Aspekte des modernen Informatikunterrichts - Fokus Programmierausbildung

Claudio Landerer (2017): Aspekte des modernen Informatikunterrichts - Fokus Programmierausbildung. Dissertation, [[]].
Begutachtet durch Karl Josef Fuchs.

Zusammenfassung

Diese Arbeit zeigt, wie moderner Informatik- bzw. Programmierunterricht entsprechend etablierter Erkenntnisse aus Instruktionspsychologie, Pädagogik, allgemeiner Didaktik und Informatikdidaktik geplant, implementiert bzw. evaluiert werden kann und welche Effektstärken durch derartigen Unterricht zu erzielen sind. Moderner Programmierunterricht betrifft nach Auffassung dieser Arbeit die vier Aspekte Lernziele, Lernzielkontrollen, Grundprinzipien der Unterrichtsgestaltung und Instruktionsdesign. Für jeden einzelnen dieser vier Bereiche gibt die Arbeit vor dem Hintergrund einer definierten informatikdidaktischen Basis (bestehend aus lerntheoretischen Grundlagen, Cognitive Load Theorie, Understanding by Design, Constructive Alignment, Kompetenz-, Handlungs-, und Konzeptorientierung sowie Transferlernen) einen theoretischen Ein- bzw. Überblick. Dabei werden nicht nur Theorien, Konzepte, Methoden oder empirische Befunde aufgearbeitet. Es geht vor allem auch darum, diese vier Aspekte aus informatikdidaktischer Perspektive und mit starkem Fokus auf der praktischen Relevanz für den Programmierunterricht darzustellen. Auf Basis des so konstruierten Theoriegebäudes wird ein Instruktionsdesign namens FUSION entwickelt. FUSION kann als Vertreter einer neuen Art von Instruktionsdesigns gesehen werden, die kognitivistische und konstruktivistische Kernelemente verschmelzen, um eine optimale Lernerfahrung zu bieten. FUSION wird in der Folge als Basis für die Realisierung eines umfangreichen Moodlekurses zum Schwellenkonzept Subtypenpolymorphismus verwendet. Dieser Kurs nutzt fortgeschrittene LMS-Funktionalitäten und besteht aus einer großen Anzahl von selbst erstellten Inhalten. Er realisiert eine leicht gamifizierte, konzept-, handlungs- und kompetenzorientierte sowie gemäßigt konstruktivistische Lernerfahrung, die wesentliche Elemente des stressfreien, selbstgesteuerten, reflexiven und kooperativen Lernens mit neuen Medien aufgreift. Der erstelle Moodlekurs wurde im Unterricht mit knapp 100 Lernenden und vier Lehrpersonen erprobt und evaluiert. Über einen Vortest-Nachtest-Vergleich wurden die Lernzuwächse der Lernenden eruiert. Der mit dem Moodlekurs durchgeführte Unterricht führte zu einem signifikanten Lernzuwachs. Die berechneten Effektstärken sind hoch. Sie liegen bei 1,16 für Cohen's d bzw. 0,58 für Cliff's delta. Die Auswertung von drei durchgeführten Onlinebefragungen zeigte Kandidaten für mögliche Ursachen des gemessenen Lernzuwachses zusammen mit einigen Verbesserungsmöglichkeiten auf. Einer der verwendeten Fragebögen bezog sich auf die Unterrichtsqualität mit dem durchgeführten Moodlekurs, die von den Beteiligten insgesamt als überdurchschnittlich bis hoch eingestuft wurde. Die Lernenden bewerteten den Kurs mit 4,27 von 5 Sternen, die Lehrpersonen mit 5 von 5 Sternen. Alle beteiligten Lehrpersonen und 84 Prozent der Lernenden würden ihren Unterricht auch in Zukunft lieber mit Kursen solcher Art verbringen. Zusammenfassend wird mit dieser Arbeit gezeigt, dass selbst für schwierige informatische Themen Unterricht gestaltet werden kann, der den beteiligten Personen Spaß macht und dabei gleichzeitig beachtliche Lernfortschritte ermöglicht.