Die Logik der Lehrpläne - informatikgarten.ch

Lernziele

Sie wissen, wie man Lehrplan-Inhalte der ungefähren Stufe der Bloom-Taxonomie zuordnen kann. (Aber lernen Sie um Himmels Willen die Tabelle nicht auswendig!)

Sie können die Idee eines Spiralcurriculum erklären und kennen seine Vorteile für den Lernprozess.

Sie kennen die drei Hauptbereiche der Informatik in den Lehrplänen.

Logik der Verben im Lehrplan

Die Lernziel-Taxonomie nach Benjamin Bloom, angepasst von David Krathwohl, ist ein bewährtes Modell, um kognitive Leistungen zu beschreiben und zu klassifizieren. Die sechs Stufen kognitiver Komplexität bauen aufeinander auf und können durch spezifische Verben beschrieben werden.

400 Quelle: Wikipedia

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Stufen, wobei – wie bei der Pyramide – die kognitiv anspruchsvollste Stufe ganz oben steht und nach unten hin abnimmt.

Kategorie	Beschreibung	Schlüsselwörter
Erschaffen	Eine neue oder originelle Arbeit entwickeln.	entwerfen, zusammenstellen, konstruieren, mutmassen, entwickeln, formulieren, verfassen, untersuchen
Bewerten	Basierend auf den Lernmaterialien einen Standpunkt rechtfertigen.	einschätzen, argumentieren, verteidigen, beurteilen, auswählen, unterstützen, bewerten, kritisieren, abwägen
Analysieren	Verbindungen zwischen Ideen herstellen.	differenzieren, organisieren, in Beziehung setzen, vergleichen, kontrastieren, unterscheiden, untersuchen, experimentieren, fragen, testen
Anwenden	Informationen in neuen Situationen nutzen.	ausführen, umsetzen, lösen, verwenden, demonstrieren, interpretieren, operieren, planen, skizzieren
Verstehen	Ideen oder Konzepte in eigenen Worten wiedergeben.	klassifizieren, beschreiben, diskutieren, erklären, identifizieren, lokalisieren, erkennen, berichten, auswählen, übersetzen
Erinnern	Fakten und grundlegende Konzepte abrufen.	definieren, vervielfältigen, auflisten, auswendig lernen, wiederholen, angeben

Lehrplan anschauen

Wir schauen uns nun den Lehrplan dieses Fachs an und lesen zusammen den Abschnitt “Allgemeine Bildungsziele”.
Ihre Aufgabe ist danach folgende: Konzentrieren Sie sich auf die Informatikinhalte. Ordnen Sie die Lehr- und Lernziele den Stufen auf Blooms Taxonomie zu.
(Den Lehrplan findet man im Gesamtlehrplan der FMS des Kantons Aargau.)

Logik der Abfolge

Diese Lehrpläne bauen oft aufeinander auf: In der Didaktik spricht man dann von einem Spiralcurriculum oder spiralförmigen Lernen. Anstatt jedes Thema einmalig und abgeschlossen zu behandeln, greifen die Lehrpläne zentrale Konzepte immer wieder auf und vertiefen sie schrittweise.

Durch das Wiederaufgreifen derselben Themen auf einer höheren Ebene wird die Lernspirale fortgesetzt. Die Schülerinnen und Schüler werden mit jedem neuen Durchgang des Themas zu komplexeren Denkweisen angeregt, wodurch ihr Verständnis (hoffentlich) zunehmend flexibler und allgemein anwendbar wird.

Lehrpläne verfolgen und Konzepte vergleichen

Schauen Sie sich im Folgenden die Lehrpläne für Informatik der Volksschule sowie der FMS in Gruppen an.

Verstehen Sie den Inhalt der Lehrpläne? Identifizieren Sie unklare Konzepte und helfen Sie sich gegenseitig mit Erklärungen.

Finden Sie die sinnvollste Art und Weise, die Lernziele beider Lehrpläne zusammenzufügen.

Identifizieren Sie Schlüsselkonzepte, die immer wieder auftauchen.

Welche sind es?

Verstehen Sie diese Konzepte?

Lehrplan für “Medien und Informatik” in der Volksschule

Die Informatik-Lernziele der gesamten Volksschule finden Sie in diesem PDF. Zusätzlich folgt ein Auszug aus der Einleitung zu den allgemeinen Zielen des Fachs:

Thema	Inhalt
Informatische Bildung	Der Kompetenzbereich Informatik befasst sich mit der Automatisierung der Informationsverarbeitung. Die Schülerinnen und Schüler lernen, Daten als symbolische Darstellung von Information zu verstehen und gewinnen Einblick in die Prinzipien und Methoden der Verwaltung, Auswertung und Sicherheit von Daten. Ausgehend von der Beschreibung und Analyse einfacher Abläufe lernen die Schülerinnen und Schüler, grundlegende Lösungsstrategien für eine Vielzahl von Aufgabenstellungen zu verstehen und als Algorithmen zu beschreiben. Beim Programmieren werden Prozesse und Abläufe in eine Sprache übersetzt, die der Rechner versteht und so eine automatisierte Verarbeitung von Daten erlaubt. Verschiedene Grundkonzepte der Informatik können dabei auch ohne Computereinsatz vermittelt werden.
Selbstständiges Entdecken fördern	Im Informatikunterricht hat das selbstständige Entdecken einen ebenso grossen Stellenwert wie die Vermittlung von Wissen und Methoden. Viele Aufgabenstellungen können zuerst durch selbstständiges Experimentieren gelöst werden. Die dabei gesammelten Erfahrungen führen zum Entdecken allgemeiner Lösungsstrategien. Diese werden beim Programmieren für weitere Aufgabenstellungen auf ihre korrekte Funktionalität getestet und bei Bedarf verbessert. Der Prozess von der Aufgabenstellung bis zum fertigen Produkt soll mit einem möglichst hohen Grad an Selbstständigkeit durchgeführt werden. Dabei lernen die Schülerinnen und Schüler auch, die Programmiersprache durch selbst entwickelte Funktionen und Prozeduren zu ergänzen – mit dem Ziel, die Kommunikation mit dem Rechner zu vereinfachen und eigene kreative Vorstellungen umzusetzen.
”Be-greifbare” Informatik	Informatik gilt als abstraktes Thema. Für eine erfolgreiche Vermittlung in der Volksschule gilt es deshalb, Informatik anschaulich und “be-greifbar” zu vermitteln. Neben dem Lebensweltbezug bei der Wahl der Beispiele ist deshalb darauf zu achten, Informatikkonzepte, wenn immer möglich, auch spielerisch und handlungsbezogen zu vermitteln. Sensoren, Aktoren und Roboter verbinden die abstrakte Welt der Informatik mit eigenen Handlungserfahrungen und mit der wahrgenommenen Umwelt von Kindern und Jugendlichen.

(Diese Auszüge sind aus dem Lehrplan der Volksschule Aargau, den Sie hier als Webseite finden.)

Lehrplan FMS

Die Informatik-Lernziele der FMS finden Sie in diesem PDF.

(Diese Lehrpläne können Sie dem Gesamtlehrplan der FMS des Kantons Aargau entnehmen.)

Bereiche und Schlüsselkonzepte

Diese Lehrpläne teilen die Informatik in drei Bereiche auf. Diese Aufteilung macht durchaus Sinn:

Bereich	Kern, der behandelt wird
Algorithmen & Programmieren	Computer “denken” nicht kreativ, sondern befolgen Abläufe mit Schleifen, bedingten Anweisungen, Parametern/Variabeln und Unterprogrammen.
Datenstrukturen	Wir müssen menschliche Konzepte und die Realität im Speicher als Daten repräsentieren, damit wir sie in Programmen verarbeiten können.
Informatiksysteme	Da Ihre Schüler täglich mit Computern zu tun haben werden, sollen Umgang und Funktion dieser Systeme erklärt werden.

Im Bereich Programmieren werden folgende Schlüsselkonzepte erwähnt, die letztlich auf Konzepte im Programmieren abzielen:

1. Algorithmisches Denken

Eine Abfolge von Schritten, wobei ein Schritt erst beginnt, wenn der letzte Schritt fertig ist. Das wird eingeführt, indem Schüler Anleitungen, Lösungswegen und Rezepten folgen, sie selbst kreieren und verschiedenartig darstellen - primär als geschriebene Liste oder Flussdiagramm.

Auf welches Konzept im Programmieren zielt das ab?

Dass das Programm Schritt für Schritt von oben nach unten ausgeführt wird.

2. Schleifen

Schleifen wiederholen Dinge. Es gibt zwei Logiken:

Etwas wird eine zu Beginn bekannte Anzahl mal wiederholt (z.B. 5-mal, oder für jedes Objekt in einem Korb).
Etwas wird wiederholt, solange es nötig ist (z.B. den Rahm schlagen, bis er steif ist).

Auf welche Konzepte im Programmieren zielt das ab?

Eine for-Schleife wiederholt Dinge eine zu Beginn bekannte Anzahl mal.
Eine while-Schleife wiederholt Dinge, solange ihre Bedingung wahr ist.

3. Bedingte Anweisungen

Bedingte Anweisungen erlauben es, dass einige Anweisungen nur unter bestimmten Bedingungen ausgeführt werden (z.B. wenn es regnet, nehme ich den Schirm mit).

Auf welches Konzept im Programmieren zielt das ab?

if-Selektionen (womöglich mit elif und else-Zweigen) ermöglichen Entscheidungen im Programmfluss.

4. Unterprogramme & Parameter

Unterprogramme (Funktionen) fassen wiederkehrenden Code zusammen und können aufgerufen werden, wann immer sie benötigt werden.

Parameter machen unser Programm anpassbar - ähnlich wie ein Bohraufsatz die Bohrmaschine anpassbar macht.

Auf welches Konzept im Programmieren zielt das ab?
Funktionen mit und ohne Parameter. Hier als Beispiel eine Funktion saghallo mit einem Parameter name. Beim ersten Aufruf wird das erste Argument "Meli" ins Parameter name abgefüllt.
def saghallo(name): 
	print("Hallo", name,"!")
 
saghallo("Meli")
saghallo("Oliver")

5. Variabeln

Variabeln speichern Werte, die später im Programm genutzt oder verändert werden können. (Parameter sind übrigens einfach temporäre Variabeln, die lokal innerhalb der Funktion existieren solange sie ausgeführt wird.)

Auf welches Konzept im Programmieren zielt das ab?

Variabeln sind Speicherplätze für Daten, z. B. x = 5.

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