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 Schülerinnen und Schüler, sondern auch für die meisten Lehrpersonen etwas komplett Neues. In diesem Projekt wollen wir mit der ETH Zürich, dem Leiden Institute of Advanced Computer Science und der Projektschule Goldau systematisch erfassen, was sich Kinder unter Informatik vorstellen und welche Fehlvorstellungen sie im Bereich des Programmierens haben. Dieses Wissen soll zur Verbesserung des künftigen Informatikunterrichts in Primarschulen beitragen.

Fehlvorstellungen beim Programmieren, etwa über die Funktionsweise von Variablen, sind seit 40 Jahren ein Thema der Informatikdidaktik. Bisher wurden aber meist erwachsene Studierende der Informatik untersucht. Mit den aktuellen Bemühungen in vielen Ländern, Informatik für alle bereits in unteren Schulstufen zu vermitteln, verändern sich die Voraussetzungen der Lernenden in zwei Dimensionen: Sie haben das Fach nicht freiwillig gewählt und sie benötigen aufgrund ihres Alters eine andere Fachdidaktik.

Im ersten Teilprojekt werden wir einen allgemeinen aktuellen Überblick zu Vorstellungen bezüglich Informatik bei Primarschulkindern erstellen. Im zweiten Teil werden wir konkrete Fehlvorstellungen beim Programmieren in verschiedenen Programmierumgebungen untersuchen. Dafür entwickeln wir zwei Erhebungsinstrumente: Eines zu allgemeinen Informatikkonzepten und eines zu spezifischen Programmierkonzepten und entsprechenden Fehlvorstellungen. Die Erkenntnisse werden in Workshops mit Lehrpersonen vorgestellt.

Aus anderen Fächern ist bekannt, dass das Wissen um Konzepte und Fehlvorstellungen der Lernenden zu besserem Unterricht führt. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen deshalb wichtige Beiträge zur künftigen Gestaltung des Informatikunterrichts im In- und Ausland liefern, sei dies zur Formulierung von Lehrplänen oder zur Gestaltung von Unterrichtsmaterialien. Ebenso werden sie Lehrpersonen bei der Diagnose und Förderung von Kompetenzen der Schülerinnen und Schüler unterstützten.

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