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Über dieses Buch

Zu den meisten Unterrichtsfächern findet man heute umfangreiche Standardwerke zum Thema Unterrichtsmethoden, nur für das Fach Informatik existiert keine vergleichbare Literatur. Dabei zeigt ein Blick auf die Bildungspläne aller Bundesländer, dass sich die Informatik als Unterrichtsfach in den Sekundarstufen I und II etablieren wird. Das vorliegende Buch versteht sich als ein Beitrag zur Schließung dieser Lücke in der Informatikdidaktik.
Unterrichtsmethoden sind für den Lernerfolg im Unterricht von entscheidender Bedeutung und bilden auch den Dreh- und Angelpunkt dieses Buches. Unterrichtsmethode wird verstanden als klar umrissener, begrifflich herauslösbarer, selbstständiger, wenn auch integrierter Bestandteil des Unterrichts. Als Beispiele für dieses Verständnis von Unterrichtsmethoden werden unter anderem die Vor- und Nachteile des problemorientierten Unterrichts, des entdeckenden Lernens, der Computersimulation, des Frontalunterrichts und der Modellmethode für die Informatikdidaktik erläutert. So entsteht ein Überblick über 20 verschiedene und für den Informatikunterricht relevante Methoden, die anhand von Vorgehensmodellen und konkreten Beispielen für den Einsatz im Unterricht illustriert werden. Außerdem haben Informatiklehrer die verschiedenen Methoden in Hinblick auf ihre Lerneffektivität eingeschätzt.
Die Grundlage für dieses erste Übersichtswerk zu Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht bilden verschiedene Forschungsprojekte der Pädagogischen Hochschule Ludwigsburg, die zwischen 2015 und 2018 Daten zu diesem Thema gesammelt haben. Auch dieses wissenschaftliche Fundament macht das Buch zu einer unbedingten Empfehlung für alle (angehenden) Informatiklehrer, die schon lange nach einem Titel mit Unterrichtsmaterialien für den Informatikunterricht gesucht haben.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht: Überblick

In der Literatur wird ein breites Spektrum an Unterrichtsmethoden beschrieben: von Methoden der Wissensvermittlung und -aneignung, über Methoden des Spiel-, Bewegungs-, Gefühls- und Gruppenmanagements bis hin zu Methoden des Gesundheits-, Gewalt- und Konfliktmanagements. Für die meisten Unterrichtsfächer gibt es umfangreiche Standardwerke mit Methodenübersichten, für die Informatikdidaktik liegt bisher keine Monografie vor, die über den Einsatz von Methoden für den Informatikunterricht informiert, weder in der deutsch- noch in der englischsprachigen Literatur. Dieses Kapitel liefert einen umfassenden Überblick über die Quellen, in denen sich Ausarbeitungen zu Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht finden lassen.
Andreas Zendler

2. Konkrete Methoden für den Informatikunterricht

Für das Unterrichtsfach Informatik fehlt bisher eine systematische Beschreibung der für dieses Fach wichtigen Unterrichtsmethoden Dieses Kapitel enthält 20 Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht, die steckbriefartig beschrieben sind. Die Methoden wurden ausgewählt vor dem Hintergrund, dass diese tatsächlich im Informatikunterricht eingesetzt wurden. Zum anderen wurde die Auswahl beeinflusst von der Verwendung der Methoden in anderen MINT-Fächern (Mathematik, Biologie, Chemie, Physik, Technik). Drittens war die Auswahl beeinflusst von empirischen Ergebnissen zu Effektstärken von Unterrichtsmethoden. Die Darstellung der Methoden erfolgt nach einem einheitlichen Schema, das aus neun Abschnitten besteht. Im ersten Abschnitt gibt die Kurzbeschreibung eine prägnante Erklärung für die Unterrichtsmethode. Es folgen Ausführungen zu Sozialform, Dauer, Medien und Klassenstufen. Unter dem Punkt Medien werden spezielle Medien angeführt, die beim Einsatz von Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht wichtig sind. Der nächste Abschnitt stellt Informationen bereit zur Durchführung der Unterrichtsmethode. Weitere Abschnitte geben zusätzliche Hinweise, etwa über die Herkunft der Methode, sowie zum Einsatz der Methode im Informatikunterricht mit Beispielen aus der Literatur. Der letzte Abschnitt führt verwandte Begriffe an in deutscher und englischer Sprache.
Andreas Zendler, Dieter Klaudt

3. Beispiele für den Informatikunterricht

Dieses Kapitel enthält Unterrichtsbeispiele zum Schulfach Informatik für 20 Unterrichtsmethoden. Die Darstellung der Beispiele zum Informatikunterricht erfolgt nach einem einheitlichen Schema, das aus drei Abschnitten besteht. Der erste Abschnitt Charakterisierung gibt Erklärungen für die Unterrichtsmethode, informiert über deren didaktisches Potenzial, nennt notwendige Bedingungen zur Durchführung, stellt die einzelnen Schritte zur Durchführung als Prozessmodell dar und betont wichtige Aspekte der Unterrichtsmethode aus Sicht der Lehrperson. Der zweite Abschnitt Unterrichtsbeispiel exemplifiziert die Durchführungsschritte an einem Inhaltsgegenstand der Informatik in Bezug zu den Bildungsstandards der Gesellschaft für Informatik. Der dritte Abschnitt Literatur nennt Referenzen zur praktischen Durchführung der Unterrichtsmethode im Informatikunterricht aus unterrichtsinhaltlicher Sicht.
Andreas Zendler

4. Bewertung von Unterrichtsmethoden durch Informatiklehrer

Herausfordernde Aufgaben der allgemeinen Didaktik wie auch der Fachdidaktik sind Antworten auf die Fragen, welche Methoden für den Schulunterricht geeignet sind, welche Unterrichtsmethoden im Fachunterricht eingesetzt werden sollen, und wie Unterrichtsmethoden den Lernvorgang unterstützen. Dieses Kapitel legt den Schwerpunkt auf die empirische Untersuchung von Unterrichtsmethoden in Bezug zu Wissensprozessen beim Lernvorgang. In einer Fragebogenaktion bewerten Informatiklehrer 20 Unterrichtsmethoden hinsichtlich der folgenden Wissensprozesse: Aufbauen, Durcharbeiten, Anwenden, Übertragen, Bewerten und Integrieren. Das Ergebnis der Untersuchung zeigt, dass bestimmte Unterrichtsmethoden besonders für den Informatikunterricht prädestiniert sind: problemorientierter Unterricht, Lernaufgaben, entdeckendes Lernen, Computersimulation, Projektmethode und direkte Instruktion.
Andreas Zendler, Dieter Klaudt

5. Unterrichtsmethoden im Kontext bedeutsamer Lerntheorien

Unterrichtsmethoden spielen für erfolgreiches Lernen eine zentrale Rolle. Begründungen, warum Lernen mit Unterrichtsmethoden besser funktioniert, liefern die Kognitionspsychologie, zunehmend die Neurowissenschaft und neuerdings die Neurodidaktik. Traditionell stellen Lerntheorien Empfehlungen zur Verfügung, auf deren Befunde bestimmte Unterrichtsmethoden entstanden sind. Dieses Kapitel legt den Schwerpunkt auf die Einbindung von Unterrichtsmethoden für den Informatikunterricht in den Kontext bedeutsamer Lerntheorien. In einer Befragung bewerten Experten die Bedeutung der behavioristischen, kognitivistischen und konstruktivistischen Lerntheorien für 20 Unterrichtsmethoden. Das Ergebnis der Untersuchung macht deutlich, dass die Gewichtung von Lerntheorien für bestimmte Unterrichtsmethoden zum Informatikunterricht unterschiedlich ist.
Andreas Zendler, Cornelia Seitz, Andreas Fest, Dieter Klaudt

6. Lerneffektivität ausgewählter Methoden

Dieses Kapitel stellt drei Studien vor, die den Lernerfolg von Schülern im Informatikunterricht untersuchen, wenn diese mit konkreten Unterrichtsmethoden unterrichtet werden. Die erste Studie untersucht den Lernerfolg von Schülern zum Unterrichtsthema Suchanfragen unter Einsatz des Leitprogramms bzw. des reziproken Lehrens. Die zweite Studie prüft den Lernerfolg von Schülern im Unterricht mit Computersimulation bzw. Planspiel zum Thema Algorithmus. Die dritte Studie hat den Lernerfolg von Schülern zum Inhalt, wenn diese zum Unterrichtsthema QR-Code mit direkter Instruktion bzw. WebQuest unterrichtet werden.
Andreas Zendler

7. Ausblick

Dieses Kapitel konstruiert vor dem Hintergrund der erhaltenen Befunde, zusammen mit den aus der Literatur bekannten Ergebnissen eine vorläufige Theorie zur Lernwirksamkeit von Unterrichtsmethoden für das Fach Informatik. Die dargestellte Theorie ist ein erster Versuch, Aussagen zu Unterrichtsmethoden, Wissensprozessen, Lerntheorien und Lerneffektivität zu systematisieren; sie erlaubt, neue Fragestellungen abzuleiten, deren Antworten die Theorie dann erweitern werden.
Andreas Zendler

Backmatter

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