in
vielen anderen Lerngruppen durchgeführt, es ist durchaus auch geeignet und weitverbreitet in der
Sekundarstufe 1 und auch ich selbst habe es auch schon mal im Unterricht in einem Leistungskurs
ausprobiert. So, was folgt jetzt für die didaktische Rekonstruktion für den Informatikunterricht?
Es soll ein Instrument sein, eben um unterrichtsstrukturiert an den
vorunterrichtlichen Vorstellungen der Kinder anzuknüpfen und es soll eben auch zur Erklärung
Nutzung informatischer Phänomene für den Unterricht beitragen. Es ist mir ganz wichtig,
dass wir von Dingen ausgehen, die die Kinder auch wirklich erleben und es an ihren jeweiligen
Vorstellungen direkt anknüpfen und wenn sie eben zum Beispiel denken, dass es eine 1 zu 1
Verbindung ist, dass es eine private Verbindung ist, hilft zum Beispiel dieses Rollenspiel um
festzustellen, dass das was auf dem, ja, das herumgeschickte Internetpaket, das was jeder
lesen kann, der dort an diesem Prozess beteiligt ist. Didaktische Rekonstruktion ist somit ein
Instrument, mit dem man vor allen Dingen auch über Informatikunterricht strukturierter nachdenken
kann, wenn ich eben Unterricht zum Beispiel übernehme oder nach dem Unterricht, wenn er zum
Beispiel nicht so gut gelaufen ist oder wenn er gerade gut gelaufen ist, nochmal nachdenken kann,
warum das so ist und mit dem Informatikunterricht ausgehend eben von informatischen Phänomen und
gesellschaftlichen Ansprüchen tiefer geleitet und für Schülerinnen und Schüler anschaulich
interessant und verständlich konstruiert werden kann. Und das soll es gewesen sein,
abschließend die Literatur und Medien Hinweise, dass die erste Veröffentlichung ist von Christian
Borowski und anderen, der erstmals daran beschreibt, wie das Internet funktioniert als Rollenspiel,
auch auf der Infos 2011, wo auch die Didaktische Rekonstruktion für Informatikunterricht als Text
erstmals von uns erschien. Dann natürlich klassische Quellen wie von Hilbert Mayer und
Janck zu den didaktischen Modellen oder Rainer Stütz zu den didaktischen Rekonstruktionen 2004
und natürlich nicht zuletzt die Originalquelle von Ulrich Kattmann, Rainer Stütz, Harald Grubengieser
und Michael Kumorek, das Modell der didaktischen Rekonstruktion, sehr ausführlicher Artikel in
der Zeitschrift für Didaktik der Naturwissenschaften, der auch viel noch enthält, wie man dieses Modell
benutzen kann, um fach didaktisch zu forschen, also welche Forschungsfragen sich in den jeweiligen
Abschnitten verbergen. Und zum Beispiel das Unterrichtsmaterial dann zu dem Internetspiel
und zu vielen anderen Themen auf IT2school.de. Dieses Lehr-Lern-Video basiert eben auf
Forschungsvorlesungsinhalten von mir. Ich bin Ira Diethelm und mein Schüler und jetzt auch Kollege
Nils Pankratz, der in Hildesheim unterrichtet und wurde im Rahmen des Projektes Faible NRW
überarbeitet und erstellt. Ich bedanke mich herzlich fürs Zuhören und wünsche noch ein schönes Semester.