Gemeinsam die neuen Aufgaben meistern

Mit dem Lehrplan 21 haben Medien und Informatik an Bedeutung gewonnen. In den Schulen ist für eine erfolgreiche Umsetzung nun insbesondere eine gute Koordination im Team erforderlich. In der Aus- und Weiterbildung an der PH Zürich liegt der Fokus nun verstärkt auf informatischen Inhalten.

Fotos: Alessandro Della Bella
Fotos: Alessandro Della Bella

Der Entscheid zur Einführung des Lehrplans 21 im Kanton Zürich war für die PH Zürich so etwas wie der Startschuss zu einem Dauersprint. Für den neuen Unterricht in «Medien und Informatik» galt es, in kurzer Zeit Hunderte Lehrpersonen weiterzubilden. In wenigen Monaten entwickelte die PH Zürich die Weiterbildung «Grundlagenkurs Medien und Informatik» (GMI), die bis Ende des Schuljahrs 2018/2019 rund 1300 Lehrpersonen absolviert haben werden. Im Schulunterricht werden Informatik und Medienbildung gleich gewichtet, doch die Weiterbildung fokussiert vor allem auf die Informatik. Denn Medienbildung war im Kanton Zürich bereits im letzten Lehrplan verankert und ist als fester Teil der Ausbildung und des Weiterbildungsangebots an der PH Zürich etabliert. Viele Lehrpersonen verfügen folglich bereits über die erforderlichen Kenntnisse, wie sie Schülerinnen und Schüler für eine kompetente Nutzung der verschiedenen Medien ausbilden – wie sie ihre Klasse dazu anleiten, nützliche Informationen zu beschaffen und deren Qualität und Nutzen zu beurteilen oder wie sie Chancen und Risiken von digitalen im Unterricht thematisieren. Doch über Informatik wussten die wenigsten Lehrpersonen Bescheid.

Rahel Tschopp, Leiterin des Zentrums Medienbildung und Informatik an der PH Zürich, ist froh, dass die Weiterbildung umfangreich angesetzt wurde. «Der Informatikunterricht ist für viele Lehrpersonen absolutes Neuland», sagt sie. So lernen Lehrpersonen im GMI grundlegende Funktionsweisen von Algorithmen kennen oder mit einfachen Programmierumgebungen zu arbeiten. «In unserer stark von Algorithmen geprägten Welt bedeutet Mündigkeit auch, dass man digitale Technologien nicht nur passiv nutzt, sondern die grundlegenden Mechanismen dahinter kennt», fasst Tschopp das übergeordnete Ziel des Informatikunterrichts zusammen.

Studierende erstellen im Rahmen eines Moduls eigene Trickfilme. So lernen Schülerinnen und Schüler, die Manipulierbarkeit von Bildern und Täuschungsmöglichkeiten von Medien zu durchschauen.
Studierende erstellen im Rahmen eines Moduls eigene Trickfilme. So lernen Schülerinnen und Schüler, die Manipulierbarkeit von Bildern und Täuschungsmöglichkeiten von Medien zu durchschauen.

Für den GMI werden gewisse Vorkenntnisse verlangt, etwa im Bereich der Textverarbeitung oder im Umgang mit Präsentationsprogrammen. Fehlende Kompetenzen können Lehrpersonen nach Bedarf in einem Vorkurs an der PH Zürich erwerben. «Die Lehrerinnen und Lehrer haben teilweise nach wie vor Respekt vor der Weiterbildung», sagt Tschopp. Die Informatik sei immer noch mit Klischees behaftet. Vorstellungen einer kalten, wenig sozialen Materie werden in der Weiterbildung, in der die Inhalte auch spielerisch vermittelt wurden, jedoch schnell zerstreut. Dass sich Informatikunterricht durchaus kindgerecht gestalten lässt, zeigt ein Einblick in einen der GMI-Kurse. Hier arbeiten die Lehrpersonen beispielsweise mit programmierbaren Robotern, die mit Schere und Papier in ein Zebra oder ein Auto mit Passagieren umgestaltet werden.

«Der Informatikunterricht soll einen fassbaren Output mit einem klaren lebensweltlichen Bezug haben», sagt Tschopp. Wenn Kinder lernen sollen, wie Roboter auf ihre Umwelt reagieren, müssen diese erst einmal eine Gestalt mit einer Geschichte erhalten. Wird der Roboter etwa zum Blindenhund umgestaltet, der an einer Strasse oder vor einem Hindernis anhalten soll, verstehen die Kinder besser, was ein Sensor ist oder was der Befehl bedeutet, bei einer Linie anzuhalten. «Die kindgerechte Gestaltung und der lebensweltliche Bezug sind zentral, um die Lehrpersonen für den Informatikunterricht zu begeistern», sagt Tschopp. Dies hätten sie erreicht. Die Kurse seien bei den Lehrerinnen und Lehrern sehr gut angekommen.

Der GMI wird für die Sekundarstufe und die Primarstufe in zwei verschiedenen Formaten angeboten. Für die Kindergartenstufe, wo Medienbildung und Informatik fächerübergreifend unterrichtet wird, bietet die PH Zürich eine weniger umfangreiche freiwillige Weiterbildung an. Auf dieser Stufe sind in der regulären Ausbildung zahlreiche einfache Übungen wie das Sortieren verschiedenfarbiger Bälle oder gemeinsame Bildbetrachtungen, die in den Bereich Medienbildung oder Informatik fallen, fest verankert. «Digitale Medien und deren Wirkung sollten auf dieser Stufe gezielt thematisiert werden», sagt Tschopp. Als Beispiel beschreibt sie eine Übung, mit der Kinder auf witzige Art und Weise mit dem Medium Film in Kontakt kommen. Dabei filmt ein Kind mit einer Kamera, wie sich alle anderen Kinder der Klasse nacheinander in einer Kartonbox verstecken und dann aus dieser heraussteigen. Das Kind startet die Aufnahme jeweils erst, wenn das Kind schon in der Box ist, und stoppt den Film, wenn es draussen ist. Anschliessend schaut die Klasse gemeinsam den Film an, der suggeriert, dass alle Kinder in der Box Platz hatten und eines nach dem anderen ausgestiegen ist. Sie erinnert die Klasse anschliessend daran, wie der Film aufgenommen wurde, und zeigt den Kindern so, wie mit Filmen täuschende Geschichten erzählt werden können. «Das Ziel ist hier, den Kindern die Mechanismen hinter dem Medium Film zu zeigen», erklärt Tschopp.

Studierende der Sekundarstufe 1 programmieren einen sogenannten Mikrocontroller. Dabei schliessen sie an diesen «Minicomputer» kleine Motoren an, die damit gesteuert werden können.
Studierende der Sekundarstufe 1 programmieren einen sogenannten Mikrocontroller. Dabei schliessen sie an diesen «Minicomputer» kleine Motoren an, die damit gesteuert werden können.

Bedachtes Aufrüsten
Gemäss Rahel Tschopp sind die Voraussetzungen für die Umsetzung des neuen Informatikunterrichts an den Schulen sehr unterschiedlich. An einigen Schulen wurde das Thema Digitalisierung bereits vor Jahren aktiv aufgegriffen und der Einsatz von digitalen Lehrmitteln gehört schon länger zum Alltag, während andere Schulen bisher nicht regelmässig mit Computern arbeiteten. Abwehrhaltungen gegenüber dem Einsatz von Computern oder Tablets gebe es immer weniger. Vielmehr hat sich an den Schulen in den letzten Jahren ein starkes Bewusstsein für die Bedeutung digitaler Medien entwickelt. Im Zuge der Einführung des Lehrplans 21 haben viele Schulen nun technisch aufgerüstet, tendenziell steht so immer mehr Kindern ein eigenes Gerät zur Verfügung. «Schulen, die nun Tablets oder sogar Roboter zum Programmieren anschaffen, müssen aber über das notwendige Know-how zu deren Nutzung verfügen, dies sowohl in technischer als auch in pädagogischer Hinsicht», sagt Tschopp. Deshalb kommt den ICT-Verantwortlichen an den Schulen eine wichtige Rolle zu. Wenn möglich leisten diese nicht nur technischen Support, sondern unterstützen die Lehrpersonen hinsichtlich pädagogischer und didaktischer Fragen im Zusammenhang mit digitalen Medien und beraten sie beispielsweise, wie sie die sogenannten Anwendungskompetenzen fördern können. Diese werden von den Schülerinnen und Schülern fächerübergreifend erarbeitet. Denn die Wochenlektion Medienbildung und Informatik ist gezielt für medienbildnerische und informatikbezogene Themen wie Datenschutz, Automatisierung oder das Programmieren vorgesehen. Wie man hingegen beispielsweise im Internet gezielt recherchiert, in Word Texte erstellt oder Bilder bearbeitet, lernen Schülerinnen und Schüler in anderen Fächern. Insbesondere auf der Sekundarstufe, wo Anwendungskompetenzen von mehreren Fachlehrpersonen gefördert werden, ist daher eine gezielte Planung und Koordination nötig. «Idealerweise übernehmen die ICT-Verantwortlichen diese Aufgabe», sagt Tschopp.

Für eine bessere Koordination der Förderung von Anwendungskompetenzen hat die PH Zürich deshalb ein Online-Tool entwickelt (siehe «Ideen für den fächerübergreifenden Medien-und-Informatik-Unterricht»). Auf einer gemeinsam nutzbaren Plattform können die Lehrpersonen hier notieren, welche Anwendungskompetenzen bereits vermittelt wurden, was beim Übertritt einer Klasse in die nächste Stufe wichtig ist. Zudem fi nden sich auf der Plattform Vorschläge, auf welcher Stufe bestimmte Anwendungskompetenzen vermittelt werden sollen, sowie Anregungen für die Umsetzung im Unterricht.

Überschätzte Medienkompetenzen
Zu welchem Zeitpunkt Kinder die einzelnen Anwendungskompetenzen erwerben sollen, sei für Lehrpersonen nicht so leicht einzuschätzen, sagt Sara Signer, Dozentin für Medienbildung und Informatik auf der Primarstufe an der PH Zürich. «Erwachsene überschätzen die Anwendungs- und Medienkompetenzen von Kindern und Jugendlichen oft», sagt sie. In den Berufspraktika käme es ab und zu vor, dass Studierende ihrer Klasse eine Aufgabe am Computer erteilen, die dann viel länger dauert als eingeplant – etwa weil das Eintippen eines kurzen Texts eben doch eine grössere Herausforderung darstellt als angenommen. Signer erwähnt auch das Beispiel einer Studentin, die einer Klasse mit selbst erstellten Fabelwesen aufzeigen wollte, wie sich Bilder am Computer manipulieren lassen. Die im Grunde sinnvolle Übung führte nicht zum Ziel, weil sich einige der Kinder noch in einer Entwicklungsphase befanden, in der sie Fabelwesen für echt hielten.

Um die angehenden Lehrpersonen vor solchen Überschätzungen zu bewahren, passt die PH Zürich künftig die entsprechenden Ausbildungsinhalte an. Bisher fand die Vermittlung der Theorie zum Entwicklungsstand von Kindern im Zusammenhang mit bestimmten Medien wie Film oder Audio zeitlich getrennt von der konkreten Umsetzung im Unterricht statt. Mit dem demnächst eingeführten neuen Curriculum für die Primarstufe in Medienbildung und Informatik werden nun Theorie und die Umsetzung in den Praktika zeitlich und inhaltlich zusammenrücken. «Wenn Lehrpersonen etwa lernen, ab wann Kinder Werbung als solche einschätzen können, und das Thema dann im Unterricht aufgreifen, sollte es zu keinen solchen Fehleinschätzungen mehr kommen», sagt Signer. Zusätzlich erhalten die Studierenden in ihren Berufspraktika Zeit, um zu beobachten, wie sie Medienbildung oder Informatik im Schulalltag integrieren können.

«Studierende haben manchmal das Gefühl, dass medienbildnerische Themen oder der Einsatz von digitalen Medien viel Vorbereitung brauchen. Doch das muss nicht sein», sagt Signer. So lässt sich etwa ein eher sperriges Thema wie das Urheberrecht schon in der ersten Klasse auf simple Weise einflechten. Beispielsweise kann eine Lehrperson die Zeichnung eines Kindes an die Wandtafel hängen und darunter ihren eigenen Namen schreiben. Anschliessend protestiert bestimmt das Kind, das die Zeichnung tatsächlich gemacht hat, und bereits ist ein Grundstein gelegt für spätere Diskussionen über Urheberschaft, ohne dass dieses Wort überhaupt genannt wurde. An der PH Zürich sind Informatik- und Medienbildungsmodule künftig für sämtliche Studierenden auf der Primarstufe Pflicht. Auf der Sekundarstufe dagegen ist nur Medienbildung für alle Studierenden obligatorisch. Informatik wird hier ab dem Herbstsemester 2019 als Vertiefungsfach angeboten. Die Studierenden entscheiden sich dabei entweder für den Wahlbereich Sonderpädagogik oder eben für Informatik. Bis zur Umstellung auf die neuen Curricula können sowohl Studierende der Primarals auch der Sekundarstufe eine freiwillige Zusatzausbildung besuchen, mit der sie die Unterrichtsberechtigung für die Wochenlektion Medienbildung und Informatik erhalten. Die Erfahrungen aus dem vergangenen Jahr zeigen, dass die Kurse auf grosses Interesse stossen.

Forschung an digitaler Bildung der Zukunft
Medienbildung und Informatik bilden an der PH Zürich nicht nur Ausbildungsinhalte. Mit dem Thema befassen sich auch Dozierende im Rahmen ihrer eigenen Unterrichtsgestaltung. Für einen zielgerichteten Einsatz von digitalen Medien in ihren Lehrveranstaltungen haben sämtliche Dozierende eine Weiterbildung absolviert und erhalten bei Bedarf Unterstützung von Fachleuten der PH Zürich – etwa beim Einsatz von Plattformen für Selbstlerneinheiten oder bei Online-Umfragen im Unterricht. Gleichzeitig wird an der PH Zürich auch zum Einsatz von neuen digitalen Technologien im Unterricht geforscht. In einem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) geförderten und in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich durchgeführten Projekt wird das Potenzial von Augmented Reality für den Unterricht untersucht. Als «Augmented Reality» – oder auch «erweiterte Realität» – wird die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung durch Einblendung von zusätzlichen Informationen bezeichnet. Konkret wird eine Gruppe von Studierenden der Sekundarstufe in einem Modul des Fachbereichs Natur und Technik mit vier sogenannten HoloLenses arbeiten – Brillen, mit denen digitale Inhalte über die Wahrnehmung der realen Welt geblendet werden. Mit Hilfe solcher HoloLenses können beispielsweise 3-D-Hologramme von Molekülen eingeblendet werden, die durch bestimmte Fingerbewegungen verändert werden können.

«Der Nutzen von solchen Brillen für Lernprozesse wird als sehr wertvoll eingeschätzt», sagt Corinne Wyss, die das Projekt leitet. Nur gebe es noch sehr wenige konkrete Forschungsergebnisse. Mit der Studie werden unter anderem Aspekte wie Lerneffekte oder die Motivation der Studierenden untersucht. Klar ist für Wyss bereits, dass solche Brillen im Vergleich zu herkömmlichen Lehrmitteln eine Reihe neuer Möglichkeiten bieten. Sie vergleicht dafür ein Hologramm eines Körpers mit einem klassischen Anatomie-Modell: Bei Ersterem könne man auf jede beliebige Ebene wechseln und sogar Prozesse wie den Blutfluss oder die Kontraktion des Herzes beobachten. Heute sind solche Brillen für den regulären Einsatz im Unterricht noch zu teuer. «In fünf bis zehn Jahren sind sie jedoch wohl bereits erschwinglich», sagt Wyss. Das Forschungsprojekt kommt also genau zum richtigen Zeitpunkt.

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