Design process of the learning app studyly for use in Austrian informatics school classes

Abstract

Die stetig fortschreitende Digitalisierung macht auch vor den österreichischen Klassenräumen nicht Halt. Die Geräteinitiative beziehungsweise die damit verbundene Ausstattung aller Schülerinnen und Schüler ab der Sekundarstufe I sowie das neu eingeführte Pflichtfach „Digitale Grundbildung“ führen zu einer weiteren Beschleunigung dieses Prozesses. Diese Entwicklung verlangt Innovationen auch bei der Unterrichtsgestaltung respektive bei den Unterrichtsmitteln. Die vorliegende Arbeit stellt sich dieser Herausforderung und versucht, die digitale Lernplattform Studyly, welche sich bereits für den Mathematikunterricht etabliert hat, an den Informatikunterricht der fünften Klasse AHS anzupassen. Nach einer Bestandsaufnahme des aktuellen Informatik-Lehrplanes wird der Unterricht von Österreich mit Estland verglichen, einem Vorreiter der Digitalisierung. Um nun für den Informatikunterricht eine digitale Plattform zu entwickeln, wurden in einem ersten Schritt notwendige Voraussetzungen für digitale Plattformen diskutiert - sprich was gegeben sein muss, damit eine solche Plattform gut in den Unterricht integriert werden kann. In einem zweiten Schritt wurden unterschiedlichste Plattformen in Hinblick auf einen potentiellen Einsatz für den Informatikunterricht analysiert, wobei schlussendlich die Entscheidung auf Studyly gefallen ist. Schließlich wurden im Rahmen dieser Arbeit zu fünf relevanten Themenfeldern Unterrichtskonzepte erarbeitet - welche dann auch exemplarisch auf Studyly abgebildet wurden. Die Themenfelder reichen von Verschlüsselung bis hin zu Datensicherheit oder künstlicher Intelligenz. Um den praktischen Einsatz der Lernplattform zu analysieren, wurden sowohl qualitative Interviews mit Lehrpersonen als auch eine quantitative Erhebung mit Schüler:innen durchgeführt. Diese Resultate zeigen eindeutig den Mehrwert, den digitale Lernlösungen für den Informatikunterricht bringen können (Motivationssteigerungen und bessere Lernerfolge), geben aber auch ein gutes Feedback über die weiteren notwendigen Schritte für eine spätere Vollausbaustufe. Denn das soll genau das Ziel der Arbeit sein: Ein vollständiges Konzept darzulegen, wie - in Kooperation mit einem führenden Schulbuchverlag - der Informatikunterricht „revolutioniert“ werden kann.

The steadily advancing digitalisation does not stop at Austrian classrooms. The device initiative and the associated equipment for all pupils from lower secondary level onwards as well as the newly introduced compulsory subject "digital basic education" are leading to a further acceleration of this process. This development also requires innovations in the design of lessons and teaching materials.This thesis takes up this challenge and tries to adapt the digital learning platform Studyly, which has already been established for mathematics lessons, to the Informatics lessons of the fifth grade AHS. After taking stock of the current computer science curriculum, the teaching in Austria is compared with Estonia, a pioneer of digitalisation. In order to develop a digital platform for Informatics lessons, the first step was to discuss the necessary prerequisites for digital platforms - i.e. what must be given so that such a platform can be well integrated into lessons. In a second step, a wide variety of platforms was analysed with regard to their potential use in Informatics lessons, and Studyly was chosen. Finally, within the framework of this work, teaching concepts were developed for five relevant subject areas - which were then also exemplarily mapped on Studyly. The topics range from encryption to data security and artificial intelligence. In order to analyse the practical use of the learning platform, both qualitative interviews with teachers and a quantitative survey with students were conducted. These results clearly show the added value that digital learning solutions can bring to Informatics teaching (increased motivation and better learning outcomes), but also provide good feedback on the further steps necessary for a later full development stage. For that is precisely the aim of the work: to present a complete concept of how - in cooperation with a leading textbook publisher - Informatics teaching can be "revolutionised".