Informatik an Grundschulen
1. Phase
Das Projekt "Informatik an Grundschulen" ist ein Projekt des MSW und der Universitäten Paderborn, Aachen und Wuppertal. Ziel des Projektes war es zunächst, Konzepte zur informatischen Bildung an Grundschulen zu entwickeln, im Rahmen des Sachunterrichts zu erproben, entsprechende Lehrerfortbildungen zu entwickeln und durchzuführen. Die Erfahrungen im Projekt dienen als Grundlage für die Entwicklung von Vorschlägen für eine langfristige Integration der informatischen Bildung im Primarbereich.
Inhaltlich beschäftigen sich die Unterrichtseinheiten des Projektes mit der Funktionsweise informatischer Systeme und der hinter der Oberfläche wirksamen grundlegenden Konzepte. Konkret handelt es sich zunächst um die drei Module:
- Digitale Welt (Umgang mit Informationen, Representation, Verarbeitung und Übertragung von Daten) RWTH Aachen
- Ich habe ein Geheimnis! (Kryptologie, Einblicke in die Konzepte der Verschlüsselung und Enschlüsselung) Bergische Universität Wuppertal
- Wie funktioniert der Roboter? (Erste Schritte zur Programmierung) Universität Paderborn
An den drei Standorten des Projektes wurden die verschiedenen Module für die unterrichtliche Umsetzung in der Primarstufe zusammen mit Grundschullehrkräften erarbeitet. Die jeweiligen Schulen an denen die Lehrkräfte beschäftigt sind, nahmen als Pilotschulen an dem Projekt teil. An diesen Pilotschulen wurden sukzessive alle drei Module im Rahmen des Sachunterrichts von den Grundschullehrkräften erprobt, unabhängig davon, an welchem der Standorte sie ursprünglich entwickelt worden sind. Nach der ersten Phase und den ersten Erfahrungen an den Pilotschulen nahmen weitere Grundschulen als Korrespondenzschulen teil. Dazu wurden im Rahmen des Projektes an allen Standorten 1,5 tägige Fortbildungen für Grundschullehrkräfte entwickelt und durchgeführt.
Die Materialen aus dem Projekt erhalten sie über die Webseite des MSB: iag.nrw.de
Lehrkräfte und Pilotschulen im Projekt am Standort Paderborn:
Grundschule Altenautal: Markus Krämer
Bonifatius Grundschule Paderborn: Anna Freund
2. Phase
In der zweiten Phase des Projektes im Schuljahr 2018/2019 wurde am Standort Paderborn nun eine Unterrichtseinheit mit dem Informatiksystem Ozobot entwickelt, welche auch mit den bisherigen Modulen aus dem Projekt Iag kombiniert werden kann. Zusätzlich wurde eine Unplugged Einheit zum Thema: "Wie funktioniert der Computer entwickelt." Die Materialien können Sie hier runterladen.
Lehrkräfte und Pilotschulen im Projekt am Standort Paderborn:
Grundschule Altenautal: Markus Krämer
Grundschulverbund Scharmede Tühle: Ute Jansen
Das Modul: Wie funktioniert der Roboter
Ziel des Moduls, das am Standort Paderborn entwickelt wurde ist es, Grundschullehrkräfte in die Lage zu versetzen, gemeinsam mit ihren Schülerinnen und Schülern einen Einblick in die Funktionsweise von Robotern zu erhalten. Schwerpunkt ist die Programmierung.
Den Schülerinnen und Schülern soll durch dieses Modul ein Einblick in die Welt der informatischen Systeme und ihre Programmierung gegeben werden. Am Beispiel des Roboters lernen die Schülerinnen und Schüler das EVA-Prinzip, das für Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe steht, kennen. Dieses Prinzip steckt in jedem informatischen System. Sie lernen, dass ein Roboter auf Befehle reagieren kann. Genauer gesagt: nur auf die Befehle, die er »kennt«. Im weiteren Verlauf der Unterrichtseinheit programmieren die Schülerinnen und Schüler mit einfachen Bausteinen und Befehlen, die auf Bauklötze oder Puzzlekarten abgebildet sind, selbst einen Roboter. Dieser wurde zuvor von den Schülerinnen und Schülern im Unterricht selbst gebastelt. Durch verschiedene, aufeinander aufbauende, Aufgaben lernen die Schülerinnen und Schüler unterschiedliche Konzepte der Programmierung wie z.B. Parameter und Schleifen kennen. Die freie Arbeit mit einer Aufgabensammlung ermöglicht es dem unterschiedlichen Leistungsstand der Schülerinnen und Schüler gerecht zu werden.
Ziel ist es, dass die Schülerinnen und Schüler spielerisch durch Ausprobieren und Experimentieren erste Schritte der Programmierung als wichtiges Konzept der Informatik kennen und verstehen lernen. Die entsprechenden Lehrerfortbildungen ermöglichen den Lehrkräften, informatische Themen rund um das Thema »Wie funktioniert der Roboter« mit der aktuellen Ausstattung ihrer Schulen durchzuführen.
Projektverlauf
Aktuell
Das Projekt Informatik an Grundschulen ist abgeschlossen und wurde mit einem Abschlusssymposium im Sommer 2018 beendet.
Im Schuljahr 2018/2019 gibt es an den Standorten Paderborn und Wuppertal eine Fortführung mit dem Schwerpunkt auf die Umsetzung von Modulen mit Informatiksystemen. Hierzu wird am Standort Paderborn eine Unterrichtseinheit mit dem Roboter Ozobot ausgearbeitet und erprobt.
Ältere Berichte
Seid März 2017 werden Lehrkräfte der am Projekt beteiligten Grundschulen in den 3 Modulen geschult. Anschließend führen sie die Module in ihrem Unterricht der 3. oder 4. Klasse durch.
Parallel findet unter der Federführung der Fachgruppe Didaktik der Informatik, der Universität Paderborn eine Evaluation des Projektes statt.
Bereits vor den Weihnachtsferien 2015 startete Markus Kremer in der Klasse 4a der Grundschule Boke mit unserem Modul im Unterricht. Die entwickelten Materialen wurden in einer vorab geplanten Unterrichtseinheit über 6 Doppelstunden á 2x45 Minuten eingesetzt. Bereits zuvor haben die Schülerinnen und Schüler mit voller Begeisterung Roboter im Kunstunterricht gebastelt. Diese steuerten sie dann nach einer Einführungsstunde über Roboter und Befehle über ein Spielfeld. Dabei lernten sie erste wichtige Konzepte von Programmiersprachen wie z.B. Parameter und Schleifen kennen.
Mit einer etwas überarbeiteten Version ging es nun Anfang Januar in die Klasse 4b der Grundschule Boke.
Ein kleiner Bericht:
"Schau mal mein Roboter hat Guten-Tag-Arme, der begrüßt jeden der hier rein kommt !" Das war nur eine der Begrüßungen der Kinder aus der Klasse 4b. Ganz gespannt schienen sie darauf zu warten, dass ihre gebastelten Roboter endlich zum Einsatz kommen. Nach einer kurzen Einführung und Erinnerung an die letzte Doppelstunde, in der es bereits eine Einführung in das Thema gab, konnte es losgehen. In zweiter Teams arbeiteten die Schülerinnen und Schüler von nun an gemeinsam an den Aufgaben in einer Arbeitsmappe. Zunächst machten sie sich mit den Befehlen des Roboters vertraut, die ihnen auf Puzzlekarten zur Verfügung standen. Dann wanderten auch schon schnell die ersten Roboter zu ihrem Ziel. Mit der Zeit kamen weitere Programmierbausteine und Hindernisse auf dem Spielfeld zum Einsatz, so dass man sich immer wieder mit neuen Gegebenheiten und neuen Konzepten vertraut machen musste. Die Klingel zur Pause überhörte die ein oder andere Gruppe und arbeitete einfach weiter. Am Ende der Doppelstunde waren noch nicht alle Aufgaben bearbeitet, aber dafür wird es noch einmal Zeit geben. Das Feedback der Klasse war positiv und auch die Klassenlehrerin traut sich inzwischen zu Unterrichtseinheiten dieser Art, mit etwas mehr Hintergrundwissen, selbst zu unterrichten. |
