Aufbau fachwissen­schaftlicher und fachdidakti­scher Informatikkom­petenzen bei Grundschullehr­amtsstudieren­den

Wir leben in einer digitalisierten Welt, in der schon die Jüngsten informatischen Phänomenen, Gegenständen und Situationen begegnen. Ziel der informatischen Bildung in der Grundschule ist es, den Kindern grundlegende informatische Prinzipien näher zu bringen, damit sie nicht nur selbstbestimmte und kompetente Nutzer:innen sondern auch Gestalter:innen dieser Welt werden (vgl. Gesellschaft für Informatik e. V. (GI), 2019). Zum Erreichen dieses Ziels gilt es Lehr-Lern-Angebote zu entwickeln, die Grundschullehrkräfte qualifizieren, ihren Schüler:innen das Verständnis grundlegender Prinzipien und Funktionsweisen der Informatik zu ermöglichen.

Ziel und Forschungsfragen

Ziel der Dissertation ist es, die Wirkung von entwickelten Lehr-Lern-Angeboten zum Aufbau von fachwissenschaftlichen und fachdidaktischen Informatikkompetenzen bei angehenden Grundschullehrkräften zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden Instrumente zur Messung dieser Kompetenzen und zur Selbsteinschätzung der Teilnehmenden entwickelt.

Damit wird den Forschungsfragen 

• Was bringen angehende Grundschullehrkräfte an Informatikkompetenzen schon mit?
• Wie können angehende Grundschullehrkräfte im Rahmen von Lehr-Lern-Angeboten Informatikkompetenzen erwerben, damit sie:
  • diese beherrschen?
  • diese gemeinsam mit den Kindern erarbeiten können?
  • sich selbst informatikspezifisch als selbstwirksam wahrnehmen?

nachgegangen.

Lehr-Lern-Angebote

Der Einstiegskurs (bis zu 4,5 h) wird seit dem Sommersemester 2020 mit dem Ziel angeboten, eine grundlegende Einführung in informatische Inhalte zu geben und die Vielfalt der Informatik aufzuzeigen. Der Vertiefungskurs (über ein Semester) wird seit dem Sommersemester 2021 angeboten, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung erster informatikspezifischer Unterrichtsentwürfe (mind. 45 Minuten) durch die teilnehmenden Grundschullehramtstudierenden liegt. Die Teilnehmenden stellen sich ihre Entwürfe im Seminar vor und testen Teile dieser exemplarisch aneinander (ohne Schüler:innen). Im Anschluss daran überarbeiten sie ihren Unterrichtsentwurf und bekommen die Möglichkeit (optional), die überarbeitete Version des Unterrichtsentwurfs mit Grundschüler:innen zu erproben. Ziel des Seminars ist es, dass die Teilnehmenden erste Erfahrungen in der Ermöglichung informatikspezifischer Kompetenzen sammeln können.

© DDI, TU Dresden

Diese Kurse sind auf folgenden Seiten detaillierter beschrieben:

• Einstiegskurs
• Vertiefungskurs

In beiden Kursen wird eine große Auswahl an informatikspezifischen Lehr-Lern-Materialien verwendet. Die in den Projekten TUD-Sylber² und PraxisdigitaliS entwickelten stehen im Online-Kurs Informatische Bildung in der Grundschule frei zugänglich (ohne Login) zur Verfügung.

Orientierung für Inhalt und Aufbau der Kurse

• Inhalt: Kompetenzempfehlungen für die Primarstufe der Gesellschaft für Informatik (Gesellschaft für Informatik e. V. (GI), 2019); Informatische Bildung in Grundschulen in anderen Ländern (z.B. United Kingdom); ähnliche Kurse zu informatischer Bildung für Grundschullehramtsstudierende (Döbeli Honegger & Hielscher, 2017; Haselmeier, 2019)
• Material: z.B. Informatik an Grundschulen, IT2School
• Aufbau und Struktur des Vertiefungskurses: Microteaching (z.B. Höppner et al., 2019; Standl et al., 2020)

Forschungsinstrumente

Um die Wirkung der entwickelten Lehr-Lern-Kurse zum Aufbau von Informatikkompetenzen bei angehenden Grundschullehrkräften zu untersuchen, werden Instrumente zur Messung dieser Kompetenzen unter Berücksichtigung der Selbsteinschätzung der Teilnehmenden entwickelt.

© DDI, TUD

Einblick in die Instrumente:

• Selbsteinschätzungsitems zu fachwissenschaftlichen (W) und fachdidaktischen (D) Informatikkompetenzen (Stand: 03/2022)
• Messinstrument zu fachwissenschaftlichen Informatikkompetenzen (W) mit Sets aus Aufgabe und Selbsteinschätzungsitem (Stand: 01.04.2023 | alte Version, Stand: 13.12.2022)
• Bewertungsbogen zu Einschätzung von informatikspezifischen Unterrichtsentwürfen (Stand 09/2022)

Einsatz der Forschungsinstrumente in den Lehr-Lern-Angeboten

• Sowohl der Einstiegs- (bis Sommersemester 2021) als auch der Vertiefungskurs werden mittels eines Pre-Post-Test-Designs zur Selbsteinschätzungsitems zu informatikspezifischen Fach- und Vermittlungskompetenzen (Stand: 03/2022) auf einer 5-stufigen Likert-Skala untersucht.
• Vor der Teilnahme an den Kursen werden die fachwissenschaftlichen Informatikkompetenzen durch das individuelle Lösen von informatikspezifischen Aufgaben (automatisch auswertbare Testaufgaben) und der Selbsteinschätzung deren durch die Studierenden mithilfe des Messinstruments zu fachwissenschaftlichen Informatikkompetenzen (W) mit Sets aus Aufgabe und Selbsteinschätzungsitem erhoben.

© DDI, TUD

• Am Ende des Vertiefungskurses werden die erworbenen fachwissenschaftlichen Informatikkompetenzen mithilfe deselben Messinstruments überprüft, so dass eine Pre-Post-Vergleich stattfinden kann.
• Im Vertiefungskurs werden von den Teilnehmenden selbst entwickelte und mit den Kommiliton:innen erprobte informatikspezifische Unterrichtsentwürfe von allen Teilnehmenden und einer Gruppe von Mitarbeitenden der Didaktik der Informatik (WM_DDI) anhand des Bewertungsbogens zu Einschätzung von informatikspezifischen Unterrichtsentwürfen (Stand 09/2022) (Version 1) eingeschätzt. Nach der gemeinsamen Reflexion überarbeiten die Teilnehmenden ihre Unterrichtsentwürfe (Version 2). Die Version 2 wird erneut durch eine Gruppe von Mitarbeitenden der Didaktik der Informatik mithilfe des Bewertungsbogens eingeschätzt. Die Einschätzungen der Versionen 1 und 2 werden verglichen, um eine mögliche Veränderung der fachdidaktischen Informatikkompetenzen zu erheben. 

Erste Ergebnisse

2020 wurden Anknüpfungspunkte zur Integration informatischer Inhalte und Kompetenzen  in den sächsischen Grundschullehrplänen aufgezeigt.

Der Einsatz der Selbsteinschätzungsitems zu informatikspezifischen Fach- und Vermittlungskompetenzen im Rahmen eines Einstiegskurses für Grundschullehramtsstudierende im Wintersemester 2020 zeigte eine signifikante Steigerung im Vergleich zur Selbsteinschätzung vor der Teilnahme an der Veranstaltung.

Die Analyse der Grundschullehrpläne (Kernfächer + Fächer mit technischem Schwerpunkt) der 16 deutschen Bundesländer 2022 zeigt, dass in acht von 16 Bundesländern informatische Bildung verpflichtend in den Unterricht der Primarstufe integriert unterrichtet werden. Als Inhalte werden vor allem Algorithmen und Programmierung sowie Informatiksysteme angesprochen, während der Bereich Netzwerke und Internet nur in einem Bundesland thematisiert wird.I

Publikationen

21 Einträge

2016

• HIS – an international and digital summer school for STEM studentsBergert, A., Helbig, J. & Nenner, C., 1 Jan. 2016, 10th International Technology, Education and Development Conference. IATED Academy, S. 2243-2252Publikation: Beitrag in Buch/Konferenzbericht/Sammelband/Gutachten > Beitrag in Konferenzband

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