Robolab: LEGO Mindstorms im AHS-Informatikunterricht

Abstract

Der Informatik-Unterricht an Österreichs AHS hat wenige Vorgaben: Der Lehrplan ist ein kurz gefasster Rahmenlehrplan, das bm:ukk hat bis dato keine Bildungsstandards für In-formatik an der AHS herausgegeben. Es liegt am Engagement der einzelnen Lehrer/innen, ihren Schüler/innen sinnvollen Informatikunterricht zu bieten. Das scheint kein einfaches Unterfangen zu sein: Der Informatikunterricht wirkt oft abschreckend, Programmieren fällt Schüler/innen schwer.<br />Durch eine entsprechende LVA für die didaktischen Informatikstudien soll für angehende Pädagog/innen ein Angebot gesetzt werden, Teile des Informatikunterrichts mithilfe von Robotern (LEGO Mindstorms) schüler/innengerecht umzusetzen. Damit soll einerseits das Interesse der Schüler/innen gewahrt bleiben bzw. geweckt werden, und andererseits das für viele als schwierig empfundene Programmieren "begreifbarer" gemacht werden. Im Rahmen der Arbeit wird das didaktische Konzept der LVA "Robolab: schüler/innen-gerechte Einführung ins algorithmische Denken und Programmieren" erstellt und begründet und der zugehörige TUWEL-Kurs entworfen und implementiert.<br />Dabei werden bestehende Konzepte beleuchtet, die Roboter, vor allem aber die LEGO Mindstorms, im Unterricht der Sekundarstufe einsetzen. Des Weiteren wird die didakti-sche Eignung der Roboterbausätze ausgelotet.<br />Danach werden die didaktischen Grund-lagen für die Umsetzung der oben erwähnten LVA als Blended Learning (E-Learning kombiniert mit Präsenzlehre) diskutiert. Der Einsatz des Roboterbausatzes wird anhand der aktuellen Fachdidaktik-Literatur begründet und mit zeitgemäßen didaktischen Metho-den umgesetzt. Bei der Konzeption wird einerseits der Aufbau der LVA am Zielpublikum "Studierende mit Lehrabsichten" ausgerichtet, andererseits werden didaktische Metho-den für den Einsatz im Informatikunterricht an einer AHS als Inhalt der LVA passend aus-gewählt und im LVA-Konzept umgesetzt. Praktische Erfahrungen aus fünf Semestern bilden den Abschluss.

Informatics instruction in Austria's grammar schools (AHS) comes with little guidelines: the curriculum is a rather short outline, the responsible ministry so far has not issued any teaching standards in informatics for these schools. The burden lies on the teachers and their involvement to deliver reasonable instruction for their pupils. This does not seem an easy endeavour: informatics instruction is often seen as daunting, and pupils have a hard time programming.<br />This situation shall be helped by offering an appropriate course for students of the didactical studies in informatics who might become school teachers. This course shows the use of LEGO Mindstorms robots to aid in teaching parts of the informatics curriculum in a pupil-oriented way. With this, it is intended to keep or even raise the pupils' interest and also make the seemingly difficult task of programming more "tangible". In this thesis the didactical concept for the course "Robolab: pupil-oriented introduction into algorithmic thought and programming" is developed and argued. The corresponding TUWEL course is also designed and implemented.<br />To this end, existing concepts are discussed which use robots (especially the LEGO Mindstorms) to teach at the secondary level.<br />Additionally, an analysis of the didactical aspects of the robot set is given. This is followed by a discussion of the underlying didactical concepts needed to realize the above mentioned course with blended learning (e-learning combined with face-to-face classroom teaching). The use of robots is argued according to relevant publications, and implemented with up-to-date didactical methods. The design of the course reflects the intended audience of "students with teaching intentions".<br />At the same time a set of didactical methods to be used for informatics instruction at school form part of the content to be taught within this course. Finally, there is a summary of feedback from teaching this course for five semesters.<br />