Zu den Kernkompetenzen von Lehrkräften gehört die Fähigkeit, den Lernstand ihrer Schülerinnen und Schüler erkennen zu können und basierend darauf weitere Maßnahmen zu ergreifen. Diese Kompetenz soll im Seminar erworben und geübt werden.

Da das Thema Programmierung zu den Kernaspekten des Informatikunterrichtes gehört, wird dieses den schulischen Lerngegenstand darstellen, der im Seminar betrachtet wird. Besonderes Augenmerk wird dabei auf (Fehl-)Vorstellungen liegen, die beim Erlernen der Computerprogrammierung häufig auftreten. Als zentrales Medium wird das Video eingesetzt, das den Bearbeitungsprozess von Programmieraufgaben zeigt und so die Analyse der Arbeitsweise ermöglicht.

Die Diagnosen der Arbeitsprozesse werden die drei Kernaspekte Bedeutungsrekonstruktion, Herleitung möglicher Ursachen und Ableitung möglicher Konsequenzen fokussieren. Zur Bedeutungsrekonstruktion gehören hier die Wahrnehmung, Beschreibung und Interpretation kritischer Handlungen. Zur Herleitung möglicher Ursachen gehört das begründete Nennen, Erklären und Evaluieren von Faktoren, die das entsprechnden Verhalten verursacht haben könnten. Schließlich sollen als Ableitung möglicher Konsequenzen zum einen Fördemaßnahmen vorgeschlegen und begründet werden. Zum anderen sollen die Einzelfälle in Bezug zum größeren Ganzen gesetzt werden. Dazu gehören die Ableitung allgemeiner Regeln für den Informatikunterricht und die Konstruktion von Bedeutung für sich selbst als Informatiklehrer/-in.

Lernziele

Die Studierenden …

• …nennen typische Fehlvorstellungen von Programmieranfängern
• …erklären typische Fehlvorstellungen von Programmieranfängern
• …nehmen kritische Stellen im Programmierrozess wahr
• …beschreiben kritische Stellen im Programmierrozess
• …interpretieren kritische Stellen im Programmierrozess
• …nennen mögliche Ursachen für das beobachtete Verhalten
• …erklären mögliche Ursachen für das beobachtete Verhalten
• …evaluieren mögliche Ursachen für das beobachtete Verhalten
• …schlagen mögliche Fördermaßnahmen vor
• …begründen mögliche Fördermaßnahmen
• …verallgemeinern Beobachtungen zu allgemeinen Regeln für den Informatikunterricht
• …schätzen die Bedeutung des Beobachteten für sich selbst als Informatiklehrkräfte ein

Modulprüfung

Die Modulprüfung besteht aus dem Verfassen einer schriftlichen Ausarbeitung über die im Seminag erbrachten Leistungen. Diese fließen dementsprechend in die Note mit ein. Details zum Aufbau der Ausarbeitung werden am Ende des Seminares bekannt gegeben.

Betrachte den folgenden Code und überlege, was passiert, wenn er ausgeführt wird:

public class Printer {
    private String text;
    public Printer(String text) {
        this.text=text;
    }
    public void print() {
        System.out.println(text);
    }
    public static void main(String[] args) {
        Printer printer=new Printer("Hello World");
        printer.print();
    }
}

Wenn du dies ohne größere Schwierigkeiten geschafft hast, überlege nun, wie der Computer den Code ausführt. Was passiert in den Logikgattern, aus denen der Rechner aufgebaut ist? Und was geschieht mit dem Code auf dem Weg dort hin?

In den frühen Tagen der Informatik hatte jeder Programmierer eine Vorstellung davon, wie sein Computer funktioniert. Heute sind die Systeme allerdings so komplex geworden, dass kaum eine einzelne Person sie vollständig durchblicken kann. Die in einem Rechner ablaufenden Prozesse sind hinter Schichten über Schichten an Abstraktionsebenen verborgen. Dies sorgt auch bei Fachleuten dafür, dass sich tragfähige Vorstellungen über die Funktionsweise von Computern nur schwer bilden können.

Im Proseminar werden wir das Buch The Elements of Computing Systems, Building a Modern Computer from First Principles von Nisan und Schocken nutzen, um die Verbindung zwischen Logikgattern, dem Betriebsystemebene und allen Ebenen dazwischen herzustellen. Dazu werden wir die im Buch beschriebene Hack-Plattform nachvollziehen und die verschiedenen Abstraktionsebenen entmystifizieren.

Wichtige Informationen

Das Proseminar kann als Seminar (Modul INF-ML-101)  für Studierende des Lehramt-Masters angerechnet werden (siehe auch Infoseite zu Proseminaren der Fakultät) .

Beachten Sie neben unseren allgemeinen Hinweisen zu Proseminaren (siehe unten), dass Grafiken nicht kopiert werden sollen. Wenn Sie eine Grafik abzeichnen, wird dies auch als Kopie angesehen. Falls Sie Ihre Grafik auf Basis einer anderen erstellen, sollte erkennbar sein, dass Sie sich eigene Gedanken gemacht haben.

Zum Buch gibt es einen  MOOC, der ggf. nützlich sein kann.

Dieses Seminar dient der Vorbereitung auf das Praxissemester in einer Schule. Den Studierenden wird dabei die Gelegenheit geboten, Unterrichtsreihen und einzelne Unterrichtsstunden zu entwickeln und vorzubereiten.

Inhalte

1. Was ist guter Informatikunterricht?
2. Kernlehrplan, Bildungsstandards und schulinterne Lehrpläne
3. Unterrichtsinhalte im Lehrplan einordnen
4. Entwickeln einer Unterrichtsreihe
5. Festlegung von Lernzielen
6. Unterrichtsmethoden
7. Einstieg und Sicherung
8. Projektunterricht
9. Leistungsüberprüfung
10. Planung einer Unterrichtsstunde
11. Hospitation bei einer Unterrichtsstunde
12. Evaluation

Literatur

• A. Büchter, B. Barzel, T. Leuders: Mathematik-Methodik: Handbuch für die Sekundarstufe I und II, Cornelsen 2007
• J. A. C. Hattie: Visible Learning. A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement, Routledge 2009
• W. Hartmann, M. Näf, R. Reichert: Informatikunterricht planen und durchführen, Springer 2006
• P. Hubwieser: Didaktik der Informatik, 3. Auflage, Springer 2007
• S. Schubert, A. Schwill: Didaktik der Informatik, 2. Auflage, Spektrum 2011
• A. Zendler (Hrsg.): Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht, Mit praktischen Beispielen für prozess- und ergebnisorientiertes Lehren, Springer 2018

In diesem Seminar geht es um die Gestaltung von Unterrichtsvorhaben mit der anschließenden Reflexion unter fachdidaktischen Gesichtspunkten.

Inhalte

1. Legitimierung von Unterrichtsvorhaben mit dem Kernlehrplan und schulinternen Lehrplänen
2. Planung und Durchführung von Unterrichtsvorhaben
3. Reflexion von Konfliktsituationen im Informatikunterricht
4. Analyse und Planung von Lernumgebungen im Informatikraum angepasst an die real existierende Situation
5. Differenzierung im Informatikunterricht
6. Entwicklung von Ritualen im Informatikunterricht
7. Methoden im Informatikunterricht
8. Analyse und Leistungsbewertung von Lernprozessen im Informatikunterricht

Literatur

• A. Büchter, B. Barzel, T. Leuders: Mathematik-Methodik: Handbuch für die Sekundarstufe I und II, Cornelsen 2007
• W. Hartmann, M. Näf, R. Reichert: Informatikunterricht planen und durchführen, Springer 2006
• P. Hubwieser: Didaktik der Informatik, 3. Auflage, Springer 2007
• S. Schubert, A. Schwill: Didaktik der Informatik, 2. Auflage, Spektrum 2011
• A. Zendler (Hrsg.): Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht, Mit praktischen Beispielen für prozess- und ergebnisorientiertes Lehren, Springer 2018