Stechert, Peer: Fachdidaktische Diskussion von Informatiksystemen und der Kompetenzentwicklung im Informatikunterricht. 2009
Inhalt
- Kurzfassung
- Abstract
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1 Einleitung
- 1.1 Problemlage und Motivation
- 1.2 Forschungsmethodik und Forschungsverlauf
- 1.3 Gliederung der Arbeit
- 2 Einordnung in die Kompetenzdiskussion
- 2.1 Der Kompetenzbegriff
- 2.1.1 Kompetenzdefinition
- 2.1.2 Schlüsselkompetenzen
- 2.1.3 ICT Literacy und Information Literacy
- 2.1.4 Europäischer Qualifikationsrahmen für lebenslanges Lernen
- 2.1.5 Kompetenzstufung
- 2.2 Basiskompetenzen und Bildungsstandards
- 2.3 Kompetenz statt ,,Informatiksystemverständnis''
- 2.4 Zusammenfassung und Fazit für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 3 Der Informatiksystembegriff
- 3.1 Überblick
- 3.2 Der Systembegriff und fachdidaktische Schlussfolgerungen
- 3.2.1 Begriffsdefinition
- 3.2.2 Perspektiven auf Informatiksysteme
- 3.2.3 Innere Struktur von Informatiksystemen
- 3.3 Fazit und Kriterien für die Analyse des Forschungsstandes
- 4 Stand der Forschung zu Informatiksystemen und Kompetenzentwicklung
- 4.1 Überblick
- 4.2 Analyse des nationalen Forschungsstands zu Informatiksystemen und Kompetenzentwicklung in der Schulinformatik
- 4.2.1 Informatiksysteme im algorithmen-, anwendungs-, und benutzerorientierten Informatikunterricht
- 4.2.2 Legitimation des Bildungswertes von Informatiksystemen durch fundamentale Ideen der Informatik
- 4.2.3 Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen in systemorientierten Ansätzen
- 4.2.4 Weitere Entwicklungen zu Informatiksystemen seit den 1990er Jahren
- 4.2.5 Informatiksysteme und Kompetenzentwicklung in den Bildungsstandards für die Sekundarstufe I
- 4.3 Analyse des internationalen Forschungsstands zu Informatiksystemen und Kompetenzentwicklung in der Schulinformatik
- 4.3.1 Internationale Ausgangslage
- 4.3.2 Internationale Informatikcurricula
- 4.3.3 Informatiksysteme und Kompetenzentwicklung in Eberles Didaktik einer informations- und kommunikationstechnologischen Bildung auf der Sekundarstufe II
- 4.3.4 Internationale Forschungs- und Erfahrungsberichte
- 4.4 Fazit für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen in der Sekundarstufe II
- 4.4.1 Überblick und Strukturierung der Ergebnisse
- 4.4.2 Bildungsziele für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 4.4.3 Empfehlungen zu Unterrichtsinhalten und -gegenständen für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 4.4.4 Lehr-Lernmethodische Empfehlungen zur Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 4.4.5 Empfehlungen zu Lehr-Lernmedien für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 4.4.6 Schlussfolgerungen und wissenschaftliche Fragestellungen
- 5 Vorgehensweise zur Entwicklung eines Unterrichtsmodells zu Informatiksystemen und Kompetenzentwicklung
- 5.1 Überblick
- 5.2 Zielsetzung und Definition des Unterrichtsmodells
- 5.3 Strukturierung und Fokussierung der Bildungsziele, -inhalte, -methoden und -medien
- 5.4 Entwurfsmuster als Wissensrepräsentation für vernetzte fundamentale Ideen der Informatik
- 5.4.1 Entwurfsmuster zur Förderung der Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 5.4.2 Klassifikation der Entwurfsmuster
- 5.4.3 Zwischenfazit zur Klassifikation für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 5.4.4 Beitrag der durch die Klassifikation ausgewählten Entwurfsmuster zur Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen am Beispiel der Zugriffskontrolle
- 5.4.5 Darstellung der Vernetzung fundamentaler Ideen
- 5.4.6 Zusammenfassung zu Entwurfsmustern als Wissensrepräsentationen
- 5.5 Entwicklung von Vorgehensweisen zur Erkundung von Informatiksystemen
- 5.5.1 Experimente und Tests zur Erkundung von Informatiksystemen
- 5.5.2 Unterrichtsexperimente zur Förderung der Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 5.5.3 Vorgehensweise zur systematischen Erkundung des nach außen sichtbaren Verhaltens
- 5.5.4 Vorgehensweise zur systematischen Erkundung der inneren Struktur eines Informatiksystems
- 5.5.5 Zusammenfassung und Einordnung der systematischen Erkundung in das Unterrichtsmodell
- 5.6 Lernförderliche Software für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 5.6.1 Anforderungen an lernförderliche Software für Kompetenzentwicklung mit Informatiksystemen
- 5.6.2 Entwurfsmuster als strukturelle Grundlage lernförderlicher Software
- 5.6.3 Fallstudienbasierte Entwicklung der Lernsoftware Pattern Park
- 5.7 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen für die Kompetenzentwicklung
- 6 Erste exemplarische Erprobung des Unterrichtsmodells
- 6.1 Überblick
- 6.2 Motivation der Unterrichtserkundung und Einordnung in den Forschungsverlauf
- 6.3 Rahmenbedingungen und Untersuchungsmethodik
- 6.3.1 Inhaltliche Konzeption
- 6.3.2 Lerngruppe und zeitlicher Rahmen
- 6.3.3 Unterrichtsmethodik und technischer Rahmen
- 6.4 Beschreibung und Durchführung der Erprobung
- 6.4.1 Lernphasen und Problemstellen im Unterrichtsprojekt
- 6.4.2 Datenstruktur Schlange und Iteratormuster
- 6.4.3 Zugriffskontrolle
- 6.4.4 Rolle der Lernsoftware
- 6.4.5 Exkurs: Beitrag der eingesetzten informatischen Darstellungsformen
- 6.5 Evaluation
- 6.5.1 Lernerfolgskontrolle
- 6.5.2 Schriftliche Akzeptanzbefragung der Schüler
- 6.5.3 Leitfaden Interview mit der Informatiklehrperson
- 6.6 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse der ersten Unterrichtserprobung
- 7 Weiterentwicklung, Verfeinerung und Ergänzung des Unterrichtsmodells
- 7.1 Überblick
- 7.2 Verfeinerung der Strukturierung von Kompetenzen zu Informatiksystemen
- 7.2.1 Verfeinerung der Perspektiven auf Informatiksysteme
- 7.2.2 Strukturierung der Unterrichtsinhalte
- 7.3 Weiterentwicklung und Ergänzung zu Wissensrepräsentationen für vernetzte fundamentale Ideen der Informatik
- 7.3.1 Architekturmuster als Wissensrepräsentationen für vernetzte fundamentale Ideen der Informatik
- 7.3.2 Entwurfsmuster als Wissensrepräsentationen: Einfluss von Musterparametern auf das Systemverhalten und Entwurf einer Lernsoftware
- 7.4 Analyse der systematischen Erkundung von Informatiksystemen
- 7.4.1 Auswirkungen der verfeinerten Strukturierung auf die systematische Erkundung des Systemverhaltens
- 7.4.2 Analyse des Erkundens von Informatiksystemen mittels Laut-Denken
- 7.4.3 Zusammenfassung der Analyse des Erkundens von Informatiksystemen
- 7.5 Zusammenfassung
- 8 Zweite exemplarische Erprobung des Unterrichtsmodells
- 8.1 Überblick
- 8.2 Rahmenbedingungen und Untersuchungsmethodik
- 8.2.1 Inhaltliche Konzeption und Einordnung in den Forschungsverlauf
- 8.2.2 Lerngruppe und zeitlicher Rahmen
- 8.2.3 Unterrichtsmethodik und technischer Rahmen
- 8.3 Beschreibung und Durchführung der Erprobung
- 8.3.1 Lernphasen und Problemstellen im Unterrichtsprojekt
- 8.3.2 Brücke zwischen Verhalten und innerer Struktur durch Erkundung von Informatiksystemen
- 8.3.3 Vernetzung mit dem Zustandskonzept
- 8.3.4 Rolle der Lernsoftware
- 8.4 Evaluation
- 8.4.1 Auswertung der Lernerfolgskontrolle
- 8.4.2 Schriftliche Akzeptanzbefragung der Schüler
- 8.4.3 Auswertung des Interviews mit der Informatiklehrperson
- 8.5 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse der zweiten Unterrichtserprobung
- 9 Zusammenfassung, Fazit und Ausblick
- A Anhang
- A.1 Akzeptanzfragebogen der ersten Unterrichtserprobung
- A.2 Akzeptanzfragebogen der zweiten Unterrichtserprobung
- A.3 Inhalt der CD-ROM
- Literatur
