Uni-Tübingen

Newsletter Uni Tübingen aktuell Nr. 3/2020: Studium und Lehre

Spielplatz Informatik: Wie man Kinder frühzeitig fürs Programmieren begeistert

Online-Kurs lässt Grundschülerinnen und Grundschüler spielerisch eintauchen in die Welt der Computer

Die Informatikerin Luzia Leifheit entwickelt didaktische Konzepte, um Kindern frühzeitig einen Zugang zur Welt der Computer zu schaffen. Weil Präsenzlehre im Sommersemester nicht möglich war, hat sie mit ihren Studierenden den Online-Kurs „Spielplatz Informatik“ entwickelt.

Sie arbeiten an der Schnittstelle von Informatik und Bildungsforschung – was reizt Sie an dieser Kombination?

Ich bin Informatikerin, arbeite aber viel mit Methoden der Empirischen Bildungsforschung. Ursprünglich habe ich Informatik und Philosophie auf Lehramt in Tübingen studiert. Seit drei Jahren promoviere ich im Bereich „Didaktik der Informatik“. Im Studium habe ich gemerkt, dass es auf diesem Gebiet bislang zu wenige Lehrveranstaltungen und sehr wenig Forschung gibt. Fast alle existierenden Forschungsprojekte untersuchen, wie man für das Fach Informatik Studium und Hochschullehre verbessern kann. Der Bereich Informatikdidaktik für Kinder und Jugendliche spielt dagegen kaum eine Rolle – auch weil die Informatik an Universitäten schon viel länger etabliert ist als an Schulen. 

Erzählen Sie von Ihrem aktuellen Projekt Spielplatz Informatik.

Unser Projekt ist aus der Not entstanden. Ich habe bereits in der Vergangenheit ein Seminar mit Praxisphase für Studierende des Informatik-Bachelors of Education angeboten. Dazu gehörte ein Blockseminar mit einer Einführung in die Didaktik der Informatik. Nach diesem Blockseminar bin ich mit den Lehramtsstudierenden jede Woche in die Hector Kinderakademien gegangen, wo die Studierenden einen von mir zuvor konzipierten Kurs unterrichten durften. So konnten die zukünftigen Lehrerinnen und Lehrer bereits vor ihrem regulären Praxissemester erste Unterrichtserfahrung sammeln. 

Für das Sommersemester 2020 hatte ich ein ähnliches Format mit Praxisphase vorbereitet, sechs Studierende haben sich dafür angemeldet. Das Blockseminar hatte bereits Ende Februar stattgefunden. Als die Studierenden für die Praxisphase in die Hector Kinderakademien gehen wollten, kam der Lockdown. Ich hatte dann die Idee, mit meinen Studierenden alternativ einen Online-Kurs zu entwickeln und anzubieten. So wollte ich den Studierenden, die ja bereits Leistungen erbracht hatten, die Möglichkeit geben, den Kurs regulär abzuschließen. Gleichzeitig wollte ich auch den Kindern, die Corona-bedingt weder in die Grundschule noch in die Hector Kinderakademien gehen konnten, ein Lernangebot machen, das sie in dieser Zwangsauszeit nutzen können. 

Das Konzept des Online-Kurses umfasst insgesamt 12 Videos, in denen Schülerinnen und Schüler der Klassen 3 bis 7 spielerisch erfahren, was Programmieren ist und wie sie selber programmieren können. Unterstützt von Quizaufgaben und Online-Spielen bekommen sie ein Verständnis von Grundbegriffen der Informatik wie Sequenzen, Schleifen, Ereignisse, Bedingte Anweisungen und Debugging. 

Die Studierenden haben den Mehraufwand für dieses Digitale Format nicht gescheut, getreu dem Motto „mehr Aktivität, mehr Lerneffekt…“.

Wie haben Sie das digitale Lernangebot dann umgesetzt?

Die Videos für Spielplatz Informatik haben wir alle selbst produziert. Ich habe den Kurs grob konzipiert, habe festgelegt, wie lange der Kurs sein soll, welche Inhalte vermittelt werden und welche Aufgaben möglich sind. Zwei Studierende haben die Skripte für die Videos geschrieben und sich dabei um kindgerechte Sprache bemüht – es ist gar nicht so leicht, komplexe Konzepte in der Informatik für Kinder zu erklären. Ein anderes Team mit zwei Studentinnen hat die Videos bei sich zu Hause gedreht, die eine mit ihrem Handy, die andere mit der Videokamera. Dieses Team hat auch die Quiz-Aufgaben zu jedem Video erstellt, die die Kinder im Anschluss machen konnten. Das dritte Team hat sich um die Aufbereitung der Videos gekümmert. Ein Studierender aus diesem Team hat kleine Grafiken für die Videos erstellt, der andere hat den Videoschnitt gemacht – Videobearbeitung ist sein privates Hobby und er besitzt eine professionelle Software dafür. 

Die Werbung für das Projekt ging einerseits über den Verteiler der Hector Kinderakademien und andererseits über die Schulämter, die das Angebot an die Schulen (Grundschulen und Unterstufenklassen) in ihren Bezirken weitergeleitet haben. Die Teilnahme an dem Online-Kurs ist prinzipiell für alle Kinder möglich, da gibt es keine Beschränkungen. 

Wie wird das Projekt evaluiert?

Die Eltern der teilnehmenden Kinder erhalten von uns per Mail zwei Mal einen Link zu einem Online-Fragebogen, einmal zu Beginn des Projekts und einmal nachdem die Kinder den Kurs absolviert haben. In beiden Fragebögen werden ähnliche Fragen gestellt: Welche Vorerfahrungen haben die Kinder beim Programmieren? Was stellen sie sich unter dem Wort Programmieren vor? Selbsteinschätzung: Liegt ihnen Programmieren oder eher nicht? Interessiert sie das Thema oder ist es eher der Wunsch der Eltern, dass sie teilnehmen? Der zweite Teil des Fragebogens besteht aus einem Test mit Knobelaufgaben. In Online-Bildern sollen die Schülerinnen und Schüler beispielsweise den richtigen Weg durch ein Labyrinth finden. Der Test ist gedacht zur Erfassung von Computational-Thinking-Fähigkeiten, also Fähigkeiten im informatischen Denken, und zwar speziell für Kinder. Bei der ersten Runde hatten wir einen Rücklauf von 3.000 Fragebögen, beim zweiten Fragebogen hoffen wir auf eine ähnlich gute Resonanz.

Sie haben für ein früheres Projekt bereits einen Preis bekommen?

Gemeinsam mit meiner Kollegin Katerina Tsarava habe ich für den Kurs "Verstehen wie Computer denken" der Hector Kinderakademien, ein Kurs für besonders begabte und hochbegabte Kinder, das Spiel "Schildkröten und Krabben" entwickelt. Das analoge Brettspiel gewann den 1. Preis beim "International Educational Games Contest" im Rahmen der "European Conference for Games Based Learning" 2018. Ziel des Spiels ist es, bei Grundschulkindern computerrelevante Fähigkeiten wie abstrahiertes Denken oder die Wiedererkennung von Mustern zu fördern.

Das Spiel "Schildkröten und Krabben" wurde erfreulicherweise vor kurzem als Open Educational Ressource bei der Universitätsbibliothek Tübingen veröffentlicht, mit Spielanleitung und Bausatz: http://hdl.handle.net/10900.3/OER_MDCKSMXP

Warum ist es sinnvoll, dass Kinder einen Zugang zur Informatik bekommen?

Gerade die letzten Monate haben gezeigt, wie wichtig es ist, dass wir kompetent mit digitalen Medien umgehen können. Zu einem tieferen Verständnis für Computer und digitale Medien gehört aber nicht nur, dass man die gerade aktuell existierende Software anwenden kann, sondern dass man auch ein Gefühl dafür bekommt, warum sie so funktioniert, wie sie funktioniert. Wie arbeitet ein Computer, wie werden Daten verarbeitet, was geschieht mit den eigenen Daten – all das wird immer wichtiger. Ich meine damit nicht, dass alle Kinder Programmierer werden müssen. Aber für ganz viele Berufsbilder ist es heute ein Vorteil oder sogar Voraussetzung, dass man entsprechende Kompetenzen mitbringt oder sich erarbeiten kann. Informatisches Denken wird schon heute vielfach als grundlegende Fähigkeit für das 21. Jahrhundert angesehen – sowie Lesen, Schreiben und Rechnen.

Brauchen Jungen einen anderen Zugang als Mädchen oder gibt es hier keinen Unterschied? 

In der Forschung gibt es dazu keine eindeutigen Befunde. Gleichzeitig ist signifikant, dass tatsächlich mehr Jungen den Zugang zur Informatik finden, und dafür muss es Gründe geben. Meiner Meinung nach spielen dabei Rollenvorbilder (Väter, Lehrer) eine entscheidende Rolle. Noch immer sind die meisten Lehrkräfte in der Informatik Männer. Auch die Berufsbereiche Programmierung und Informatik sind immer noch männerdominiert. In Kinderwerkstätten sieht man, dass viel mehr Jungs die Programmier- und Computerkurse belegen als Mädchen – auch diese Kurse werden vorwiegend von Männern unterrichtet. Selbst in Broschüren für Informatik-Kurse sind vorwiegend Jungs abgebildet. 

Ich denke, man muss nicht die Inhalte oder Formate ändern, sondern Mädchen denselben Zugang zu Informatik-Angeboten ermöglichen wie Jungs. Das ist in erster Linie Aufgabe der Eltern und Lehrerinnen und Lehrer, damit falsche Rollenbilder aufgebrochen werden. Bei Spielplatz Informatik sind es zwei junge Studentinnen, die die Inhalte erklären, das kann auch für Mädchen eine Hürde abbauen. In unseren Kursen in der Hector Kinderakademie wird etwa zur Hälfte von Männern und zur Hälfte von Frauen unterrichtet. 

In welche Richtung wollen Sie weitergehen? 

Ich bin in der Endphase meiner Promotion und fange gerade an, meine Doktorarbeit zum Thema „Motivation und Fähigkeitsentwicklung in der frühen Informatikbildung“ zu schreiben. Wie entwickelt sich bei Grundschulkindern die Motivation? Wie lassen sich die Motivation und das Interesse am Themenbereich fördern? Wie kann man frühzeitig die Fähigkeiten der Kinder entwickeln? Der Kurs Spielplatz Informatik oder auch der Hector Core Course „Verstehen wie Computer denken“ der Hector Kinderakademie sind Ansätze, um diese Ziele zu erreichen. 

Als ich die Promotion begonnen habe, war meine Vorstellung: erst Promotion, dann Referendariat und danach zweigleisig fahren: als Lehrerin Informatik unterrichten und auf der anderen Seite in den Lehrerseminaren informatikdidaktische Bildung machen, dabei auch als Gastdozentin an Universitäten lehren. Für das kommende Jahr habe ich mich zum Referendariat angemeldet.

Parallel habe ich mich auf verschiedene Juniorprofessuren beworben, die in Baden-Württemberg im Bereich Didaktik der Informatik ausgeschrieben worden sind.

Egal, wie es jetzt weitergeht: Früher oder später werde ich in der Lehrerinnen- und Lehrerbildung ankommen.

Das Interview führte Maximilian von Platen

Folge 1 von Spielplatz Informatik