Wie funktioniert's? Vorstellungen von Kindern zu Informatik und Programmieren

In einer zunehmend digitalisierten Welt ist es wichtig, dass Menschen die Funktionsweise von Informatiksystemen verstehen. Nur so können sie mündig in der Gesellschaft handeln und entscheiden. Aus diesem Grund haben in den letzten Jahren zahlreiche Länder bereits auf der Primarschulstufe Kompetenzen im Informatikbereich in die Lehrpläne aufgenommen. Informatik und insbesondere Programmieren ist nicht nur für Schüler:innen, sondern auch für die meisten Lehrpersonen etwas komplett Neues. Nach einer systematischen Literaturrecherche hat das Forschungsteam sechs Tests entwickelt und validiert, vier für Programmiervorstellungen von Kindern (PreProMAT - Scratch, ProMAT - Scratch, PreProMAT - Logo, ProMAT - Logo), einen für das Programmierverständnis von angehenden Lehrpersonen (SRCT) und einen für die Internetvorstellungen von Kindern. Diese Tests wurden und werden in mehreren Studien verwendet.

Auf der ganzen Welt wächst das Bewusstsein, dass die nächste Generation auf die digitale Transformation vorbereitet werden muss, und weltweit wurden entsprechende Änderungen in den Lehrplänen vorgenommen. Die Änderung der Lehrpläne ist ein Schritt in die richtige Richtung. Der nächste Schritt besteht jedoch darin, Lehrpersonen auf den neuesten Stand zu bringen, damit sie diese neuen Lernbereiche sicher unterrichten können. Dazu muss man wissen, welches Vorwissen und falsche Vorstellungen Kinder von Informatik-Themen wie dem Internet und der Computerprogrammierung haben.

Ziel des Projekts war es, die Informatikvorstellungen von Kindern besser zu verstehen und Lehrpersonen Methoden und Instrumente zur Messung dieser Vorstellungen an die Hand zu geben, was ihnen wiederum bei der Vorbereitung ihres Informatikunterrichts helfen sollte.

Die Forschung hat zu drei Empfehlungen geführt. Erstens sollten Informatikkonzepte explizit unterrichtet werden. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass Kinder und angehende Lehrkräfte beim Programmieren und bei der Nutzung des Internets spontan genaue und ausgefeilte Konzepte entwickeln. Zweitens sollte das Lernen über die Infrastruktur des Internets in die Grundschule verlegt werden, da es für das Verständnis anderer Informatikkonzepte von grundlegender Bedeutung ist und sich relativ leicht vermitteln und mit den Alltagserfahrungen von Kindern von fünften und sechsten Primarschulklassen verbinden lässt. Schliesslich sind Konzeptzeichnungen eine hervorragende Möglichkeit, Informatikkonzepte zu bewerten und zu diskutieren.

Drei Hauptbotschaften

1. Explizit Informatikkonzepte vermitteln anstatt zu erwarten, dass Kinder und angehende Lehrpersonen das Verständnis spontan durch Aktivitäten wie die Nutzung von Computern und dem Internet oder durch den Versuch, in pädagogischen Programmiersprachen wie Scratch und xLogo zu programmieren, entwickeln.
2. Den Unterricht über die Infrastruktur des Internets in die Lehrpläne der Primarschule aufnehmen, da dies für das Verständnis anderer Informatikkonzepte von grundlegender Bedeutung ist und sich relativ leicht mit den Alltagserfahrungen von Kindern der fünften und sechsten Klasse verbinden lässt.
3. Konzeptcartoons verwenden (z.B. conceptcartoons.de), um Informatikkonzepte (z. B. über das Internet) mit Kindern der fünften und sechsten Klasse und angehenden Lehrpersonen zu bewerten und zu diskutieren.

Towards better understanding of computer-science concept knowledge and computer-science misconceptions in children