Naturwissenschaftlich-informatischer Unterricht (NIU) - Konzepte zur Vermittlung von Computational Thinking in den Naturwissenschaften
Vortragender: Prof. Dr. Christoph Thyssen
Co-Autoren:Johannes Huwer, Barbara Pampel, Annette Bieniusa
Institution:Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Datum:29. April 2023
Zeit:14:30 - 15:15 Uhr
Raum:G310
Beitrags-Nr.:VF 29-187

Informatische Kompetenzen und Konzepte werden im Zeitalter der Digitalisierung als wichtige Bestandteile einer Bildung für die Gesellschaft des 21. Jahrhunderts angesehen. Als Bildungsziel für Schüler*innen geforderte informatische Konzepte wie Algorithmen und Datenrepräsentation bzw. informatische Kompetenzen wie Computational Thinking werden nur in geringem Umfang sowie nicht flächendeckend im Informatikunterricht und in der Regel fachgetrennt von anderen Schulfächern unterrichtet. Auch sind digitalitätsbezogene Aspekte häufig nicht strukturell und ausreichend in Bildungs- und Lehrpläne integriert.
Gemessen an den Zielen der KMK-Strategie „Bildung in der digitalen Welt“ und dem Konzept, digitale Kompetenzen in allen Schulfächern zu adressieren, ist die aktuelle Situation insbesondere dahingehend nicht zufriedenstellend, dass für einen Beitrag der einzelnen Fächer zu den gesetzten digitalen Zielen weder klare Strategien noch ausreichend viele Erfahrungswerte zur Wirkung entsprechender Konzepte vorliegen.
Es gibt Perspektiven, aus denen heraus informatische Inhalte wie Algorithmen und Computational Thinking gerade in naturwissenschaftlichen Unterrichtskonzepten eine wichtige Rolle spielen könnten, z.B. im Kontext des Experimentierens und der Nutzung digitaler Sensoren. So können naturwissenschaftliche Arbeitsweisen einerseits selbst im Sinne von Arbeits- und Messvorschriften als Algorithmen verstanden werden und andererseits von digital gestützten Vorgehensweisen profitieren, z.B. bei der Messwerterfassung und Datenanalyse. Im Projekt GeNIUS sollen Erkenntnisse zu Gelingensbedingungen für fächerübergreifenden naturwissenschaftlich-informatischen Unterricht (NIU) in der Praxis gewonnen werden. Im Vorhaben arbeiten Akteur*innen der Forschung (Fachdidaktiken) mit Akteur*innen der Praxis (Pädagogische Landesinstitute, Schulen und Lehrkräfte) kooperativ zusammen und reflektieren Möglichkeiten und Problematiken bei der Hardwareauswahl, bei der Gestaltung von Unterrichtskonzepten sowie deren Wirksamkeit. Im Vortrag werden die grundlegenden Projektkonzepte und erste Ergebnisse aus der Projekt- und Unterrichtsplanung vorgestellt.