ABSTRACT. Im Vortrag wird der Gründer und Erfinder von Calliope mini über die Motivation der Leute hinter dem Projekt sprechen und versuchen die Frage zu beantworten, warum es sinnvoll ist, Kindern schon in der Grundschule das Programmieren beizubringen. Ausserdem wird ausführlich darauf eingegangen, inwiefern mit Calliope mini das Ziel der Förderung von digital literacy erreicht werden kann.

ABSTRACT. Dieser Aufsatz befasst sich mit dem Umstand, dass nicht allen SchülerInnen mit der gewünschten Geschwindigkeit und den gewünschten Erfolgen der Einstieg in den Informatikunterricht gelingt. Hierzu werden in diesem Aufsatz Hypothesen vorgelegt, die sich aus Beobachtungen im Informatik-unterricht sowie aus Gesprächen mit LehrerInnen und SchülerInnen ergeben. Darüber hinaus wird eine alternative Vorgehensweise vorgestellt, die nicht nur einen anderen Informatikanfangsunterricht beschreibt sondern auch der Überprüfung der Hypothesen dienen soll.

ABSTRACT. Grafische Programmierwerkzeuge sind ein beliebter Weg mit Kindern und Jugendlichen in die Programmierung einzusteigen, häufig kommen dabei die Werkzeuge “Scratch” und der “App Inventor” zum Einsatz. Ein solcher Einstieg ohne die Hürde erst die Syntax einer Programmiersprache lernen zu müssen soll die Schülerinnen und Schüler altersgerecht ansprechen, ihnen ermöglichen eigene Projekte schnell kreativ umzusetzen und somit motivierend sein.

Dieser Artikel wird den vermuteten Chancen und auch möglichen Gefahren eines grafischen Programmiereinstiegs wissenschaftlich begegnen. Dazu werden folgende fünf Argumente beleuchtet: "Ein grafischer Programmiereinstieg kann die Lernenden für die Informatik begeistern." "Grafische Programmierung vermittelt das Bild einer interessanten und spannenden Wissenschaft Informatik." "Grafische Programmierung trifft die Erwartungen der Informatikneulinge." "Der grafische Programmiereinstieg hat Einfluss auf die wahrgenommene Schwierigkeit der Disziplin." "Grafische Programmierung vermittelt ein kreatives Berufsbild “Informatiker-in”." Um diese Argumente wissenschaftlich zu untersuchen, wurden in 2015 und 2016 über 700 Kinder und Jugendliche vor und nach einem eintägigen Einstiegsworkshop mit den Werkzeugen “Scratch” und “App Inventor” befragt. Die Ergebnisse decken auf, welche Auswirkungen die Workshops auf das Bild der Informatik wie auch auf die Vorstellungen über Informatikerinnen und Informatiker haben.

ABSTRACT. Objektorientiertes Modellieren und Programmieren ist eine weitverbreitete Technik, um informatische Prinzipien wie Abstraktion, Automation und Modularisierung umzusetzen. Letztgenannte Begriffe gehören zweifelsohne zu den wichtigsten Konzepten des \emph{Informatischen Denkens} nach Jeannette Wing [CACM 49(3), 33--35], und ihre Vermittlung ist aus einem allgemeinbildenden Informatikunterricht nicht wegzudenken. Unklar ist nur der zu beschreitende Weg, um diese Kompetenzen zu erlangen. Kölling und Rosenberg [ACM SIGCSE Bull.\ 33(3), 33--36] geben hierfür einige Ratschläge, die sich insbesondere durch die Verwendung \emph{großer} Projekte von Anfang an auszeichnen. In diesem Beitrag wird dafür plädiert, statt einer konkreten Technik wie der Objektorientierung die Konzepte Abstraktion, Automation und insbesondere Modularisierung in den Fokus zu nehmen und altersgerecht mit einer geeigneten Sprache unterrichten zu können.

ABSTRACT. Der digitale Wandel basiert neben der zunehmenden Durchdringung des täglichen Lebens mit digitalen Systemen auch auf der parallel stattfindenden Entwicklung von untereinander vernetzten allgegenwärtigen, sogenannten cyber-physischen Systemen. Diese sind in der Lage, mit Sensorik ihre Umwelt zu erfassen und mittels Aktorik in die menschliche Erfahrungswelt zurückzuwirken. Für die Schulinformatik wird das Potenzial dieser Innovationen häufig noch unzureichend umgesetzt, was nicht zuletzt in Ermangelung eines geeigneten fachlichen Rahmens und daraus resultierend fehlender Lehr-Lern-Materialien begründet ist. Dieser Beitrag untersucht daher die fachlichen Grundlagen des Themenkomplexes und identifiziert für die Schulinformatik relevante Inhalte und stellt sie strukturiert dar. Anhand einer interaktiven Modellstadt wird exemplarisch gezeigt, wie die Inhalte im Informatikunterricht verankert werden können.

ABSTRACT. Auf der Abstraktionsebene oberhalb von Transistoren sind für den Computerentwurf Logikgatter wichtige Grundbausteine. Die Behandlung von Logikgattern im Unterricht gehört aber nicht nur zu einer vertieften Beschäftigung mit dem Aufbau von Informatiksystemen. Anhand des Entwurfs mit Logikgattern kann man Kompetenzentwicklung in Modellbildung fördern und die fundamentale Idee der Modularisierung adressieren. Eine Vorentlastung oder Rückbindung an die notwendige Einführung boolescher Ausdrücke im Rahmen der Einführung der algorithmischen Grundbausteine ist möglich. Für die Beschäftigung von Logikgattern im Unterricht entwickelten wir ein neues Logikgatterstecksystem, welches in diesem Artikel vorstellt wird und dessen erste Einsätze im Unterricht erläutert werden. Schwerpunkt sind hier Unterrichtsstunden mit SuS in der Jahrgangsstufe 4 und 5.

ABSTRACT. Der Erwerb von Kompetenzen in der Informatik gewinnt zunehmend an Aufmerksamkeit in vielen Lebensbereichen. Um den daraus erwachsenden Anforderungen an die informatische Bildung gerecht zu werden, kann sich eine Verknüpfung der Informatik mit anderen Schulfächern gewinnbringend auswirken. Unterrichtseinheiten in Physical Computing können den Erwerb von Basiskonzepten und -kompetenzen der Informatik in den mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterricht integrieren. In diesem Beitrag werden unter Berücksichtigung der Bildungsstandards der Kultusministerkonferenz und der Gesellschaft für Informatik Verknüpfungsmöglichkeiten für die Sekundarstufe I aufgezeigt, die sich aus den Bildungsstandard ergeben. Anschließend werden zwei entwickelte Unterrichtseinheiten mit LEGO Mindstorms detailliert vorgestellt.

ABSTRACT. Die Musikprogrammiersprache Sonic Pi wurde an der University of Cambridge speziell für Kinder und Jugendliche entwickelt. Das Programmieren und Improvisieren von Musik in Echtzeit (Live-Coding ) steht hierbei im Vordergrund. Die Skriptsprache eignet sich sehr gut dazu, zentrale Inhalte und Prozesse der Informatik auf kreative und intuitive Weise zu vermitteln. Der künstlerisch-musikalische Zugang kann ein Türöffner zur Informatik für Schülerinnen und Schüler sein, die sich bisher nicht für die Informatik begeistern konnten. Ebenso können ganz nach dem Motto „Technik zum Anfassen“ durch den Einsatz der günstigen Hardwarelösung Raspberry Pi Berührungsängste zu Informatiksystemen abgebaut werden. Im Workshop werden die Grundlagen von Sonic Pi vermittelt, ebenfalls wird ein kurzer Einblick in den Bereich der Musikinformatik und des Live-Codings gegeben. Unterrichtliche Erfahrungen und Materialien werden Konzepte vorgestellt und weitere Umsetzungsmöglichkeiten mit den Teilnehmern diskutiert.

ABSTRACT. Visuelle Programmiersprachen stehen für einen Zugang zur Programmierung, der von Programmieranfängern erfolgreich genutzt wird und zunehmend auch als Möglichkeit gesehen wird, nicht-professionellen Programmierern das Gestalten von Informatiksystemen zu ermöglichen. Als Gründe hierfür werden u.a. die intuitive Bedienung, schnelle Erfolgserlebnisse und ein breites und kontextualisiertes Anwendungsspektrum genannt, die zu einer großer Beliebtheit unter jungen Programmierern führen und sich als Kernmerkmale in den populären Programmierumgebungen Scratch und BYOB/Snap wiederfinden. Diese graphische, blockbasierte Programmierung unterscheidet sich jedoch von klassischer textbasierter Programmierung nicht nur auf der Bedienebene, sondern bringt gegenüber gängigen im Unterricht genutzten Programmiersprachen auch verschiedene konzeptuelle Unterschiede mit sich. Solche ergeben sich zum einen aus der visuellen Darstellung von Objekten auf der Bühne, zum anderen aus der historischen Genese sowie didaktischen und pragmatischen Entscheidungen. Für Lehrerinnen und Lehrer ist ein konzeptuelles Verständnis wichtig, um Möglichkeiten und Probleme beim Programmierenlernen mit Scratch-ähnlichen Programmiersprachen zu erkennen und didaktisch darauf einzugehen. Im vorliegenden Beitrag werden verschiedene zentrale Konzepte, wie z.B. Nesting von Grafikobjekten herausgearbeitet und in ihrer Umsetzung verdeutlicht. Es zeigt sich, dass der Ansatz des „Programmierens für alle“ mit passenden Werkzeugen in greifbare Nähe rückt, eine didaktische Aufarbeitung zum Erreichen eines informatischen Grundverständnisses aber unerlässlich ist.

ABSTRACT. Mit dem Jugendwettbewerb Informatik (JwInf) haben die Bundesweiten Informatikwettbewerbe (BWINF) ein neues Format für Programmieranfänger entwickelt. Der Wettbewerb wird durch Lernmöglichkeiten ergänzt. Zur Förderung des Programmiereinstiegs wird außerdem das von Google Education entwickelte Kursmaterial "CS First" vermittelt. Es besteht Gelegenheit, CS First und JwInf sowie begleitende Angebote kennen zu lernen.

ABSTRACT. Ein zentrales Konzept jeder konstruktivistisch geprägten Auffassung von Lernen ist, dass das Vorwissen, die Präkonzepte und ggf. Fehlvorstellungen der Lernenden einen direkten Einfluss auf den Lernprozess haben: sowohl negativ als auch positiv. Speziell für die Informatik gilt, dass Lernende heutzutage von Beginn an in einer Welt aufwachsen, die von informatischen Artefakten und Systemen nahezu vollständig durchdrungen ist. Sie beobachten sie, interagieren mit ihnen und formen so Vorstellungen über ihre Funktionsweisen und Eigenschaften. Sie bilden somit bereits im Alltag und vor dem Beginn jeglicher Schulbildung kohärente Konzeptionen über zentrale Gegenstände und Inhalte der Informatik. Im Rahmen dieses Workshops werden zunächst verschiedene methodische Ansätze und erste Ergebnisse zu Erhebungen solcher Lernervorstellungen vorgestellt. Anschließend sollen diese anhand von drei Leitfragen verglichen und diskutiert werden: Welche Stärken und Schwächen haben die jeweils verwendeten empirischen Methoden bei der Erhebung von Lernervorstellungen in der Informatik? Wie können sie sich ggf. sinnvoll ergänzen? Welche Implikationen haben die erhobenen Vorstellungen für die Unterrichtspraxis?

ABSTRACT. Durch Einführung des Jugendwettbewerbs Informatik (JwInf) mit begleitenden Lernangeboten zu Informatik-Grundlagen und Programmierung schließen die Bundesweiten Informatikwettbewerbe (BWINF) die Lücke zwischen Informatik-Biber und Bundeswettbewerb Informatik.

ABSTRACT. In einem interdisziplinären Ansatz werden Alltagsgegenstände zum Aufbau von funktionsfähiger Boolesche Logik verwendet. Nachtlichter mit Lichtsensor werden durch Lichtleitern verbunden. Dabei dient der Lichtsensor als Eingang und das LED-Licht als Ausgang. Da jeweils mehrere Ein- und Ausgänge möglich sind, kann das Nachtlicht als NOR-Gatter verwendet werden. Da die NOR-Verknüpfung funktional vollständig ist, sind auf dieser Basis beliebige digitale Schaltungen möglich. Beispielhaft wurde unter anderem ein zweistelliger Dezimalzähler (Hex/Sedezimal-Zähler) ausschließlich aus Nachtlichtern realisiert. Aufgrund der damit verbunden Ästhetik wird technische Informatik zur Lichtkunst. Die Installationen sind voll funktionsfähig und können sowohl für didaktische Zwecke als auch in der Wissenschaftskommunikation verwendet werden.

ABSTRACT. Aktuell gibt es eine große Anzahl verschiedener programmierbarer Baukästen mit Mikrocontroller für den Bildungsbereich und ständig kommen neue Kits hinzu – das jüngste Beispiel ist Calliope. Sie ermöglichen es nicht nur, informatische und elektrotechnische Themen in kreativem Umgang zu vermitteln, sondern bieten im Sinne einer umfassenden digitalen Bildung Anknüpfungspunkte an eine Vielzahl von Schulfächern. In unserer langjährigen Erfahrung mit dem Einsatz solcher Baukästen in informellen Bildungskontexten mit verschiedenen interdisziplinären Themenschwerpunkten hat sich gezeigt, dass die jeweiligen Kit-Designs unterschiedliche Eignung für bestimmte Fachanwendungen aufweisen. Wir präsentieren ein dreigliedriges Framework mit integrierter Taxonomie, das Lehrende bei der Wahl passender Baukästen für ihren Fachkontext leitet. Das Framework berücksichtigt dabei nicht nur typische bauliche und technische Eigenschaften der Kits, sondern auch den persönlichen Kontext der beteiligten Akteure sowie die Gegebenheiten der Lernumgebung.

ABSTRACT. Das digitale Herstellen von Produkten – oder Making – ist in den Bildungsbereich vorgedrungen. Die Idee des konstruktiven Arbeitens mit digitalen Medien ist nicht neu, erhält aber durch FabLabs und Makerspaces und dem damit geschaffenen Zugang zu 3D-Druckern, Laser-Cuttern, etc. neuen Nährboden für das Lernen. Neue Anwendungsmöglichkeiten allein genügen jedoch nicht: es braucht Konzepte, Materialien und konkrete Ideen, wie Technologie Teil eines Lernprozesses werden kann.

Wir präsentieren das fabrication - Kit, das Lernaktivitäten im FabLab für Anfänger*innen unterstützt. Das Kit hilft Lehrer*innen dabei, Lernumgebungen zu schaffen, in denen Schülerinnen und Schüler ausgehend von ihren eigenen Ideen Produkte mit dem 3D-Drucker, dem Laser-Cutter, Mikrocontrollern o.ä. entwickeln. Das Kit besteht aus Materialien in einem modularen Koffer, einem generellen Konzept zur Arbeit mit jungen Menschen im FabLab im Bildungskontext und Beispielworkshops, die mit dem Kit durchgeführt werden können. Weiterhin beinhaltet das Kit Anleitungen und Listen für zusätzlich notwendiges Material und Maschinen des FabLabs.

ABSTRACT. 3D-Drucker gehören derzeit zu den Informatiksystemen, die für die Schüler noch neu sind, Neugier hervorrufen und sich somit gut einsetzen lassen, um sie zu motivieren. Erschöpft sich die Nutzung eines 3D-Druckers allein im Herunterladen und Ausdrucken vorgefertigter Modelle, haben die Schüler aber wenig über Informatik gelernt. In diesem Beitrag wird eine Unterrichtssequenz von 7 Doppelstunden zum Erlernen grundlegender Programmierkenntnisse vorgestellt, die die Programmierung dreidimensionaler Objekte mithilfe von Turtlegrafiken in BeetleBlocks zum Ziel hat. Zudem sollte noch eine fächerübergreifende Verbindung zu den im Mathematikunterricht kennengelernten Funktionen geknüpft werden. Als Motivation diente das Erstellen eines 3D-Körpers, der am Ende der Sequenz mit Hilfe eines 3D-Druckers ausgedruckt werden sollte. Die dargestellten Erfahrungen zeigen, dass sich die Schüler von der Idee begeistern lassen, die Verknüpfung mit mathematischen Grundlagen allerdings eine Herausforderung darstellt.

ABSTRACT. Schulen und Lehrkräfte stehen vor der Aufgabe, jugendlichen Flüchtlingen sowohl sprachliche als auch berufliche Kompetenzen zu vermitteln. Im Projekt Berufssprache Deutsch wurden Methoden und Konzepte entwickelt, die beides miteinander verbinden. Darauf basierend entstand eine Unterrichtsreihe, die informatische Inhalte mit Sprachunterricht verbindet, und in einer LErngruppe praktisch erprobt wurde. Die Verwendung des Roboters Thymio II und einer visuellen Programmiersprache ermöglichte dabei die explorative Vermittlung von Prinzipien der Programmierung und Automaten. Durch die gezielte Koppelung von fachlichen Aufgaben mit sprachlichen Aufgaben und Plenumsdiskussionen zu den erarbeiteten Lösungen konnten die Schülerinnen und Schüler ihre fachlichen und sprachlichen Kompetenzen koppeln und als Experten miteinander kommunizieren. Problem- und handlungsorientierte Aufgaben förderten zudem die Kommunikation zwischen den Teilnehmern.

ABSTRACT. Bislang ist noch relativ wenig empirisch erforscht, was das Interesse von Schülerinnen und Schülern an Informatik und Informatikunterricht weckt und beeinflusst. In Betracht kommen dazu bspw. didaktische Entscheidungen seitens der Lehrkraft zu informatische Kontexten, betrachteten Phänomenen, Situationen, beteiligte informatische Inhaltsfelder, erforderliche Schülertätigkeiten und vieles mehr. Der vorliegende Beitrag berichtet von einer explorativen empirischen Studie, welche das Ziel hatte, ein Instrument zur Erhebung von Interesse von Lernenden am Fach Informatik, an informatischen Alltagserscheinungen, Situationen und Kontexten sowie den vorgesehenen Unterrichtsinhalten in den Sekundarstufen zu entwickeln, zu erproben und dabei erste Hinweise auf Unterschiede zwischen verschiedenen Schülergruppen herauszuarbeiten. Dazu wurden Lernende verschiedener Schulformen und Jahrgangsstufen mittels eines standardisierten Online-Fragebogens schriftlich befragt. Ein insgesamt stärker ausgeprägtes Interesse zeigte sich bei männlichen Schülern sowie Lernenden, die angaben, einen informatikbezogenen Berufswunsch zu verfolgen, dass Informatik ihr Lieblingsfach sei oder gute bis sehr gute Mathematik- oder Informatiknoten zu haben.

ABSTRACT. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erhalten eine Einführung in die Welt der LEGO Roboter sowie den Einsatz in der Schule zur Teilnahme an einem Roboterwettbewerb. Nach einer kurzen Vorstellung des Wettbewerbs World Robot Olympiad erhalten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in dem Großteil der Workshop-Zeit eine Einführung in LEGO MINDSTORMS Roboter-System und können unter Anleitung einfache Programmieraufgaben eigenständig lösen. Der Workshop bietet außerdem Zeit, eigene Fragen zur Thematik zu besprechen.

ABSTRACT. IT2School ist als Leuchtturmprojekt der Wissensfabrik e.V. bereits Bestandteil vieler Bildungpartnerschaften zwischen Schulen und Unternehmen. Darüber hinaus sind alle Materialien des Projekts frei zum Download verfügbar. In diesem Workshop soll ein kurzer Überblick über das Projekt und insbesondere das neue Basismodul B8 Calliope gegeben werden. Weitere Informationen auf www.it2school.de

ABSTRACT. Der Erwerb medialer und digitaler Kompetenzen kann und muss einen festen Platz in der offenen Kinder- und Jugendarbeit erhalten. Kreative Medienaktivitäten interessieren und motivieren junge Menschen, machen ihnen Spaß und fördern zugleich vielfältige zukunftsrelevante Kompetenzen. In dem Workshop werden praktische Tools aus unterschiedlichen medialen und digitalen Bereichen ausprobiert (u.a. Basteln von Drawbots, Arbeiten mit dem Makey MaKey) und anhand des "Ich kann was!"-Medienhandbuches gezeigt, wie ein niedrigschwelliger Einstieg in die Medienarbeit mit Kindern und Jugendlichen möglich ist.