Informatik

Im Lehrplan ist Informatik ein eigenständiger Kompetenzbereich, der sich über alle Zyklen hinwegzieht. Ab der 5. Klasse wird Informatik schwerpunktmässig im neu geschaffenen Fach vermittelt. Hierfür gibt es eine entsprechende Ausbildung und auch geeignete Lehrmittel. Deshalb konzentrieren wir uns auf dieser Seite auf den Zyklus 1 und den Zyklus 2 bis und mit 4. Klasse.

Zyklus 1

Das Ziel auf dieser Stufe ist es, die Kinder spielerisch an die Grundprinzipien der Informatik heranzuführen. Sie lernen zum Beispiel, Dinge aufgrund verschiedener Kriterien zu sortieren und zu ordnen oder Abläufe zu verstehen. Etwas in eine richtige Reihenfolge zu bringen oder eine Anweisung genau zu befolgen sind weitere Grundformen des Lernens und Denkens, welche später auch für die Informatik wichtig sein werden. So werden auch Fähigkeiten wie z.B. handelndes Lernen, Lösen von Problemen, Lernen aus Fehlern und vorausschauendes Denken trainiert. Zu allen Themen findet man auf www.minibiber.ch viele spannende Unterrichtsideen. Viele dieser Ideen lassen sich ohne digitale Medien umsetzen. Weitere Materialien haben wir für euch auf einer Schabiseite zusammengestellt.

Daten aus der Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten

Die Kinder kennen viele Ordnungssysteme aus dem Alltag (Ordnungen im eigenen Zimmer/Kleiderschrank, Besteckschublade in der Küche, Garderobenplatz, Lern- und Spielinseln im Schulhaus usw.). Im Alltag helfen ihnen Symbole an Kisten, Regalen oder bereits vorsortierte Sachen. Im Zyklus 1 geht es darum, sie auf diese Ordnungen aufmerksam zu machen und die Kinder erkennen zu lassen, dass Objekte nach Eigenschaften geordnet werden können. So kann man Objekte mit einer bestimmten Eigenschaft schneller finden. Im Verlaufe des Zyklus 1 lernen sie auch, selbst Ordnungskriterien aufzustellen. Eine mögliche Idee zur Umsetzung findet man auf mi4u.ch. Lustvoll ist auch die Umsetzungsidee von PHSG “Wie können wir uns ordnen?”. Auf dem Blog der PH St. Gallen gibt es noch mehr Ideen.

Einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen

Bereits im Kindergarten können Kinder antrainierte Befehlsketten befolgen (z.B. Schuhe binden, Bewegungsabläufe im Sportunterricht, Spiel- und Bastelanleitungen, Arbeitsplatz einrichten, sich selber anziehen, beim Kochen helfen). Dabei erfahren sie, dass bestimmte Abläufe immer genau gleich sind (Unterrichtsidee von medienkindergarten.wien). Ziel dieser Stufe ist es, diese Prozesse durch Repräsentationen sichtbar zu machen. Dadurch können Kinder erste eigene Befehlsketten entwickeln und bestehende analysieren. Ein Zeichnungsdiktat erfordert die präzise Formulierung eines Arbeitsschrittes. Auf der Seite zebis.ch lassen sich diverse Unterrichtsideen zum Thema “Anleitungen verstehen und befolgen” finden. Ein hilfreiches Buch ab der 1. Klasse ist “Programmier dir deine Welt” aus der Reihe von “Hello Ruby“. Für die Kindergartenstufe findet man im Buch “Strom, Technik und Computer im Kindergarten” passende Inhalte. Die Website “Coding – Programmieren im Kindergarten?” zeigt Wege auf, wie man „Coding“ auf spielerische Weise bereits im Kindergarten zum Thema machen kann und welche Lernchancen das „Programmieren“ eröffnet.

Für das Kennenlernen eines ersten Roboters eignet sich der BeeBot.
Weitere Informationen zum BeeBot findet man auf der Webseite der PH Bern.

Falls ihr doch bereits an einem digitalen Gerät programmieren möchtet, hilft euch die Seite code.org. Der Kurs 1 ist extra für Leseanfänger und Leseanfängerinnen konzipiert. Die Kinder erstellen Computerprogramme und lernen dabei, mit anderen zusammen zu arbeiten, Fähigkeiten zur Problemlösung zu entwickeln und bei schwierigen Aufgaben beharrlich zu bleiben.

Aufbau und Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen verstehen

Im Zyklus 1 sollen Kinder Geräte ein- und ausschalten, Programme starten, bedienen und beenden können. Weiter sollen sie sich mit einem Login in einem lokalen Netzwerk oder einer Lernumgebung anmelden können. Das trainieren dieser Kompetenzstufen erfolgt am niederschwelligsten beim regelmässigen Einsatz (Werkstattposten, Wochenplan, Freispiel) von geeigneter Lernsoftware. Jedoch ist es empfehlenswert, das Aufstarten und Herunterfahren eines Gerätes explizit, gleich mit Regeln zu derer Nutzung, einzuführen. Die Benutzernamen und Kennwörter sollen auf dieser Stufe möglichst einfach gehalten und für die Kinder zugänglich schriftlich festgehalten werden (laminierte Zettel). So können auch Kinder, welche die Buchstaben eigentlich noch nicht kennen, gleiche Zeichen auf der Tastatur der Reihe nach suchen.
Ein weiteres Ziel sollte die Entwicklung einer ersten Vorstellung sein, wie ein Computer funktioniert. Der Aufbau und die Arbeitsweise eines Computers lassen sich anhand von Bildern und Analogien kindgerecht erklären. Ein hilfreiches Buch ab der 1. Klasse ist “Die Reise ins Innere des Computers” aus der Reihe von “Hello Ruby“. Am Beispiel des Bodenroboters Thymio können die Kinder entdecken, wo und wie Sensortechnologien in unserem Alltag im Einsatz sind (Unterrichtsbeispiel auf mi4u.ch).


Zyklus 2

Viele Themen aus dem Zyklus 1 werden auch im Zyklus 2 erarbeitet. Ab der 5. Klasse geben die Lehrmittel (connected 1 und 2, inform@21, Medienkompass 1 usw.) weitere Themen.

Daten

Verschlüsseln und übermitteln

  • Geheimcodes: SuS versuchen einen Satz in Morseschrift zu entziffern. Ihnen wird klar, dass dies nur mit dem “Codeschlüssel” funktioniert (. – = a). Es ist also entscheidend, dass der “Codeschlüssel” bekannt ist. Nachrichten codieren war schon früher ein Mittel um Nachrichten geheim zu halten. Ein berühmtes Beispiel ist die Caesarverschlüsselung. Die SuS sollen nun eigene Nachrichten mit der Caesarverschlüsselung codieren.

Einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen

  • Wegbeschreibungen: SuS beschreiben sich gegenseitig den Schulweg. Sie versuchen das zuerst in Worte aufzuschreiben. Anschliessend können sie einen Plan zeichnen und so den Weg beschreiben. Im Plenum kann die Auswertung gemacht werden: Welche Methode ist effizienter/einfacher zum übermitteln? Welche Methode ist einfacher zu verstehen?
  • Robotermensch: SuS programmieren sich gegenseitig mit einfachen Befehlen (vorwärts, stoppen, drehen usw.) Dies kann als Einstieg für das Programmieren genutzt werden.

Zyklus 2 (ab 5. Klasse)

Folgende Themen werden in den Lehrmittel behandelt und können dort bearbeitet werden.

connected 1

Kapitel 2: Gut geordnet, schnell gefunden (2B): SuS sollen Informationen ordnen, damit sie schneller gefunden werden.

Kapitel 2: Wie funktionieren Suchmaschinen? (2E): die Funktion einer Suchmaschine wird hier erklärt. Die Suchanfragen und den Ablauf lassen sich auch gut nachspielen (connected 1 S. 43)

Kapitel 2: Index einer Suchmaschine (2F): SuS lernen den Begriff Index kennen und erfahren über die Bedeutung im Zusammenhang mit Suchmaschinen.

Kapitel 3: Wie komme ich von A nach B? (3A): SuS beschreiben ihren Schulweg auf unterschiedliche Art und Weise

Kapitel 4: Ein Code für alle Fälle: die SuS erfahren wie der Computer Zahlen und Texte darstellt und speichert.

Kapitel 5: Bilder: Punkt für Punkt: die SuS erfahren wie der Computer Bilder speichert und die SuS programmieren

inform@21

So suchen Suchmaschinen: SuS lernen wie eine Suchmaschine funktioniert und erhalten Suchstrategien

Vom Pixel zum Bild: SuS lernen den Aufbau eines Bildes (Pixel) kennen

Codiert – gehackt: SuS wenden Codiersprachen an und arbeiten mit den Binärzahlen

Programmierte Welten: erstellen mit Scratch einfache Programme

Datensammler: SuS lernen Möglichkeiten des Datenschutzes kennen

Medienkompass 1

Punkt für Punkt ein Bild: SuS lernen den Aufbau einer Rastergrafik kennen und wandeln ein Bild in eine Zahlenfolge um

Reichhaltige Menüs und Tasten: SuS lernen Elemente der grafischen Benutzeroberfläche kennen (Fenster, Menü usw.)

Verschlüsselte Botschaften: SuS lernen den Code für den Computer kennen

Auf der Suche nach der Nadel im Heuhaufen: SuS lernen wie Suchmaschinen funktionieren

Zyklus 3

Beitrag folgt…