Hintergrund

Die Digitalisierung hat unser Leben in den letzten Jahren grundlegend verändert und wird uns und unser Leben in einer Weise beeinflussen, die wir uns heute noch gar nicht vorstellen können. Trotz der großflächigen Berührung und teilweise exzessiven Nutzung moderner Technologie entwickelt die Generation der Digital Natives nicht automatisch anspruchsvolle digitale Kompetenzen. Als Folge der Digitalisierung ist jedoch die Entwicklung der sogenannten 21st century skills, wichtige Fähigkeiten und Kompetenzen für das 21. Jahrhundert, entscheidend für die Teilnahme an einer sich schnell entwickelnden Welt und die Anforderungen auf dem Arbeitsmarkt. Computational Thinking (CT) ist eine dieser Fähigkeiten und beschreibt eine Art, Probleme aus der Perspektive eines Informatikers zu lösen und in Form von Algorithmen zu formulieren, die für eine Maschine oder einen anderen Menschen leicht lesbar sind. Trotz eines stärkeren Fokuses und verschiedener Ansätze zur Einbettung von CT in die Schulbildung in ganz Europa gibt es noch viele Probleme, die angegangen werden müssen. Die Verfügbarkeit von Informationstechnologie variiert stark und verhindert so oft die Vermittlung von digitalen Kompetenzen. Auch der sozioökonomische Status ist leider ein starker Prädiktor für CT-Fähigkeiten und weist auf die Existenz einer sogenannten digitalen Kluft hin. Selbst wenn eine ausreichende und geeignete Ausstattung vorhanden ist, erfordert die erfolgreiche Implementierung von CT in die Lehrpläne die Unterstützung von Lehrkräften durch Schulungen, die ihr Verständnis von CT vertiefen. Es ist auch notwendig, eine Plattform zu bieten, um bewährte Verfahren und Beispiele unter den Lehrkräften auszutauschen und eine entsprechende Gemeinschaft zu schaffen.

Ziel

Die Idee dieses Projekts ist es, eine Lernumgebung zu entwickeln, mit der Computational Thinking unabhängig vom sozioökonomischen Hintergrund der Schüler*innen und Schulen gelehrt und gelernt werden kann. Ansätze für CT, die Hardware und moderne Technologie (z.B. Roboter, 3D-Drucker) verwenden, können für Schüler*innen sehr motivierend sein. Es gibt jedoch viele praktische Gründe wie Kosten, Sicherheitsbedenken und die Verfügbarkeit nur für eine kleine Gruppe von Schüler*innen gleichzeitig, die ihren möglichen Nutzen überwiegen.

Wir wollen die technischen Möglichkeiten der Digitalisierung nutzen, um den Schüler*innen die Möglichkeit zu geben, CT zu lernen, ohne zusätzliche Hard- oder Software kaufen zu müssen. Da fast alle Schüler*innen (91% in der Sekundarstufe II) in Europa ein Smartphone besitzen, bezweckt unser Ansatz, die Vorteile des sogenannten Bring-Your-Own-Device-Ansatzes so zu nutzen, dass die Lehrkräfte CT in ihren regulären Unterricht einbauen können.

Um das Projektziel zu erreichen, werden drei verschiedene Aspekte fokussiert:

1. die technische Entwicklung einer digitalen Lernumgebung namens COLETTE,
2. inhaltsbasierte und
3. pädagogische Unterstützung der Lehrkräfte bei der Nutzung dieser Plattform.

COLETTE wird ein Zwei-Komponenten-System sein, nämlich ein Webportal und eine App für mobile Geräte. Das Webportal fungiert als Autorenwerkzeug, mit dem Lehrkräfte in der Lage sein werden, bestehende Beispielaufgaben zu nutzen, zu modifizieren und in Aufgabensequenzen ihren Schüler*innen zuzuweisen. Außerdem können die Sequenzen mit anderen Lehrkräften geteilt werden. Durch das Teilen von Aufgabensequenzen kann eine europäische Gemeinschaft von interessierten Lehrkräften entstehen. Mit Hilfe der App auf ihren eigenen mobilen Geräten lösen die Schülerinnen und Schüler die von ihren Lehrkräften gestellten Aufgaben. Um den Lehrenden eine Fülle von didaktisch fundierten Inhalten zur Verfügung zu stellen, wird ein Set von sogenannten generischen Aufgaben erstellt und implementiert. Ein Handbuch über die Funktionsweise und den Einsatz des digitalen Werkzeugs sowie ein Lehrplan für Lehrkräftefortbildungen werden die Lehrkräfte didaktisch unterstützen.

Ergebnisse

Am Ende erhalten europäische Lehrkräfte und Ausbildende ein Konzept, wie CT im regulären Unterricht unterrichtet werden kann, mit Ergebnissen auf technischer (Zwei-Komponenten-Lernumgebung), inhaltlicher (generische Aufgaben) und pädagogischer (Handbuch & Lehrplan für Lehrkräftefortbildungen) Ebene. Dieses Projekt bewirkt somit ein tieferes Verständnis für CT-Konzepte und deren Relevanz bei Lehrenden, was in Kombination mit dem Wissen, wie die neue CT-Lernumgebung anzuwenden ist, zu einer größeren Präsenz von CT in europäischen Schulen führen wird.