Wieviel Informatik braucht der Mensch?

Die Corona-Krise hat in Schulen und Hochschulen die Ergänzung, vielfach sogar den zeitweisen Ersatz des „Normalunterrichts“ durch digitale Angebote erzwungen. Für diejenigen Lehrkräfte, für die das ein Sprung ins kalte Wasser bedeutete, gab es zum Glück schnell viele praktische Hilfen. Unter dem Strich haben die oft als digital unterbelichtet gescholtenen LehrerInnen die Anforderungen besser gemeistert als wohl viele befürchtet hatten. Zu Recht werden aber nun (wieder) grundsätzliche Fragen gestellt und diskutiert: Was ist eigentlich digitale Medienkompetenz für Lernende und natürlich auch für Lehrende und wann kann und soll sie von wem vermittelt werden? Braucht es ein Pflichtfach Informatik und ab welcher Schulstufe? Brauchen wir Programmieren für Alle und wer kann das unterrichten?

Vor diesem Hintergrund habe ich mich gefragt, was für mich eigentlich ein (Pflicht)Fach Informatik bedeutet hätte. Als ehemaliger Unterrichtstechnologe und Mediendidaktiker hatte ich nämlich mein ganzes Berufsleben mit Computern und dem Internet zu tun, nicht nur als Anwender, sondern öfters auch als Programmierer und Leiter von Entwicklungsprojekten – nicht zuletzt deshalb bin ich heute immer noch interessierter Beobachter der Diskussion um die Digitalisierung im Bildungsbereich.

Zunächst, wie hat die Informationstechnologie mich konkret betroffen? Als ich Anfang der 60erJahre noch zur Schule ging, gab es das Fach Informatik ja nicht einmal an den Hochschulen. Auch im Studium (der Biologie ab 1968) habe ich das Programmieren nie systematisch gelernt. Ich musste mir immer genau das autodidaktisch aneignen, was ich für aktuelle Projekte benötigte. Für die Simulation eines Modells der theoretischen Biologie in meiner Diplomarbeit begann es mit FORTRAN. Für die Entwicklung von Unterrichtssoftware kam später auch ALGOL hinzu. Mit dem Aufkommen der PCs rückten dann BASIC und auch Pascal in den Vordergrund. Selbst eine Episode mir ELAN war dazwischen (wer erinnert sich noch an die Educational LANguage aus der TU Berlin und der GMD?). Für die erwähnte Unterrichtssoftware verwendeten wir schließlich Autorensysteme wie HyperCard, Toolbook oder Authorware.

Auf dem Apple ][ lernte ich Anfang der 80er Jahre zum ersten Mal die Sprache Logo kennen, die ich zuvor nur aus der Literatur kannte. Ich war ziemlich fasziniert von ihren Eigenschaften und Konzepten wie Rekursion oder Programme als Daten (wer nicht glaubt, dass das damals schon möglich war, lese Kapitel 8 in Programmieren lernen mit Logo von Jochen Ziegenbalg), deren Tragweite ich damals noch gar nicht richtig einordnen konnte. Inzwischen verwende ich für meine neuen Themenschwerpunkte Computerkunst und Optische Täuschungen den Logo-Nachfolger Snap!.

An Hintergrundwissen war ich auch interessiert. Das begann mit dem Kosmos Lerncomputer Logikus (1968), mit dem ich einfachste Programmabläufe mit Logik-Schaltungen gebastelt habe (wen es interessiert: es gibt sogar noch einen Logikus-Simulator). Das Buch der Denkmaschinen von W.R. Fuchs (1968) hat mir damals ebenfalls sehr geholfen. Später wurde das durch einige Programmierbücher unterfüttert. Obwohl mir beruflich und im privaten Alltag Computer und Internet unentbehrlich geworden sind, habe ich Dank der Lektüre einiger wichtiger Bücher bis heute eine gewisse kritische Distanz behalten. Ich nenne nur exemplarisch Joseph Weizenbaums Die Macht der Computer und die Ohnmacht der Vernunft (1977) oder Sherry Turkles Die Wunschmaschine (1984).

Unterm Strich habe ich vermutlich über die Zeit einiges von dem angesammelt, was man heute laut der Erklärung Bildung in der digitalen vernetzten Welt der Gesellschaft für Informatik wissen sollte. Eine prägnante Darstellung dafür ist das sogenannte Dagstuhl-Dreieck:

Was ist von meinen Erfahrungen auf heute übertragbar? Es ist schon ein paar Jahre her, dass ich mir intensiver Gedanken gemacht habe zur Medienkompetenz von (Hochschul-)Lehrenden. Aber nach wie vor gilt es wohl „einen Kern an Wissen und Fertigkeiten herauszudestillieren, der unabhängig von aktuellen technischen Entwicklungen und Moden geeignet ist, klassische Lehrformen fortzuentwickeln (und damit auch aufzuwerten) sowie innovative Lehrformen zu erproben“ (Wedekind, 2008). Wenn ich es richtig sehe, gibt es heute immer noch zu wenig fachspezifische Schulungs- und Beratungskonzepte, verbunden mit dem Transfer von Best-Practice-Beispielen. Ich bin aber überzeugt, dass nur nah an den Bedürfnissen verschiedener Fachorientierungen die mediendidaktische Kompetenz gefördert werden kann. Inhaltlich finde ich mich damit gut wieder in dem Buch Mehr als 0 und 1 von Beat Döbeli Honegger.

Und was ist mit dem Pflichtfach Informatik? Die Diskussion darüber und die Forderung danach reicht bis in die 80er Jahre zurück. Ich erinnere mich an Auseinandersetzungen über geeignete Programmiersprachen für die Schule (im gezeigten Themenheft von LOGIN (Heft 3, 1983) waren u.a. ELAN, COMAL und Logo dabei).  Eine zunächst eingeführte Informationstechnische Grundbildung (ITG) wurde stark kritisiert, weil sie sich zumeist auf die Vermittlung von Anwenderwissen in Textverarbeitung, Präsentationstechnik und der Verwendung von Suchmaschinen im Internet beschränkte. Die Forderungen heute streben dagegen ein Pflichtfach Informatik an (es lohnt sich bei Twitter dem Hashtag #Pflichtfachinformatik zu folgen), manche schon im Primarbereich – so die Empfehlungen der Gesellschaft für Informatik zu Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich. Für die Auswahl informatischer Gegenstände wird auf das Konzept der fundamentalen Ideen der Informatik verwiesen (siehe Schwill, 1993, sowie den Versuch einer empirischen Grundlegung bei Zendler & Spannagel, 2006).

Mir fehlt der Zugang zu aktuellen Lehr- und Schulbüchern. Deshalb kann ich nicht beurteilen, wie diese stark fachsprachlich geprägten Zusammenstellungen durch didaktisch gestaltete Fachkonzepte konkret im Unterricht aufgegriffen und umgesetzt werden. Tatsächlich finde ich mich mit meinen eigenen oben geschilderten Erfahrungen am ehesten wieder in der Aussage, dass informatische Kompetenzen in der aktiven Auseinandersetzung mit den Inhalten erwachsen (GI, 2019, S. 7). Auch im aktuellen Buch Computer Science in K-12 (Grover, 2020) ist die Einführung in die Computer Science im Wesentlichen eine Einführung für Lehrende, das Programmieren zu lehren.

Die Aussage entspricht meiner Erfahrung mit (erwachsenen) Adressaten, dass es wichtig ist, die Inhalte der Informatik in Bereichen anzuwenden, an denen sie tatsächlich interessiert sind. Selber habe ich das konkret umgesetzt in meinen Büchern zur Computerkunst und Optische Täuschungen. Viele Ideen für mein eigenes Konzept des Programmieren für Alle verdanke ich dem Kurs Beauty and Joy of Computing (welch ein schöner Name!). Dessen Curriculum ist um sieben Big Ideas (things to learn) und sechs Computational Thinking Practices (things to do) herum organisiert, den Computer Science Principles. Die Autoren benennen auch die Big Ideas des Programmierens (Variablen, Iteration, Listen, Rekursion, Parallelität, Ereignisbehandlung u.a.). Programmieren lernen bedeutet dann, diese Konzepte im jeweiligen Kontext richtig anzuwenden. Für meinen Ansatz bedeutete das konkret:

  • Der Designprozess als solcher besteht aus dem Recoding & Remixing von bedeutungsvollen Artefakten (Grafiken).
  • Mit jedem neuen Konzept, das eingeführt wird, wird eine spezifische Grafik umgesetzt („One idea – One Product“, wie in der folgenden Tabelle angedeutet).

Im Grunde ist das ein Rückgriff auf das Prinzip des Konstruktionismus im Sinne von Seymour Papert. Dies, gekoppelt mit der Nutzung visueller Programmierumgebungen (wie Scratch oder Snap!) kann meiner Meinug nach tatsächlich Grundlage für die Einführung eines Schulfachs Informatik ab der Grundschule sein.

Literatur:
Autorengruppe Bildungsberichterstattung (2020). Bildung in Deutschland 2020. Bielefeld: wbv media. Zur Online-Version: https://www.bildungsbericht.de/de/bildungsberichte-seit-2006/bildungsbericht-2020/bildung-in-deutschland-2020
Grover, S. (ed.) (2020). Computer Science in K-12: An A-To-Z Handbook on Teaching Programming. Palo Alto: Edfinity.
Döbeli Honegger, B. (2017).Mehr als 0 und 1 – Schule in einer digitalisierten Welt. Bern: hep Verlag.
Fuchs, W.R. (1968). Knaurs Buch der Denkmaschinen. München: Droemer Knaur.
Gesellschaft für Informatik (2019). Empfehlungen der Gesellschaft für Informatik (GI): Kompetenzen für informatische Bildung im Primarbereich. Download unter: https://www.researchgate.net/publication/330856831_Empfehlungen_der_Gesellschaft_fur_Informatik_GI_Kompetenzen_fur_informatische_Bildung_im_Primarbereich/link/5c587dcea6fdccd6b5e25428/download
Schwill, A. (1993). Fundamentale Ideen der Informatik. In: ZDM – Zentralblatt für Didaktik der Mathematik, 25. Jg., Heft 1, S.20–31. Download unter: http://www.informatikdidaktik.de/Forschung/Schriften/ZDM.pdf
Turkle, S. (1984). Die Wunschmaschine – Der Computer als zweites Ich. Reinbek: Rowohlt.
Wedekind, J. (2008). Medienkompetenz für (Hochschul-) Lehrende. In: zeitschrift für e-learning, 2/2008: E-Competence für Lehrende, S. 24-37. Innsbruck: Studienverlag. Download unter: http://joachim-wedekind.de/Downloads/medienkompetenzHSLehrende.pdf
Weizenbaum, J. (1977). Die Macht der Computer und die Ohnmacht der Vernunft. Frankfurt: Suhrkamp.
Zendler, A. & Spannagel, C. (2006). Zentrale Konzepte im Informatikunterricht: eine empirische Grundlegung. Notes on Educational Informatics – Section A: Concepts and Techniques 2 (1): 1–21. Download bei University of Education Ludwigsburg, Institute of Mathematics and Computer Science
Ziegenbalg, J. (1985). Programmieren lernen mit Logo. München: Carl Hanser Verlag. Download unter: https://jochen-ziegenbalg.github.io/materialien/Buecher/Logo-Programmierung/Programmieren-lernen-mit-Logo.pdf

Zurück zu den Klassikern?

Informatikdidaktiker bin ich nicht, verfolge aber trotzdem seit Beginn die Diskussionen um geeignete Programmiersprachen für die Schule. Ein früher wichtiger Beitrag dazu war das Themenheft 3 (1983) der Zeitschrift LOG IN. Damals wurden u.a. Pascal, BASIC oder ELAN (eine spezielle Ausbildungssprache, die völlig in der Versenkung verschwunden ist) behandelt. Ernsthafter Kandidat war damals auch die listenverarbeitende Sprache Logo (als LISP- Abkömmling, Näheres unter Alles zu Logo). Eher am Rande erwähnt wurde Smalltalk als Beispiel für eine damals relative neue Art der Programmiermethodik, die objektorientierte Programmierung. Weiterlesen