Lehrerfortbildungen Informatik Zyklus 2 und Zyklus 3 – LP21

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Die ETH Zürich, die PH Graubünden und Dozierende der PH Bern und der PH Luzern offerieren kostenlose Lehrerfortbildungen für den Zyklus 2 und den Zyklus 3 der Volksschule für das Fach Informatik mit fakultativen Unterrichtssequenzen in den Klassen.

Bilden wir  Erfinderinnen, Gestalter und Produzentinnen digitaler Technologie aus, nicht nur ihre Konsumenten.

Informatik kommt im Rahmen des Faches «Medien und Informatik» mit dem Lehrplan 21 in die Volksschule. Für einige ist das ein Grund zur Freude und für andere vielleicht auch ein Grund für Sorgen. Um das neue Fach Informatik zu unterrichten, braucht es vertieftes fachliches Wissen, verbunden mit hohen didaktischen und pädagogischen Kompetenzen, die bisher an keiner Hochschule in der Schweiz vollständig vorhanden waren. Aus diesem Grund ist eine enge institutionelle Zusammenarbeit zwischen der ETH Zürich, der PH Graubünden und Dozierenden der PH Bern und der PH Luzern entstanden.

Das Resultat sind neue, speziell konzipierte Aus- und Weiterbildungskurse für Lehrpersonen der Volksschule. Das fachdidaktische Konzept hat nicht zum Ziel,  fertige Produkte der Wissenschaft und der Technologie zu unterrichten. Im Zentrum steht vielmehr, dass die Schülerinnen und Schüler die Prozesse der Wissenserzeugung verstehen, eigene Erfahrungen sammeln, Hypothesen formulieren und überprüfen, eigene Produkte herstellen und selbstständig ihre Funktionalität testen, darüber reflektieren und diskutieren.

Das massgebende didaktische Konzept ist Lernen durch eigenständiges Handeln, ganz im Sinne des Konstruktivismus von Jean Piaget. Im Informatikunterricht folgen wir der historischen Entwicklung grundlegender Informatikkonzepte im Kontext der ganzen Wissenschaft und verfolgen dabei die folgenden Hauptzielsetzungen:

  1. Die von Menschen entwickelte technische Welt verstehen, steuern und mitgestalten.
  2. Die Grundkompetenzen in der Mathematik und Sprache stärken.
  3. Die konstruktive Denkweise und gestalterische Vorgehensweise der technischen Disziplinen in die Schule einführen.

Workshops am 26. Juni 2019

Programmieren - Primarschule

Programmieren und Roboter steuern in Zyklen I und II

Programmieren bedeutet, mit dem Computer oder Roboter in seiner Sprache zu kommunizieren. Das Ziel der Kommunikation ist es, der Maschine zu erklären, was sie zu tun hat, d.h. eine Tätigkeit zu beschreiben. Die Herausforderung für den Unterricht ist es, die richtigen Antworten auf die folgenden zwei Fragen zu finden:

  1. Welche Programmierkonzepte (Sprachkonstrukte einer Programmiersprache) sind in welchem Alter so weit zugänglich, dass sie die Kinder mit Erfolgserlebnissen erwerben können?
  2. Wie bringt man den Kindern gleichzeitig mit dem Schreiben von Programmen auch die Kompetenz bei, in Programmen nach Fehlern zu suchen und sie zu korrigieren? Bei der Beantwortung dieser Frage geht es nicht nur darum, dass das Korrigieren von Programmen zu den Grundkompetenzen der Informatikerinnen und Informatiker gehört. Es geht auch darum, die Lehrpersonen zu entlasten, wenn viele Kinder gleichzeitig Hilfe bei falsch laufenden Programmen suchen.

Dank der vier neuen Programmierumgebungen, welche mit diesen Zielsetzungen für unterschiedliche Altersstufen an der ETH entwickelt wurden, lernen Sie als Lehrperson in diesem Kurs, wie Sie erfolgreich Programmieren in einem Spiralcurriculum vom Kindergarten bis zur 6. Klasse unterrichten können. Begeisterung und Erfolgserlebnisse sind garantiert. Didaktisch steht im Zentrum der konstruktivistische Ansatz „Lernen durch eigenständiges Handeln“ (Jean Piaget), vertieft durch den konstruktionistischen Ansatz „learning by getting things to work“ (Seymour Papert). Hier bauen die Schüler nicht nur konstruktiv eigene Produkte (Programme), sondern fokussieren auch auf die Überprüfung der Funktionalität ihrer Programme. Sie reflektieren und diskutieren ausserdem das Verhalten und die Eigenschaften ihrer Programme. Selbst Experten im Bildungsbereich sind erstaunt, welche hohe Expertise die Kinder mit so gestaltetem Unterricht erreichen können. Die neu erarbeiteten Lehrmittel für Lehrpersonen zeigen auch, wie bei dieser Art des  Programmierunterrichts alle Kinder individuell gefördert werden können.

Bringen Sie bitte für die Teilnahme am Workshop Ihren eigenen Laptop mit.

Programmieren - Sekundarstufe 1

Programmieren mit Python im 3. Zyklus

Die Programmiersprache Python ermöglicht den Schülern und Schülerinnen im 3. Zyklus (7. – 9. Klasse) einen fachlich und didaktisch adäquaten Einstieg in die allgemeinbildenden Grundlagen der Programmierung. Wir werden in diesem Workshop darauf fokussieren, wie sich verschiedene Informatikkonzepte den Schülern und Schülerinnen vermitteln lassen, ohne dass Sie als Lehrperson dafür ein grosses Vorwissen im Bereich der Informatik mitbringen müssen.

Wir unterrichten das Programmieren nach dem Ansatz von Seymour Papert. Papert ist der Begründer des Konstruktionismus, einer Lerntheorie, bei welcher das aktive Handeln der Schüler im Zentrum des Lernprozesses steht. Die Schüler und Schülerinnen sollen dabei ihr Wissen selber aufbauen können und nicht direkt von einer Lehrperson vermittelt bekommen. Sie als Lehrperson leiten dabei die Schüler bei neuen Informatikkonzepten an, so dass die Schüler anschliessend selbstständig in der Lage sind, neue Konzepte zu entdecken und erlernen. Mit dieser Grundidee lernen die Schüler und Schülerinnen im 3. Zyklus die allgemeinbildenden Grundlagen der Programmierung (Schleifen, modularer Entwurf, Parameter und Variablen). Die Schüler und Schülerinnen gewinnen dadurch viel Selbstvertrauen in ihre Programmierfähigkeiten und lernen in kurzer Zeit, viele relevante Programmierkonzepte selbstständig anzuwenden.

Bei der Einführung des Programmierens ist das zentrale Problem die Überlastung der Lehrperson, die dadurch entstehen kann, dass die Schülerinnen und Schüler um Hilfe bitten, weil sie nicht selbstständig syntaktische oder logische Fehler in ihren eigenen Programmen finden können. Unsere Programmierumgebungen (TigerJython und WebTigerJython) für die Einführung in die Programmierung sind so gebaut, dass man von Anfang an auch die Fähigkeit erfolgreich trainiert, Fehler zu finden und die Programme selbstständig zu korrigieren. Dies wiederum eröffnet den Lehrpersonen die Chance, einzelne Kinder gezielt zu unterstützen oder zu fördern.

Bringen Sie bitte für die Teilnahme am Workshop Ihren eigenen Laptop mit.

Workshops am 3. Juli 2019

Informatikunterricht ohne Computer - Primarschule

Informatik ohne Computer für die Primarschule

Im Workshop lernen Sie als Lehrperson, den Informatikunterricht so zu gestalten, dass die Kinder die Kompetenzen des Lehrplans 21 für die Informatik erreichen. Unsere Unterrichtskonzepte ermöglichen es, die Kinder so auszubilden, dass sie Expertinnen und Experten für solche Entwicklungsstufen grundlegender Informatikkonzepte werden, die in ihrem Alter mit Erfolg zugänglich sind. Dazu gehören Informationsdarstellungen, mit denen man effizient arbeiten kann, der Schutz von Daten und eine Organisation der Daten, die eine schnelle Suche ermöglicht. Diese Expertise bedeutet nicht nur, dass die Kinder fähig sind, eigene originelle und intellektuelle Produkte wie z.B. Geheimschriften zu entwickeln. Die Kinder werden zusätzlich dazu befähigt, die Funktionalität ihrer eigenen Produkte zu reflektieren, diese mit Schulkolleginnen und -kollegen zu besprechen und je nach Bedarf die Funktionalität oder die Eigenschaften ihrer Produkte zu verbessern oder zu erweitern. Durch sorgfältige Unterrichtsgestaltung sind Erfolgs- und Kompetenzerlebnisse bei den Schülerinnen und Schülern garantiert. Somit sorgt diese Art des Unterrichts auch für grosse Begeisterung und hohe Motivation.

Informatikunterricht ohne Computer - Sekundarstufe 1

Daten darstellen, suchen und schützen im Zyklus 3

Unser Grundkonzept besteht darin, nicht die fertigen Produkte der Wissenschaft, sondern die Prozesse der Wissenserzeugung, der Entdeckungen und der Erfindungen zu unterrichten. Wir stellen die Informatik als eine Wissenschaftsdisziplin vor, die sich seit der Entstehung der Schriften mit der Datendarstellung und dem Datenschutz beschäftigt, die Automatisierung der menschlichen Tätigkeiten anstrebt und die Technologie hervorbringt, der man Tätigkeiten zur Ausführung überlassen kann.

Die Lernenden erlangen mit so gestaltetem Unterricht eine hohe Expertise im Rahmen der Kompetenzen des Lehrplans 21. In der Anwendung der gelernten Konzepte sind sie in der Lage, eigene Produkte zu entwickeln, diese auf ihre Funktionalität hin zu überprüfen und darüber zu reflektieren und diskutieren.

Im Kurs lernen Sie als Lehrperson, wie Sie diese wichtigen Konzepte und Errungenschaften aus einer historischen Perspektive heraus erfolgreich in einem Spiralcurriculum unterrichten können. Konkret erleben Sie in praktischen Übungen, wie man Informationen digital darstellt und komprimiert, Daten durch Chiffrierung mit Kryptosystemen schützt, selbstkorrigierende Codes als Schutz gegen Beschädigungen sowie effiziente Suchmethoden entwickelt und anwendet.

Wir arbeiten dabei mit dem Lehrmittel „Einfach Informatik“ und einer eigens dafür entwickelten elektronischen Lernumgebung, die es den Lernenden ermöglicht, die genannten Inhalte interaktiv zu entdecken und Lehrpersonen die Möglichkeit bietet, eigene Aufgaben und Aufgabenserien zu entwickeln.

Bringen Sie bitte Sie für die Teilnahme am Workshop Ihren eigenen Laptop mit.

Anmeldung Workshops

Für die praktizierenden Lehrpersonen bieten wir kostenlose halbtägige Weiterbildungskurse für den Informatikunterricht

an folgenden Terminen an:

  • Mittwoch, 26. Juni 2019, 14:00 bis 18:00
  • Mittwoch, 3. Juli 2019, 14:00 bis 18:00

Es können an jedem Termin maximal 60 Personen teilnehmen (2 Gruppen zu je 30 Teilnehmern). Alle Kurse finden in den Räumlichkeiten der ETH Zürich statt.

Übersteigt die Anzahl der Anmeldungen die Kapazität einzelner Termine, werden weitere Termine angeboten. Die Plätze werden nach Eingang der Anmeldung vergeben. Die Absolventen erhalten eine Teilnahmebestätigung.

Anmeldefrist: Jeweils 14 Tage vor dem gewählten Kurstermin.



Unterrichtssequenzen in der Klasse vor Ort (10 Lektionen)

Inhalt und Lehrmittel

Im Unterricht arbeiten wir mit der Lehrmittelreihe «Einfach Informatik», die das Resultat einer 15 Jahre langen Entwicklung mit 12‘000 Kindern in rund 200 Projektschulen in der Schweiz sind. «Einfach Informatik» ermöglicht einen kompetenzorientierten Informatikunterricht von der 5. bis zur 9. Klasse und ist nach einem Spiralcurriculum aufgebaut. Durch überlegte kleine Schritte sind eine hohe Motivation und Erfolgserlebnisse garantiert. Einen Einblick in die Lehrmittel und in die Begleitbände für Lehrpersonen finden Sie auf http://www.einfachinformatik.ch

Wir freuen uns über Ihr Interesse und hoffen, mit unserer Dienstleistung dazu beizutragen, dass Informatik nachhaltig, rechtzeitig und praxisnah unterrichtet wird.

Mit besten Grüssen, das hochschulübergreifende Team der ETH Zürich, der PH Graubünden und Dozierende der PH Bern und PH Luzern.