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Prof. Dr. Beat Döbeli Honegger
Institut für Medien und Schule, PHZ Schwyz

Informatische Bildung auf der Primarstufe:
Bildungswert und Grenzen
http://doebe.li/talks/ib13
1. Bildungswert?
HarmoS-Konkordat
(2007/2009)
Art. 3 Grundbildung
1 In der obligatorischen Schule erwerben und
entwickeln alle Schülerinnen und Schüler
grundlegende Kenntnisse und Kompetenzen sowie
kulturelle Identität, die es ihnen erlauben, lebenslang
zu lernen und ihren Platz in der Gesellschaft und im
Berufsleben zu finden.
2 Während der obligatorischen Schule erwirbt jede
Schülerin und jeder Schüler die Grundbildung, die den
Zugang zur Berufsbildung oder zu allgemeinbildenden
Schulen auf der Sekundarstufe II
ermöglicht, insbesondere in den folgenden Bereichen:
Sprachen, Mathematik und
Naturwissenschaften, Sozial- und
Geisteswissenschaften, Musik, Kunst und
Gestaltung, Bewegung und Gesundheit.
3 Die Schülerinnen und Schüler werden in ihrer
Entwicklung zu eigenständigen Persönlichkeiten, beim
Erwerb sozialer Kompetenzen sowie auf dem Weg zu
verantwortungsvollem Handeln gegenüber
Mitmenschen und Umwelt unterstützt.

Was?

Warum?

Fachkompetenzen
LLLKompetenzen

Lebensweltperspektive

Berufsperspektive

Selbstkompetenzen
Sozialkompetenzen

Bildungsperspektive

Lernperspektive
Fachkompetenzen

versus

LLLKompetenzen

2. Leitmedienwechsel

Digitalisierung

Konvergenz

Automatisierung

Vernetzung
SprachGesellschaft

HandschriftGesellschaft

BuchdruckGesellschaft

InformationsGesellschaft

2. Leitmedienwechsel

Digitalisierung

Konvergenz

Automatisierung

Vernetzung
...
1982

1995

2001

2002

2005

2007

2011

2. Leitmedienwechsel
Haefner, K. (1982): Die neue Bildungskrise (http://doebe.li/b127)
Negroponte, N.. (1995): being digital (http://doebe.li/b99)
Manovich, L. (2001): The Language of New Media (http://doebe.li/b3145)
Giesecke, M. (2002): Von den Mythen der Buchkultur zu den Visionen der Informationsgesellschaft (http://doebe.li/b2961)
Friedman, T. (2005): The World is Flat (http://doebe.li/b2512)
Baecker, D. (2007): Studien zur neuen Gesellschaft (http://doebe.li/b4152)
Brynjolfsson, E. & McAfee A. (2011): Race Against the Machine (http://doebe.li/b4724)
3. Informatische
Bildung?
Schulische
ICT-Nutzung

Medienbildung

Informatikgrundlagen

Anwendungskompetenzen
Schulische
ICT-Infrastruktur
Schulische
ICT-Nutzung

Medienbildung

Informatikgrundlagen

Anwendungskompetenzen
Schulische
ICT-Infrastruktur
Private
ICT-Nutzung
IM
social networks

Schulische
ICT-Nutzung

Medienbildung

Computerspiele

Informatikgrundlagen

KIM, JIM, JAMES

Private
ICT-Infrastruktur

Anwendungskompetenzen
Schulische
ICT-Infrastruktur
Private
ICT-Nutzung

Schulische
ICT-Nutzung

Medienbildung

Informatikgrundlagen

Anwendungskompetenzen
Private
ICT-Infrastruktur

Schulische
ICT-Infrastruktur
4. Informatikgrundlagen
(nicht primarschulspezifisch!)

Informatikgrundlagen
Algorithmen und Datenstrukturen

Niklaus Wirth,
Prof. em. ETH Zürich
Wirth, N. (1973): Algorithmen und Datenstrukturen (http://doebe.li/b808)
Wie sich GymnasiastInnen die Arbeit von
InformatikerInnen vorstellen:

Bild: Dr. Raimond Reichert, Vortrag 12.03.2013
Die Wahrnehmung der Informatik

Jürg Nievergelt
Prof. em. ETH Zürich
Nievergelt, J. (1995): Welchen Wert haben theoretische Grundlagen für die Berufspraxis? (http://doebe.li/t2492)
Hartmann, W. & Nievergelt, J. (2002): Informatik und Bildung zwischen Wandel und Beständigkeit (http://doebe.li/t2299)
Great Principles of Computing

«Our challenge is to adopt a larger
view of the field that reveals the
science and does not confuse
science and practice.» (2004)
Prof. Peter J. Denning

Denning, P. (2003): Great Principles of Computing. (http://doebe.li/t5077)
Denning, P (2004): The Field of Programmers Myth. Commun. ACM 47, 7 (http://doebe.li/t05306)
Great Principles of Computing
Computation
Berechenbarkeit
Communication
Kommunikation

What can be
computed, limits of
computing

Algorithm, control structures, data structures, automata,
languages, Turing machines, universal computers, Turing
complexity, self-reference, predicate logic, approximations,
heuristics, non-computability, translations, physical realizations.

Sending messages
from one point to
another

Data transmission, Shannon entropy, encoding to medium,
channel capacity, noise suppression, file compression,
cryptography, reconfigurable packet networks, end-to-end error
checking.

Multiple entities
cooperating toward
Verteilte Systeme a single result

Human-to-human (action loops, workflows as supported by
communicating computers), human-computer (interface, input,
output, response time); computer-computer (synchronizations,
races, deadlock, serializability, atomic actions).

Automation
Automatisierung

Performing
cognitive tasks by
computer

Simulation of cognitive tasks, philosophical distinctions about
automation, expertise and expert systems, enhancement of
intelligence, Turing tests, machine learning & recognition, bionics.

Recollection
Datenbanken

Storing and retrieving information

Hierarchies of storage, locality of reference, caching, address
space and mapping, naming, sharing, thrashing, searching,
retrieval by name, retrieval by content.

Design
Systementwurf

how to design systems that are dependable, reliable, usable, safe, and
secure

Evaluation

how computing systems perform under various computational loads and
how much capacity they need to deliver their results on time

Coordination
Es geht nicht um Computer

«Computer Science is no more
about computers than astronomy
is about telescopes.»
Edsger W. Dijkstra
(1930-2002)

Zitat ungesichert.
Informatik ist eine Naturwissenschaft

«The old definition of computer
science - the study of phenomena
surrounding computers - is now
obsolete. Computing is the study of
natural and artificial information
processes.»
Prof. Peter J. Denning

Denning, P. (2007): Computing is a Natural Science, Commun. ACM 50, 7 (http://doebe.li/t7784)
Embodiment als Schlüssel zur Intelligenz
Prof. Rolf Pfeifer (UZH)

Tages Anzeiger (28.02.2013) S. 34
Pfeifer, P. & Scheier, C. (1999) Understanding Intelligence, MIT Press (http://doebe.li/b405)
TuringMaschinen

Computer

Informationsverarbeitende
Systeme

Sichtweisen
der Informatik
... mit Sensoren und Aktoren

... und Umwelten

Weitere Literatur:
Winograd T. & Flores F. (1987) Understanding Computers and Cognition
(http://doebe.li/b151)
Wegner, P. (1997) Why Interaction is More Powerful Than Algorithms. Commun. ACM 40, 5
(http://doebe.li/t2515)

In der
Informatik
geht es
um ...
Prof. Dr. Beat Döbeli Honegger
Institut für Medien und Schule, PHZ Schwyz

5.

Informatische Bildung auf der Primarstufe
Bildungswert und Grenzen

und deren Ausdehnung?
Informatikgrundlagen als Fachkompetenzen
Was?

Warum?

Fachkompetenzen
Lebensweltperspektive

Berufsperspektive
Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
Recollection

Bildungsperspektive

Lernperspektive
Informatikgrundlagen helfen bei Anwendungen

Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation

Konzeptwissen

Recollection

Produktwissen
Informatikgrundlagen erleichtern Medienbildung

Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
Recollection
Was?

Warum?

Fachkompetenzen
Lebensweltperspektive

Berufsperspektive
Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
Recollection

Bildungsperspektive

Lernperspektive
Grenzen?

Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
Recollection

Kognitive
Fähigkeiten
Beispiel: Dynamische Labyrinthe (1974)

Cohors-Fresenborg, E. (1976): Dynamische Labyrinthe. Didaktik der Mathematik, 1, 1-21.
Schwank, I. (2005): Maschinenintelligenz: Ein Ergebnis der Mathematisierung von Vorgängen (http://doebe.li/t14668)
Bsp: Dynamische Labyrinthe (1974)

Cohors-Fresenborg, E. (1976): Dynamische Labyrinthe. Didaktik der Mathematik, 1, 1-21.
Schwank, I. (2005): Maschinenintelligenz: Ein Ergebnis der Mathematisierung von Vorgängen (http://doebe.li/t14668)
Bsp: Dynamische Labyrinthe (1974)

Cohors-Fresenborg, E. (1976): Dynamische Labyrinthe. Didaktik der Mathematik, 1, 1-21.
Schwank, I. (2005): Maschinenintelligenz: Ein Ergebnis der Mathematisierung von Vorgängen (http://doebe.li/t14668)
Abstraktes konkret machen
abstrakt - konkret
Repräsentationstrias:
symbolisch – ikonisch - enaktiv

Turkle, S. & Papert, S. (1990): Epistemological pluralism and the revaluation of the concrete (http://doebe.li/t3439)
Bruner, J. (1988): The Process of Education (http://doebe.li/b1100)
Hartmann, W. et al. (2006): Informatikunterricht planen und durchführen (http://doebe.li/b2600)
abstrakt - konkret
computer science unplugged

Bell, T. et al. (1998): Computer Science Unplugged (http://doebe.li/b3974)
Bell, T. et al. (2006): Computer Science Unplugged (http://doebe.li/b3203)
Gallenbacher, J. (2006): Abenteuer Informatik (http://doebe.li/b3143)
abstrakt - konkret
i-factory (Verkehrshaus)
Arbeiten im Team
Was?

Warum?

Lebensweltperspektive

Berufsperspektive

Bildungsperspektive
Design

Evaluation

Sozialkompetenzen

Lernperspektive
Arbeiten im Team

Tag der Informatik
30.08.2008
Informatik heisst auch kreativ gestalten
Was?

Warum?

Lebensweltperspektive

Berufsperspektive

Selbstkompetenzen
Design

Bildungsperspektive

Evaluation
Lernperspektive
Informatik ist kreativ gestalten und darf motivieren

Design

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Resnick, M. et al. (1996) Pianos, not Stereos (http://doebe.li/t6087)
Resnick, M. (2007) Sowing the seeds for a more creative society) (http://doebe.li/t9993)
Schelhowe, H. (2007) Technologie, Imagination und Lernen (http://doebe.li/b3147)
Participatory Culture

Design

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Jenkins, H. et al. (2006) Confronting the Challenges of Participatory Culture (http://doebe.li/b3897)
Aragon, C. (2009) A Tale of Two Online Communities (http://doebe.li/t9994)
Informatik ist nicht auf den Bildschirm beschränkt

Design

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3D-Drucken

Design

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Mit Informatik Mathematik, Physik etc. lernen
Konstruktivismus

► Konstruktionismus

Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
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Harel, I. & Papert, S. (1990) Constructionism (http://doebe.li/b1412)
Schelhowe, H. (2007) Technologie, Imagination und Lernen
(http://doebe.li/b3147)
Selbstkompetenzen

MINT-Förderung
(insb. Frauenförderung)

Conclusion and implications for education
Our results clearly indicate that the decrease in interest in a career in science does not
occur during the transition from academic high school to university, but rather takes
place prior to matriculation into universities. Consequently, encouraging girls and
adolescents to choose STEM careers in K-12 classrooms seems to be highly important.
We can conclude that it is crucial to enhance girls’ early passion for science from the
very beginning of their education.
Teaching in science should, therefore, be focused on providing learning settings with a
high level of cognitive activation such as challenging experiments.
The goal is to enhance girls’ competence and self-efficacy beliefs relating to
mathematics and natural sciences in order to strengthen their early sense of identity
as a (future) scientist.
Bieri Buschor, C. et al. (im Druck): Majoring in STEM – What accounts for Young Women's Career Decision-making?
The Journal of Educational Research
Diskussion...

http://doebe.li/talks/ib13
Was?

Warum?

Fachkompetenzen
Lebensweltperspektive

Berufsperspektive
Computation

Communication

Automation

Coordination

Design

Evaluation
Recollection

Selbstkompetenzen
Sozialkompetenzen

Bildungsperspektive

Lernperspektive
beat@doebe.li
beat.doebe.li
beat.doebe.li/+
beat.doebe.li/phz
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