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SS 2002 SS 2002 - Einführung in die Informatik Fachdidaktik (4)
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Planung von Informatikunterricht
Didaktisches Dreieck : lehren - lernen - auswählen
Trichter – Modell
Lernstoff grundsätzlich immer vermittelbar Lehrer weiß, was der Lerner braucht Lehrer kennt den Lernprozess des Lerners und kann ihn steuern Wissen kann durch Sprache auf den Lerner übertragen werden Lerner nimmt Stoff auf und speichert diesen im Gedächtnis
LEHRER
SCHÜLER STOFF
1. Lernen (Lerntheorien) - Grundlagen, Modelle
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Lernen als Konditionierungsvorgang: Reflex – Reaktion(PAWLOW – bedingter Reflex; SKINNER – operante Konditionierung)
Lernen als Suchprozess mit Verstärkung der zufällig richtigenReaktion (THORNDIKE - Versuch / Irrtum)
Hauptziel liegt in der Bereitstellung von Theorien zur Vorhersagebestimmter Reaktionen in einer gegebenen Situation
Merkmale:jedes Verhalten durch Reiz- Reaktions-Schema erklärtim Prinzip Gleichsetzung des Verhaltens von Mensch und TierSinn, Wille, Motiv als handlungsbegründende Eigenschaften desMenschen geleugnetAuffassung der Lernpsychologie ---> es gilt nur Beobachtbares
BEHAVIOURISMUS
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Behaviorismus - Lernprogramme
EINFÜHRUNG
PRÄSENTATION
AUFGABE 1
AUFGABE 2
KONDITIONIERUNG
KONDITIONIERUNG
„PAUKERMASCHINE“
„LERNEN DURCH VERSTÄRKUNG“
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Kognitivismus
Gegenströmung zu behavioristischen Theoriendurch stärkere Orientierung an den lernbedingtenVeränderungen innerer Strukturen im Gehirn und nicht ander Beobachtung von äußeren Verhaltensweisen
Verarbeitung von Informationen im Gehirn und dieSpeicherung als Wissen als zentrale Fragestellungen
Lernen als vielschichtiger Prozess derInformationsverarbeitung betrachtet
Wissen nicht als eingepaukte Information, sondern durchVerstehen und Verarbeiten von Informationen erworben(kein Training richtiger Antworten oder Haltungen)
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Kognitivismus - Lernprogramme
EINFÜHRUNG
PRÄSENTATION
FRAGESTELLUNG
ANTWORTANALYSE
FEEDBACK ABSCHLUSS
„PROBLEMLÖSEMASCHINE“
„ LERNEN DURCH EINSICHT“
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Konstruktivismus
Wahrnehmung ist Konstruktion und Interpretation, damitsubjektunabhängiges Denken und Verstehen unmöglich(im Unterschied zu Kognitivismus: Gehirn als relativ geschlossenesselbstorganisierendes informationsverarbeitendes System)
Lernen kein passives Aufnehmen und Abspeichern von Informa-tionen, sondern aktiver Prozess der Wissenskonstruktion
Lernen damit nur durch aktive Beteiligung des Lernenden(Motivation, Steuerung, Kontext, sozialer Prozess)
Lernstoff in dessen gesamter Komplexität in möglichst authentischen Situationen eingebettet
Wissen ist nicht vermittelbar, Lerner konstruiert durch sein Tun,durch Hinweise, Fragen und Informationen sein Wissen selbst
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Konstruktivismus - Lernprogramme
KOMPLEXE LERN-
UMGEBUNG
ANREGUNGEN
AUFGABEN
HILFEN
HINWEISE
FEEDBACK
„SELBST-STEUERUNGS
MASCHINE“
„LERNEN DURCH ERLEBEN“
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
LEHR- UND LERNZIELE...
„Wer nicht genau weiß, wo er hin will, landetleicht dort, wo er gar nicht hin wollte.“
Festlegung von Lehr- und Lernzielen gehören zu denwichtigsten und anerkannten Prinzipien heutiger Pädagogik
==> Lernziel legt Verhalten fest, das der Lernendeam Ende einer Veranstaltung zeigen soll
Darin: Inhaltskomponente (was wie wissen und können)Verhaltenskomponente (wie Zielerreichung zeigen)Ganzheitliches Lernen - Notwendigkeit der Untersuchung von
einzelnen Aspekten: kognitiv - psychomotorisch - affektiv
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Zieldifferenzierung - Taxonomie
Kognitive Ziele: Wissen über Fakten, Konzepte, Regeln, Prozeduren, Prinzipien Sachverhalte verstehen, im Gedächtnis behalten (Handeln!)
Psychomotorische Ziele: Beherrschung von Bewegungsabläufen und Verhaltensweisen Automatisierung des Regulationsaufwandes durch Kompetenz
Affektive Ziele: Interessen, Einstellungen, Werte Fähigkeit angemessen Werturteile bilden zu können
Taxonomie
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
3. Planung des Lehrens
Strukturierung des Stoffesdient der didaktisch begründeten Aufteilung komplexer Inhaltein lehrbare Unterrichtssequenzen nach den Schwerpunkten
MotivierungOrientierung
DarbietungErarbeitung
VertiefungZusammenfassung
Ziele langfristiger Unterrichtsplan (Schuljahr)mittelfristiger Unterrichtsplan (Lerneinheit)kurzfristiger Unterrichtsplan (Unterrichtsstunde)
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Grundlagen einer Planung
Bemerkungen: Lehrplan vs. RichtlinienReihenfolge der Lerneinheiten vs. VerschmelzungPlanungskomponenten
(Inhalt, Methode, Erziehung)Planungsvarianten
(Bedingungsanalyse, Ziele)
Dimensionen der Planung:Inhaltsplanung
(Zuordnung von Inhalten/ Wissen)Katalog allgemeiner Fähigkeiten
(Zuordnung von Handlungssituationen zum Lerngegenstand)
Teilnahme an der Unterrichtsplanung(Möglichkeiten der Schülerbeteiligung)
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Fachdidaktische Aspekte der Planung
Es existieren in den Bundesländern verschiedene z.T. Planungsunterlagen (Richtlinie Lehrplan, Entwürfe).
LEHRPLAN:formuliert aus gesellschaftlicher Sicht Erwartungen der „Schule“(bes. gesellsch. Gremien) an den Lehrer; einschl. Kriterien der Ausarbeitung / Revision
enthält aus didaktischer Sicht Aspekte des Verständnisses derArbeit zwischen LP und Unterricht
zeigt aus thematischer Sicht Möglichkeiten der geeignetenUmsetzung des Fachgebietes in sinnvollen Lerntätigkeitender Schüler
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UnterrichtsentwurfUnterrichtsentwurf, ist
~ eine gedankliche Konstruktion~ eine Konstruktion auf Widerruf~ ein Plan eines möglichen Unterrichts~ ein fester Rahmen mit realistischen Varianten (nichts festlegen, offen halten)
Grobstruktur des Unterrichtsablaufs:
Gliederung von Unterrichtseinheiten und Teilabschnitten nach verschiedenen Vorgehensmodellen möglich
Vermeidung von Gleichförmigkeit des Ablaufs beachten
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Planungsschritte
Arbeitsschritte zur Planung eines Kurses:Vorgaben und Rahmenbedingungen feststellenErwartungen und Eingangsvoraussetzungen analysierenGesamtzielstellung formulierenTeilziele, Inhalte, Abfolge entwerfenAbschlusstest entwerfen; Lehrgangskritik vorbereitenGesamtübersicht und Erhebungsbogen fertig stellen
Arbeitsschritte zur Planung einer Veranstaltung (U-Stunde)Thema und Ziel der „Veranstaltung“ festlegenStoff- und Beispielsammlung anlegenInhalte und Beispiele auswählen; Ablauf konzipierenInhalte und Beispiele ausarbeiten;
methodische Formen konkretisierenKonzept ausarbeiten; Materialien erstellen und
vervielfältigen
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Basisthemen für den IU – Fundamentale Ideen
ist Denk-, Handlungs- und Beschreibungs- oder Erklärungsschema einer Wissenschaft, das in verschiedenen Bereichen anwendbar und erkennbar (Horizontalkriterium)
auf unterschiedlichem Niveau vermittelbar (Vertikalkriterium)
in der historischen Entwicklung beobachtbar (Zeitkriterium)
einen Bezug zu Sprache und Denken des Alltags besitzt (Sinnkriterium)
(vgl. SCHWILL, LOG IN 2/ 96, S. 33; [unter Nutzung von BRUNER, 1960])
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Informatikunterricht – Leitlinien (I)
Interaktion mit InformatiksystemenInformationen beschaffen, suchen, erfassen, digitalisieren,codieren, decodieren, strukturieren, darstellen,präsentieren, bewertenDaten bearbeiten, vergleichen, speichern, komprimieren,verteilen, chiffrieren, dechiffrieren
Wirkprinzipien von InformatiksystemenAufbau und Wirkungsweise von InformatiksystemenbeschreibenDaten strukturieren, verwalten, übertragen
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Informatikunterricht – Leitlinien (II)
Informatische ModellierungProbleme analysieren und umgangssprachlich beschreibenFormale Modelle entwickeln(Strukturmodelle, Netzmodelle, Bäume, Algorithmen)Modelle mit formalen Sprachen implementieren(Dokumentenbeschreibungssprache, Programmiersprache)
Wechselwirkungen zwischen Informatiksystemen, Mensch und GesellschaftHistorische EntwicklungSoziale AspekteEthische AspekteRechtliche Aspekte
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Einführung in die Fachdidaktik Informatik
Grundbegriffe (1)
Bildungbezeichnet einen Persönlichkeitszustand, der deneinzelnen befähigt, sein Handeln auf Einsicht undSachkompetenz zu gründen und es kritisch prüfend unterdem Prinzip der Selbstbestimmung zu verantworten.LehrenInhalt mit dem Ziel/ einer Absicht an eine Gruppe /einem Einzelnen zu vermitteln(planmäßig; Interaktion; Institutionalisierung)Lernenrelativ dauerhafter Erwerb von neuem oder dieVeränderung der vorhandenen Ausprägung einesWissens, einer Fähigkeit bzw. einer Einstellung
Lerntheorien
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Grundbegriffe (2)
Begriffsbildungen zur Didaktik betonen: Wissenschaft vom Lehren und Lernen auf allen Stufen Theorie des Unterrichts Theorie der Bildungsinhalte Theorie des optimalen Lehrens und LernensDidaktik: Wissenschaft, die sich mit der Theorie und Praxis des Lehrens und Lernens befasst (mit planvollen, institutionalisierten Lehren und Lernen spezieller Aufgaben-, Problem- und Sachbereiche)FACH-Didaktik : Lehre von der Selektion und Vermittlung fachwissenschaftlicher Inhalte
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Grundbegriffe (3)
Zentrale Frage: Was soll mit welchem Ziel gelehrt werden? (Bildungsinhalte, Auswahl, Strukturierung; Unterrichtsformen und -verfahren; Steuerung von Lernprozessen)
Teilaufgaben:Definition von Zielen und Strukturierung der Inhalte ? ( Wofür? Wozu ? )Auswahl von Erkenntnissen und Methoden derFachwissenschaft(Was ? )Entwicklung von Konzepten zur Methodik und zur
Organisation des Lehrens und Lernens(Wie ? Womit ? )
Methodologie, Methodik
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Grundbegriffe (4)
Lernzielebeschreiben Bildungsabsichten des Lehrenden und geben an, welche Kompetenzen bzw. was anWissen/ Können/ Haltung in welcher Qualität
(Taxonomie) ausgeprägt sein soll.
Beachten:• Lehren und Lernen ohne Ziele undenkbar• Ziel als sprachliche Artikulation von
erwarteten Leistungsdispositionen bzw. Verhaltensänderungen• Operationalisierung als Basis der Kontrolle des
Erreichens der Ziele beim Lernenden Kognitive Ziele
Psychomotorische Ziele Affektive Ziele
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Grundbegriffe (5)
Planungist ein probeweises Zusammenstellen von Aktionenderart, dass ihre Ausführung ein gegebenes Problem l ö st.
Bemerkungen:Reihenfolge der Lerneinheiten vs. VerschmelzungPlanungskomponenten
(Inhalt, Methode, Werte)Planungsvarianten
(Bedingungsanalyse, Zielformulierung)
Allgemeine Didaktik, Fachdidaktik
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Erfolgreich Lehren ...Beurteilung des Lehrens und von Personen scheint mituntereinfach und von allen zu erledigen:
eigene Erfahrungen beim Lernen; langjährige Eindrückeüber Lehrende; an verschiedenen Stellen genügenddebattiert
Dimensionen von Qualitäten des Lehrenden:FachmannÜberblick, Kompetenz, wesentlich/ unwesentlichLernorganisatorAufbereitung des Stoffes, Sinnzusammenhänge,Veranschaulichung, Lehr- LerntempoPersonfordert, begeistert, ermuntert, hilftInteresse an Lernenden
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Einige Regeln zum Lehren (1)Darstellung auf der Basis von Prinzipien zum erfolgreichenLehren: (nach Lehnert, 1992 )
Positive Einstellung zu Thema und HörerWichtige Voraussetzung für den Erfolg ist die vom
Lehrenden gezeigte Begeisterung für das Thema und die den Teilnehmern gegenüber zum Ausdruck gebrachte Wertschätzung. („ Unterrichtsklima“)
Ziel- und AnendungsorientierungAusgehend von späteren Anforderungen ist das Ziel einerVeranstaltung in Form von Lernzielen festzulegen.Diese sind dabei so zu formulieren, dass sie ein
beobachtbares und bewertbares Endverhalten des Lerners beschreiben.
Ziele
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Einige Regeln zum Lehren (2)
Anpassung an die Lernsituation der AdressatenErfolgreiche Planung erfordert die Beachtung der Situation(Vorkenntnisse, Leistungsstand) der Lernenden und derenInteressenlage (Gründe).
Strukturierung von Gegenstand und AblaufProzess der Wissensaneignung beim Lernenden ist durchStrukturierungsmaßnahmen zu unterstützen.Dazu ist der Gegenstand durch Orientierungshilfen
(einsichtige Gliederung) überschaubar zu machen. Der Ablauf ist in geeigneten Abschnitten zu segmentieren, die der Aneignung angepasst sind.
Planung
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Einige Regeln zum Lehren (3)
Umfassende Aktivierung der LernendenHörer einer Veranstaltung (bes. Vortragsphasen) sind aus einer tendenziell passiv zuhörenden Haltung
herauszuholen und durch aktivierende Maßnahmen (Fragen, Darstellungswechsel ...) in eine aktivere und damit effektivere Lernhaltung zu versetzen.
Ergebnis- und TransfersicherungZur Absicherung des Erfolgs der Veranstaltung sind
möglichst transferbegünstigende Maßnahmen zu ergreifen (Unterlagen, typische Fehler, Handbuch) und geeignete Wiederholungen unter Beteiligung der Teilnehmer vorzunehmen.
Aufgaben
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Lehren und Informatikunterricht
Gestaltung von Lerneinheiten unter Beachtung dergenannten Prinzipien bedeutet:
Welche Position habe ich als Lehrender?In welcher Situation sind die Teilnehmer?Welche Ziele will ich realisieren?Welche Schwerpunkte sollte ich setzen?Wie kann ich die erreichten Ziele prüfen?
Gestaltung von Unterrichtsstunden bedeutet zusätzlich:
Was ist die geeignete methodische Form?Wie überprüfe ich die Geeignetheit des gewähltenVorgehens?Welche Konsequenzen hat die Verwendung desComputers?Wie situationsabhängig ist die Stunde wirklich?
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Zu guter Letzt ...