Grundlagen der Informationstechnik spielerisch lehren und lernen
Regula: erste Schritte ins Programmieren

ARMIN RUCH   Auch Lehrkräfte, die noch wenig Fachwissen über Informationstechnologie besitzen oder die keinen Zugang zu einer IT-Ausstattung haben, können Kindern den Zugang zum Thema eröffnen. Beim Spielen von Regula eignen sie sich – ohne digitale Geräte – erste Grundlagen des Programmierens an.

Sachunterricht trägt dazu bei, dass Kinder die soziale, natürliche und technische Welt erschließen, um in der Gegenwart und in der Zukunft in Lebenssituationen kompetent handeln zu können. Dazu führt an der Informationstechnik (IT) heute kein Weg mehr vorbei. Denn die Lebens- und Erfahrungswelt der Grundschülerinnen und -schüler ist durchdrungen von IT (Humbert & Puhlmann, 2004). Selbst, wenn Kinder zu Hause von Smartphones, Computern und sprachgesteuerten Heim-Assistenten ferngehalten werden, ist der Alltag dennoch gefüllt mit informationstechnischen Begegnungen – die oft unbewusst erfolgen: Der Wecker mit Schlummerfunktion, das Thermostat der Heizung und der Fahrkartenautomat am Bahnhof basieren auf informationsverarbeitenden Systemen. 

Neben dem privaten Alltag revolutioniert die IT auch, wie industriell und handwerklich gearbeitet wird. Diese Veränderungen, die man unter dem Begriff Industrie 4.0 zusammenfasst, werden sich nach Experteneinschätzungen (vgl. Wolter u. a. 2015) in etwa zehn Jahren voll ausgewirkt haben – dann, wenn die heutigen Grundschulkinder die Schule verlassen werden. Damit ist eine alters- und entwicklungsgerechte Auseinandersetzung mit der Informationstechnik im Sachunterricht unerlässlig. Dabei schließen sich auch kritische, ethische und soziale Fragen der Gegenwart und Zukunft an das Verständnis von Informationstechnik an.

Die Integration von informationstechnischen Inhalten in den Sachunterricht stellt keine Veränderung der bekannten didaktischen Grundsätze dar. Vielmehr resultiert die Integration der Informationstechnik aus den Veränderungen in der Lebenswelt der Kinder, auf die der Sachunterricht vorbereiten soll. Hierbei soll deutlich werden, dass die Informationstechnik im Sinne dieses Artikels nicht mit der Benutzung von Informationstechnik verwechselt werden soll. 

Die hier vorgestellten Inhalte liegen in der Schnittmenge von technologischer und anwendungsbezogenen Perspektive (vgl. Gesellschaft für Informatik, 2016; Humbert/Borowski/Herper 2017) und entsprechen damit Forderungen aus der Medienbildung (vgl. Irion 2016). 

Dieser Beitrag soll einerseits den Lehrkräften, die noch keine Erfahrung mit IT im Sachunterricht gesammelt haben und hierfür einen Einstieg für sich selber und die Schülerinnen und Schüler suchen, eine Möglichkeit hierfür aufzeigen. Andererseits soll er Lehrkräften, die gern digitale Soft- und Hardware, wie Calliope und Microbit einsetzen wollen, einen Einstieg im Sinne eines Spiralkonzepts anbieten. Während der spätere Einsatz von Hard- und Software wünschenswert ist, wird hierzu von den Lehrkräften grundlegendes Wissen darüber benötigt.

Das Spiel: Regula

Das hier vorgestellte Spiel kommt ohne den Einsatz von elektronischen Geräten aus. Es kombiniert das Brettspiel „Mensch ärgere Dich Nicht“ (Schmidt-Spiele) mit zwei weiteren Würfeln und einigen Sonderregeln. Es trägt dazu bei, dass Jungen und Mädchen spielerisch üben, systematisch vorzugehen und dabei informationstechnische Methoden und Prinzipien anzuwenden. Die im Spielverlauf angewendeten und stetig wiederholten Verfahren können in moderierten Lernprozessen bewusstgemacht und auf altersgerechte Fragestellungen übertragen werden. Dabei werden Aspekte des Computational Thinkings aufgegriffen – ein Konzept, das informationstechnische Denkprozesse anregt und ebenfalls ohne Einsatz von Digitaltechnik auskommt (vgl. Diethelm/Dörge 2011). 

„Mensch ärgere Dich nicht“ ist wohl das bekannteste Brettspiel in Deutschland. Es geht auf das alte indische Spiel Pachisi zurück. Das Spiel Regula (lat: Regel) kann auf einem „Mensch ärgere Dich nicht-Spielfeld gespielt werden. Wenn nicht ausreichend viele Originalspiele für die gesamte Klasse verfügbar sind, können ähnliche Spielfelder verwendet werden.

Wichtige Anweisungen in IT-Programmen 

Kindern sind eindeutige Handlungsanweisungen aus dem Alltag als Regeln gut bekannt. Diese unterscheiden sich lediglich in der Sprache von Anweisungen für Informatiksysteme, die nach denselben Prinzipien funktionieren. Das grundlegende Verständnis von informationsverarbeitenden Systemen ist daher sehr einfach. Es ist lediglich notwendig, einige aus dem Alltag bekannten Regeln bewusst zu machen. Auch wenn die informationstechnischen Fachbegriffe zur Beschreibung dieser Prinzipien kompliziert wirken, sind es die dahinter versteckten Konzepte nicht. Das Spiel Regula trägt dazu bei, die folgenden Prinzipien bewusst zu machen. 

  1. Ein Informatiksystem benötigt eindeutige Anweisungen, sogenannte Algorithmen, die dem System mitteilen, was es wann zu tun hat. Diese Algorithmen bezeichnet man dann als Programm und den Vorgang des Schreibens als Programmieren.
  2. Ein Algorithmus besteht aus einzelnen Anweisungen, die in einer bestimmten Abfolge, der Sequenz, nacheinander abgearbeitet werden.
  3. Anweisungen können entweder direkt zu einer Aktion führen oder eine Sequenz von Anweisungen kontrollieren.
  4. Kontrollanweisungen überprüfen bestimmte Bedingungen und beeinflussen dann die im Programm folgenden Anweisungen und Sequenzen.

 

Im Spiel Regula werden einfache Kontrollanweisungen verwendet. Da alle Kontrollanweisungen aus dem Alltag bekannt sind, kann Regula gespielt werden, ohne dass die Grundsätze von Kontrollanweisungen vorher thematisiert werden müssen. Die beiden am einfachsten zu verstehenden Kontrollanweisungen sind die Bedingte Anweisung und die Verzweigung. Diese werden im Folgenden kurz vorgestellt. 

Bedingte Anweisungen 

Wenn im Programmablauf (Sequenz) eine Bedingte Anweisung erreicht wird, prüft das System, ob eine bestimmte im Programm festgelegte Bedingung erfüllt ist oder nicht. In der Alltagssprache leitet die Konjunktion „Wenn – dann“ solche bedingten Anweisungen ein: „Wenn du eine gute Note schreibst, dann bekommst du eine Belohnung.“ Die zu prüfende Bedingung ist dabei, ob eine gute Note vorliegt. Nur wenn diese Bedingung erfüllt ist, geht es in der Sequenz der Anweisungen weiter – in diesem Fall mit der Belohnung. Jede Wenn-dann-Aussage in der Alltagssprache ist informationstechnisch betrachtet eine Bedingte Anweisung. 

Verzweigungen

Eine Stufe komplexer ist die Verzweigung. Diese erweitert die Bedingte Anweisung um eine zusätzliche Option. Während die Bedingte Anweisung nur die beiden Möglichkeiten „Wenn erfüllt, dann weiter“ – „Wenn nicht erfüllt, dann warten“ kennt, wird eine Verzweigung mit „Wenn – dann – sonst“ gebildet. 

Wie bei der Bedingten Anweisung wird durch das Erfüllen der Bedingung eine bestimmte Sequenz von Anweisungen aufgerufen. Bei Nichterfüllen kommt es diesmal aber nicht zum Stillstand, sondern zu einer anderen Sequenz von Anweisungen: „Wenn du eine gute Note schreibst, dann bekommst du eine Belohnung, sonst bekommst du Nachhilfe“. 

Sowohl das Konzept der bedingten Anweisung, als auch das Konzept der Verzweigung sind Kindern im Grundschulalter aus dem Alltag bekannt – auch wenn die Kinder natürlich die Fachbegriffe (noch) nicht kennen. 

Wiederholungen (Schleifen)

Die nächsthöhere Komplexität innerhalb der Kontrollanweisungen stellen sogenannte Wiederholungen dar. Sie werden auch oft als Schleifen bezeichnet. Der deutsche Begriff Wiederholung wird allerdings von Kindern besser verstanden, da diese den Begriff Schleife häufiger mit dem Schnürsenkel als mit der Wiederholungs- oder Warteschleife assoziieren. Der Begriff Schleife sollte daher erst später nach und nach eingeführt werden.

Eine Wiederholungs-Anweisung kontrolliert, wie oft eine bestimmte Sequenz ausgeführt werden soll. Verdeutlichen lässt sich dieses Prinzip mit der Handlung Klatschen. Klatschen ist eine Wiederholung derselben beiden Einzelschritte: Man nimmt die Hände auseinander und schlägt die Handflächen dann schnell wieder zusammen. Beide Einzelschritte zusammen ergeben die Sequenz für einen Klatscher. Eine Wiederholungsanweisung könnte lauten: Führe die Klatschen-Sequenz dreimal aus. Dieser Anweisung können auch Grundschulkinder ohne Problem folgen. Solche Wiederholungsanweisungen werden Mengenschleifen genannt, da ein Zahlenwert vorgibt, wie oft sie durchlaufen werden. 

Die nächste relevante Schleife ist die Solange-Anweisung (englisch: while), die nach einem sehr ähnlichen und ebenso bekannten Prinzip funktioniert: „Solange die Sonne scheint, trage ich eine Sonnenbrille.“ Diese Schleife wird sooft ausgeführt, wie die Bedingung (die Sonne scheint) erfüllt ist. Nach der Schleife folgt im Programmablauf eine Sequenz, die präzisiert, was passiert, wenn die Bedingung nicht mehr zutrifft. 

Die folgende Schleifenart kommen immer dann zum Einsatz, wenn nicht klar ist, wie viele Durchläufe nötig sind, um ein Problem zu lösen. Als bekanntes Beispiel dient das Einschlagen eines Nagels. Die Sequenz in der Schleife setzt sich wieder aus zwei Anweisungen zusammen: „Hebe den Hammer (Anweisung 1) und schlage ihn schnell auf den Nagel (Anweisung 2).“ Nach dem ersten Durchlauf der Sequenz prüft die Wiederhole-bis-Schleife, ob die Bedingung zur Beendigung der Schleife erreicht ist. Die entsprechende Anweisung lautet z. B.: „Wiederhole die Schleife, bis der Nagel ganz eingeschlagen ist.“ Wenn die Bedingung erfüllt und der Nagel eingeschlagen ist, folgt eine Sequenz, die angibt, was dann passieren soll. 

Kontrollanweisungen lassen sich auf diverse Alltagssituationen anwenden. Kindern aus dem Alltag bekannte Situationen sind z. B. Treppensteigen (Wiederhole Stufe, bis Ende erreicht), Anschnallen im Auto (solange, bis Motor ausgeschaltet) oder das Klingeln des Weckers (Wenn ja, aufstehen – sonst liegen bleiben).

Regula spielen

Das Spiel Regula verwendet alle oben genannten Kontrollanweisungen. Die Kinder müssen die Fachbegriffe und Definitionen dabei nicht kennen. Ähnlich der Muttersprache, die von Kindern auch dann korrekt gesprochen wird, wenn sie noch nicht wissen, dass man Verben konjugieren und Nomen deklinieren kann, können Grundschulkinder alle Grundlagen der Informationstechnik beherrschen. 

Der Spielablauf (ein Algorithmus) ist an die bekannten Regeln des „Mensch ärgere Dich nicht“ angelehnt, wird aber erweitert.

Material

Benötigt werden das Spielfeld, je zwei Figuren (mehr Figuren verlängern den Spielablauf deutlich), ein Würfel (Spielwürfel) und zwei weitere Würfel (Auswahlwürfel) in einer anderen Farbe als der Spielwürfel. Außerdem werden die im Folgenden vorgestellten Ereigniskarten gebraucht. 

Spielverlauf

Vor jedem Wurf mit dem Spielwürfel muss mit den beiden Auswahlwürfeln gewürfelt werden. Die kleinere Augenzahl der Auswahlwürfel wird nach vorne genommen, die höhere nach hinten. So ergibt sich immer eine von 21 möglichen Zahlenkombinationen. Jeder Zahlenkombination ist eine Ereigniskarte zugeordnet. Nachdem die passende Ereigniskarte mit den Auswahlwürfeln ermittelt und laut gelesen wurde, wird mit dem Spielwürfel gewürfelt und entsprechend der Ereigniskarte verfahren. 

Gegnerische Figuren können geschlagen werden. Wenn ein Spieler noch keine Figur auf dem Spielfeld hat, werden die Auswahlwürfel nicht benötigt. Dann wird nur mit dem Spielwürfel gewürfelt. Um das Haus zu verlassen, ist eine Sechs mit dem Spielwürfel notwendig. Hier für stehen drei Versuche zur Verfügung. Fällt in den drei Versuchen eine Sechs, muss noch einmal mit dem Spielwürfel gewürfelt und die Figur gezogen werden. Vor diesem Wurf kommen dann auch die Auswahlwürfel und Ereigniskarten zum Einsatz. 

Die Ereigniskarten können unterschiedlich komplex angefertigt werden. In der einfachsten Version werden die Regeln in eine Tabelle zusammengestellt (Kasten „Spielmaterial“). Dann werden keine eigentlichen Karten benötigt. Die einzelnen Anweisungen können auf Einzelkarten ausgeschrieben werden. Hier bietet sich eine einfache Bindung in der richtigen Reihenfolge an. Die komplexere Darstellung der Karten orientiert sich an der Programmieroberfläche Microsoft MakeCode, die online unter www.makecode.com erreichbar ist. 

Eine andere Möglichkeit stellt das OpenRobertaLab des Fraunhofer Instituts dar, das unter lab.open-roberta. org erreicht wird. Diese Programmierumgebungen sind frei zugänglich und ermöglichen die Programmierung von einfachen Informatiksystemen, wie dem Microbit, Calliope oder Lego EV3. Durch die so dargestellten Ereigniskarten lernen die Kinder im Spiel die Darstellungsform der Programmieroberflächen kennen. Gleichzeitig verinnerlichen sie, dass Aussagen auch anders als in Buchstabenform dargestellt und gelesen werden können. 

Die doppelte Darstellung auf den Ereigniskarten erlaubt den langsamen Übergang von der bekannten Schriftsprache zur noch unbekannten Programmiersprache. Dieser Sprung ist in den letzten Jahren mit der Einführung von grafischen Programmieroberflächen gegenüber textbasiertem Code deutlich vereinfacht worden. Nachvollziehbare Bedenken hinsichtlich der Thematisierung von Programmiersprachen in der Grundschule stammen oft noch aus der Zeit der textbasierten Programmierung. Heute ist das Programmieren mit grafischen Programmieroberflächen bereits im Kindergartenalter möglich.

Vom Spiel zum realen IT-System

Methodisch wird das Spiel Regula so eingesetzt, dass die Kinder in der ersten Phase „einfach spielen“. In der zweiten Phase werden dann die oben beschriebenen Elemente des Spiels besprochen. In der dritten Phase des Spiels erstellen die Kinder eigene Regeln für das Spiel und erproben diese. In der vierten Phase suchen die Schülerinnen und Schüler im Alltag nach Beispielen, auf die sich die dann bekannten Kontrollanweisungen übertragen lassen – etwa Klatschen, Treppen steigen oder das Öffnen einer Tür. In der fünften Phase schreiben die Kinder Betriebsanleitungen für Außerirdische, in denen einfache Alltagssituationen als Programm erklärt werden. 

Alle diese Schritte sind auch von Lehrkräften umsetzbar, die noch nie Informationstechnik unterrichtet haben oder sich auf einer didaktischen Ebene damit befasst haben. Gleichzeitig wird durch diese fünf Schritte ein tragendes Fundament für den Fachunterricht der Sekundarstufe gelegt, und den Kindern wird geholfen, ihre Alltagswelt besser zu verstehen, indem sie Regeln, nach denen Informationstechnik funktioniert, erkennen. 

Bei Affinität und Ausstattung können Lehrkräfte mit Vorwissen eine weitere Phase anschließen, in der erste Aufgaben mit realen IT-Systemen umgesetzt werden. Hier sind in erster Linie Systeme zu empfehlen, die eigens für die Primarstufe entwickelt wurden, wie zum Beispiel Calliope und BBC-Microbit. Ohne den Einsatz von Informationstechnik können sich die Aktivitäten des in der Informatikdidaktik weltweit nachgeahmten Computer Science Unplugged Programms (vgl. Bell/Witten/Fellows 2015) anschließen. 

Mit der Umsetzung der fünf Phasen des Regula Spiels legen Lehrkräfte ein wertvolles kognitives Fundament für das Verständnis der Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts.


Literatur

Bell, T./Witten, I. H./Fellows, M. (2015): CS Unplugged. An Enrichtment and Extension Programm for Primary Aged Children. csunplugged.org/wp-content/uploads/2015/03/CSUnplugged_OS_2015_v3.1.pdf; deutsch: csunplugged.org/wp-content/uploads/2014/12/CS_Unplugged-de.pdf (Abruf: 15. 01. 2018).

Best, A./Marggraf, S. (2015): Das Bild der Informatik von Sachunterrichtslehrern. Erste Ergebnisse einer Umfrage an Grundschulen im Regierungsbezirk Münster. In Gallenbacher, J. (Hrsg.): Informatik allgemeinbildend begreifen. INFOS 2015 (Lecture Notes in Informatics, P-249, S. 53 – 62). Best, A./Thierschmann, U. (2016): Erste Erfahrungen beim Einsatz von Unterrichtsbausteinen zur kooperativen Entwicklung und Erprobung von Informatikstunden an Grundschulen. In: Mayr, H. C./Pinzger, M. (Hrsg.): Informatik 2016 (Lecture Notes in Informatics, P-259, S. 1161 – 1164). Bonn: Köllen Druck+Verlag GmbH. 

Diethelm, I./Dörge, C. (2011): Zur Diskussion von Kontexten und Phänomenen in der Informatikdidaktik. In: Thomas, M. (Hrsg.): Informatik in Bildung und Beruf. INFOS 2011 – 14. GI-Fachtagung Informatik und Schule (Lecture Notes in Informatics, P-189, S. 67 – 76).

Diethelm, I./Koubek, J./Witten, H. (2011): IniK - Informatik im Kontext. Entwicklungen, Merkmale und Perspektiven. LOG IN (169/170), S. 97 – 105. 

Gesellschaft für Informatik (Hrsg. 2016): Dagstuhl-Erklärung. Bildung in der digital vernetzten Welt. www.gi.de/aktuelles/meldungen/detailansicht/article/dagstuhlerklaerung-bildung-in-der-digitalen-vernetzten-welt.html (Abruf: 15. 01. 2018).

Humbert, L./Borowski, C./Herper, H. (2017): Kompetenzen für Informatische Bildung im Primarbereich. bscw.ham.nw.schule.de/pub/bscw.cgi/d5795069/LP_IF.pdf (Abruf: 15. 01. 2018).

Humbert, L./Puhlmann, H. (2004): Essential Ingredients of Literacy in Informatics. In: Magenheim, J./Schubert, S. (Hrsg.): Informatics and Student Assesment. Concepts of Empirical Research and Standardisation of Mesurement in the Area of Didactics of Informatics. Lecture Notes in Informatics, S. 65 – 67.

Irion, T. (2016): Digitale Medienbildung in der Grundschule. Primarstufenspezifische und medienpädagogische Anforderungen. In: Peschel, M./Irion, T. (Hrsg.): Neue Medien in der Grundschule 2.0. Grundlagen – Konzepte – Perspektiven. Frankfurt am Main, Grundschulverband, S. 16 – 32.

Wolter, M. I./Mönning, A./Hummel, M./Schneemann, Chr./Weber, E./Zika, G. et al. (2015): Industrie 4.0 und die Folgen für Arbeitsmarkt und Wirtschaft. Szenario-Rechnungen im Rahmen der BIBB-IAB-Qualifikations- und Berufsfeldprojektionen. Hrsg. v. Institut für Arbeitsmarkt- und Berufsforschung der Bundesagentur für Arbeit. Nürnberg. doku.iab.de/forschungsbericht/2015/fb0815.pdf (Abruf: 15. 01. 2018).


Den vorliegenden Artikel können Sie sich hier kostenlos als PDF downloaden:


 

 

LearningApps im Mathematikunterricht
Kleines Tool mit großer Wirkung

KATALIN RETTERATH   Beobachten Sie Jugendliche beim Busfahren, in der Stadt, in einem Lokal oder zu Hause: beim kleinsten Leerlauf wird das Handy gezückt und schnell eine Nachricht gelesen, etwas im Internet nachgeschaut oder ein kleines Spiel gespielt. Gegen die ständige Internetpräsenz anzukämpfen, erscheint zwecklos: Die bunte, digitale Welt ist zu verlockend und leicht verfügbar. Nutzen wir also die digitalen Möglichkeiten und ihren Reiz für die Schülerinnen und Schüler. Die positive Einstellung der Jugendlichen zu den digitalen Medien kann den Einstieg in die Beschäftigung mit Mathematik erleichtern.

Obwohl im Internet unzählige Seiten – darunter auch gute – zum Üben von Mathematik angeboten werden, findet man selten etwas wirklich Passendes: Die Aufgaben sind entweder zu leicht oder zu schwer, das Layout der Seite zu langweilig oder zu reizüberladen. Oder die Aufgaben sind zwar gut, passen jedoch nicht zum aktuellen Lernstand der Schülerinnen und Schüler.

Oft habe ich das Gefühl, viel zu viel Zeit mit der Recherche zu verbringen ohne etwas wirklich Geeignetes zu finden. So war ich wirklich erfreut, als ein Kollege mich auf das Angebot LearningApps.org aufmerksam gemacht hat mit der Empfehlung: „Da kannst du Aufgaben schnell und individuell für deine Schüler gestalten.“ Nun, nach zwei Jahren Erprobung kann ich sagen: Er hat Recht behalten.

 

Was ist „LearningApps.org“?

LearningApps.org ist eine Internetanwendung, mit der interaktive Übungen erstellt werden können. Es stehen zahlreiche Übungsarten, wie Zuordnungen, Mulitple-Choice, Lückentext oder Kreuzworträtsel zur Verfügung, die nur noch mit passenden Inhalten individuell gefüllt werden müssen. Die so erstellten Übungen werden als App gespeichert und sind an allen internetfähigen Geräten nutzbar, ob interaktives Whiteboard, Rechner, Tablet oder Smartphone. 

LearningApps.org ist das Ergebnis eines Forschungsprojektes unter der Leitung von Dr. Michael Hielscher (PH Bern) in Kooperation mit der Universität Mainz und der Hochschule Zittau/Görlitz. Die Benutzung ist kostenlos und vorhandene Apps können ohne Registrierung gesucht und benutzt werden. Eine Registrierung und Anmeldung ist notwendig, wenn Sie selber Apps erstellen und speichern möchten bzw. wenn Sie weitere Dienste nutzen möchten, zum Beispiel über „meine Klassen“ eine Klasse anlegen und für diese Apps bereitstellen. 

 

So lernt man mit LearningApps

Die Übungen wirken wie kleine Computerspiele, bei denen geklickt, geschoben und gewonnen werden kann. Eine unmittelbare Rückmeldung gibt Bestätigung – oder die Möglichkeit der Verbesserung. Das Unpersönliche eines Computers ist an dieser Stelle von Vorteil. Bei einigen Apps können auch mehrere Spieler miteinander spielen – und darüber auch ins Gespräch kommen. Dass eine angstfreie Atmosphäre, spielerische Zugänge, unmittelbares Feedback und auch fachliche Diskussionen der Lernenden untereinander (peer-tutoring) lernfördernd sind, wissen wir aus eigener Erfahrung schon lange. Die Unterrichtsforschung und die Publikationen der letzten Jahrzehnte bestätigen diese Erfahrungen (vgl. z. B. mathematik lehren, Heft 186 Mit Mathe spielen(d) lernen oder auch die oft zitierte Hattie-Studie).

Neben den mathematischen Kenntnissen werden auch andere Fähigkeiten benötigt: Wie rufe ich die Seite auf, wie bediene ich die App, wo muss ich jetzt klicken … Mit dem Beamer lässt sich eine App und deren Bedienung gut im Unterricht vorstellen. Zudem eignen sich einige Apps auch, um sie gemeinsam in der Klasse zu bearbeiten – dabei ergeben sich oft anregende Diskussionen.

Zordnung-Koerper-Figuren
Rechtecke-und-Quadrate
Umwandlung-Brueche
Ableitungen

App-Formate zum Ordnen und Zuordnen

Gruppen-Puzzle

Ein Würfel oder ein Quadrat, ein Rechteck oder ein Quader, ein Kreis oder eine Kugel – je nachdem, welchen Wert in der Grundschule bzw. in der häuslichen Umgebung auf die Unterscheidung dieser Begriffe gelegt wurde, werden sie spontan oft falsch verwendet – auch dann, wenn sie im Unterricht schon thematisiert und geklärt wurden. In der App „Körper oder Figur“ klickt man nacheinander auf die Puzzle-Teile, deren Begriff zur ausgewählten Gruppe (angeklickter Reiter oben bzw. unten) gehört. Ein Wechsel zwischen der beiden Gruppen (also „Körper“ oder „Figuren“) ist jederzeit durch Anklicken möglich.

 

Sequenz bzw. Ordnung

Als Gerüst, Formulierungs- und Merkhilfe für mathematische Sachverhalte kann das Format der Schüttelsätze genutzt werden: Aus gegebenen Wörtern müssen (mathematisch) richtige Aussagen zusammengestellt werden. Beim Erstellen einer App zu „Sequenz bzw. Ordnung“ werden die Elemente (hier: Wörter) in der richtigen Reihenfolge eingegeben. Als Hilfe kann man einige Wörter vorgeben, diese werden dann schon richtig positioniert angezeigt. 

 

Zuordnungsgitter

Als meine Schülerinnen und Schülern in der 6. Klasse nicht mehr wussten, dass 1/5 genau so viel wie 20 % sind (die Sommerferien schienen alle Erinnerungen an der Mathematikunterricht der 5. Klasse ausgelöscht zu haben), habe ich das Thema in unseren täglichen kleinen Übungen aufgegriffen. Einige Monate später standen wir wieder vor dem gleichen Problem – diesmal waren es allerdings nur eine Handvoll Lernende, die einer Wiederholung bedurften. So stellte ich die App „Brüche in Prozente umwandeln“ zur freiwilligen Bearbeitung bereit. Hier geht es ein Stück weit um das Auswendiglernen – die Schülerinnen und Schüler können die App so oft benutzen, bis sie die Zahlenpaare einander fehlerfrei zuordnen können.

 

Zuordnung auf Bildern

Dieses Format eignet sich besonders, um Darstellungswechsel zu üben. So können ausgewählten Punkten eines Funktionsgraphen die passenden Begriffe und Eigenschaften zugeordnet werden – auch Oberstufenschüler spielen gern. Beim Anklicken einer Nadel erscheint das passende Auswahlfenster. Hier verbergen sich hinter roten Nadel die Bezeichnung der Punkte (abgekürzt), hinter einer blauen Nadel Aussagen über den Funktionsgraphen, hinter einer grünen Nadel Ausagen zur ersten Ableitung und hinter einer gelben Nadel Aussagen zur zweiten Ableitung.

 

Gemeinsam spielen: Apps für mehrere Spieler 

Wenn mehrere Personen gleichzeitig eine App aufrufen, können sie gegeneinander spielen. Ist kein Gegenspieler vorhanden, wird gegen den Computer gespielt.  

 

Wo liegt was?

Hier werden Fragen gestellt, die durch markieren (= anklicken) einer Position im Bild beantwortet werden. Wählt man als Hintergrundbild einen Funktionsgraphen, kann man die Lage spezieller Punkte abfragen. Ein Beispiel ist die App „Koordinaten markieren“ nach einer Idee von Raphael Fisch (Original-App learningapps.org/1284454). 

Man kann allein oder zu mehreren spielen. Die App zählt die Punkte der einzelnen Spieler und ermittelt den Gewinner. Bei diesem Spiel geht es auch um ein Geschwindigkeitstraining – Grundwissen soll nicht nur sicher, sondern auch schnell verfügbar sein.

 

Apps finden und erstellen

Bevor Sie sich unnötige Arbeit machen, ist es sinnvoll, die vorhandenen Apps zu durchstöbern – vielleicht hat jemand schon etwas Passendes erstellt. Dies kann besonders bei Aufgaben für die jüngeren Jahrgänge der Fall sein, hier steht eine recht große Auswahl zur Verfügung. Bei den Kategorien Mathematik auswählen, und es erscheint eine thematische Sortierung der Apps; rechts gibt es einen Filter zur Einschränkung auf die Sekundarstufe.

Wenn Sie selber Apps bearbeiten oder erstellen möchten, müssen Sie sich registrieren und dazu einen Benutzernamen, eine E-Mailadresse und ein Passwort eingeben. Danach ist das Anmelden und Arbeiten sofort möglich.

 

Vorhandene Apps verändern

Wenn Sie eine App gefunden haben, die Ihnen bis auf wenige Kleinigkeiten gefällt, können sie diese verändern. So können Sie Zahlenbereiche oder Aufgabenstellungen Ihren Bedürfnissen anpassen. Links unter jeder App finden Sie einen Button „ähnliche App erstellen“, der Ihnen erlaubt, die aufgerufene App zu bearbeiten und unter einem neuen Namen zu speichern. 

 

Eigene Apps erstellen

Um eine eigene App zu erstellen, melden Sie sich auf learningapps.org an. Die Erstellung ist einfach, schnell und selbsterklärend: Nach Klick auf den Button „App erstellen“ können Sie ein Aufgabenformat auswählen und sich bei Interesse Beispiele dazu anschauen. Entscheiden Sie sich für „… erstellen“, erscheint eine übersichtlich strukturierte Maske, in die Sie hineinarbeiten können. Nachdem Sie sich dann die Vorschau der App angeschaut haben, können Sie ggf. die notwendigen Korrekturen vornehmen und die App speichern.

Es wird zeitaufwendiger, wenn Sie Bilder, Videos oder Audioaufnahmen nutzen möchten, da diese erst separat erstellt und dann eingebunden werden müssen. Bei Bildern lohnt es sich zu experimentieren, bis die optimale Bildgröße gefunden wird. Mathematische Formeln erstelle ich mit dem Formel-editor meines Textverarbeitungsprogramms und „fotografiere“ die passenden Bereiche mit einem Screenshot-Programm ab. 

Die App wird als private App erstellt – das heißt, sie wird nicht bei „Apps durchstöbern“ angeboten. Es können nur die Personen die App finden, denen Sie die entsprechende URL mitgeteilt haben. Wenn Sie die App veröffentlichen, steht sie allen Benutzern der Seite zur Verfügung.

 

Apps zur Verfügung stellen

Unter jeder App stehen zwei Links, ein Einbettungscode und ein QR-Code. Sie können einen der Links den Schülerinnen und Schülern zur Verfügung stellen, oder Sie drucken den QR-Code unter der App auf ein Arbeitsblatt. Mit dem Einbettungscode können Sie die App in Internetseiten (z. B. bei Moodle) einbinden. Medienprofis benutzen die Datei in SCROM-Format oder fügen die Apps in iBooks ein. Anstatt die URLs jeder App einzeln weiterzugeben kann man mehrere Apps zu einer App-Matrix zusammenstellen (App erstellen -> Werkzeuge -> App Matrix) und nur einen Link weitergeben. Ich lege für jede meiner Klassen am Anfang des Schuljahres eine App-Matrix an, die ich kontinuierlich ergänze bzw. nicht mehr benötigte Apps lösche.

 

Erfahrungen mit den Apps

Die Einsatzgebiete der Apps sind vielfältig – je nachdem, mit welchen Aufgaben die Formate gefüllt werden, können die Schülerinnen und Schüler 

  • Grundwissen zu jeder Zeit wiederholen
  • Fachausdrücke kategorisieren 
  • ihre Ausdrucksweise schulen und mathematische Aussagen bilden (Sprachförderung)
  • Darstellungsformen miteinander verbinden
  • Gemeinsam spielen und dabei auch über Mathematik ins Gespräch kommen 
  • evtl. auch Ergebnisse sichern und in Form einer App präsentieren.

 

Es lohnt sich, die Apps mit anderen Unterrichtsgegenständen, wie konkreten Schulbuchaufgaben oder handlungsorientierten Übungen, in Zusammenhang zu bringen. Oder Sie verlangen nach der Übung eine zusätzliche Erklärung, etwa: 

  • Löse die Aufgaben im App „Brüche in Prozente umwandeln“. Erkläre anschließend, wie man zu einem Bruch den passenden Prozentsatz berechnen kann.

 

Eine gute Übung ist es, die Schülerinnen und Schüler ein App „begutachten“ zu lassen: 

  • Wie hat dir diese App gefallen? 
  • Was hast du dabei gelernt? 
  • Wie würdest du die App verändern?

 

Mit LearningApps konnte ich viele Schülerinnen und Schüler zum Üben motivieren. Bei Jüngeren reichte schon der Hinweis „Nun habt ihr einen Grund, den Rechner oder das Tablet eurer Eltern auszuleihen  …“, Lernende der Mittelstufe musste ich manchmal sanft überreden. Meistens blieb das Lernen mit LearningApps eine willkommene, freiwillige Alternative zum Schulbuch und Heft. Bei Apps, deren Bearbeitung mir wichtig ist, habe ich die letzte Rückmeldung der App mit einer Arbeitsauftrag für das Heft ergänzt, wie z. B.: „Prima gelöst! Zeichne nun ein Parallelogramm, das rechte Winkeln hat, ins Heft. Zu welchen Gruppen der Vierecke gehört diese Figur?“ 

Das mit den Apps geübte blieb den Schülerinnen und Schülern besser in Gedächtnis als traditionelle Übungen. Das liegt meiner Meinung nach nicht allein an der Neuheit des Tools, sondern an der Verbindung von Lernen und dem spielerischen Umgang mit dem Rechner. Am meisten hat mich die Rückmeldung eines Oberstufenkurses gefreut: Die Schülerinnen und Schüler berichteten, diese kleinen Übungen hätten neben dem Behalten des Stoffes auch das Verstehen und Erkennen der Zusammenhänge erleichtert.

 

Wie geht es weiter?

Nach einer angemessener Erprobungszeit ist es sinnvoll, die Arbeit systematisch anzugehen. Für meine Schule wünsche ich eine große Sammlung von Apps, zugeschnitten auf unsere Schülerschaft und passend zu unserem Schulbuch, die wir gemeinsam erstellt haben und nutzen können. Sie auch? Vielleicht kann es mit diesen Empfehlungen gelingen:

  1. Erstellen Sie einen gemeinsamen Zugang für Ihre Fachschaft, damit alle ihre erprobten Apps einander zur Verfügung stellen können.
  2. Legen Sie in diesem Bereich eine vorher gut überlegte Struktur an, damit Sie passende Apps schneller finden. Diese Struktur kann durch App-Matrix und durch systematisch vergebene Namen erreicht werden, z. B. ein App-Matrix „7-Prozentrechnung“ oder eine App mit dem Namen „11-Ableitung-Fachaus-drücke“.
  3. Verändern Sie vorhandenen Apps nach Ihren Bedürfnissen. Das geht schneller, als alles neu zu machen.
  4. Viele Schülerinnen und Schüler erfinden gern selber kleine Aufgaben. Je nach technischer Versiertheit bietet sich ein Projekttag „LearningApps erstellen“ zur Einführung an. Eine Spielstunde mit selbsterstellten Apps kann die letzte Stunde vor den Ferien mit mathematischen Inhalten füllen.

Weiteres Material

Beispiele abrufbar unter: learningapps.org/display


  Den vorliegenden Artikel können Sie sich hier kostenlos als PDF downloaden:


Zum Abo-Angebot

 

 

Regelungen der Bundesländer
Nutzung von Facebook im schulischen Kontext

STEFAN AUFENANGER   Dürfen Schüler mit Lehrern auf Facebook befreundet sein? Dürfen Lehrer über Facebook Hausaufgaben verteilen oder Fragen beantworten? Dürfen Schüler auf Facebook Schulprojekte umsetzen und auch mal das ein oder andere Bild aus dem Schulalltag posten? Eine deutschlandweite Regelung dazu gibt es nicht, sondern vielmehr viele unterschiedliche Umgangsweisen. In einigen Ländern herrscht etwa ein schulisches Facebook-Verbot, in anderen ist es erlaubt. Wir haben mithilfe einer Onlinerecherche zusammengetragen, welche Regelungen es in einzelnen Bundesländern gibt.

Generell erlaubt bzw. erwünscht ist in allen Bundesländern die unterrichtliche Behandlung von Facebook, allerdings mit verschiedenen Regelungen zur Nutzung bzw. Erstellung realer Facebook-Accounts. 

Nutzung von Facebook im schulischen Kontext

Baden-Württemberg

Das Ministerium für Kultus, Jugend und Sport Baden-Württemberg kommuniziert in einer Mitteilung von Juli 2013, dass eine dienstliche Verarbeitung personenbezogener Daten über soziale Netzwerke generell verboten ist. Dies betrifft jegliche Kommunikation von Lehrenden (mit Schülerinnen/Schülern und untereinander). Zur pädagogischen Aufarbeitung im Unterricht ist eine eingeschränkte und freiwillige Facebooknutzung erlaubt. 

Meldung des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport BW

 

Bayern

Beamten und Bediensteten in Bayern ist die private Nutzung von Facebook unter Berücksichtigung ihrer besonderen Verantwortung freigestellt. Das bayrische Staatsministerium für Unterricht und Kultus weist im April 2013 in einer Mitteilung an die staatlichen Schulen auf den „Leitfaden für die Beschäftigten der Bayrischen Staatsverwaltung zum Umgang mit sozialen Medien“ hin. Hier ist klar geregelt, dass dienstliche Daten und die Benutzung im Unterricht nicht erlaubt sind. Es wird gesondert auf die Verantwortung der Staatsvertreter hingewiesen.

Hinweise des Bayerischen Staatsministeriums für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst

Leitfaden des Bayerischen Staatsministeriums für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst

 

Berlin & Brandenburg

In Berlin und Brandenburg fehlen jeweils offizielle Stellungnahmen zu dem Thema. In Zeitungen wird berichtet, dass man eine offizielle Regelung für überflüssig hält. Man verweist auf die Datenschutzrichtlinien auf der Website des Beauftragten für Datenschutz.

Die Welt: Lehrer-Schüler-Kontakt auf Facebook verboten

Berliner Morgenpost: Facebook und Co. bleiben an den Berliner Schulen

 

Bremen

In Bremen setzt man auf eine Begleitung anstatt auf ein Verbot. Das Landesinstitut für Schule (LIS) regt in einem Leitfaden (August 2013) an, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. In einer Handreichung wird beschrieben, wie Medienkompetenz bei Lehrern und Schülern entwickelt werden soll.

Veröffentlichung des Landesinstituts für Schule Bremen

 

Hamburg

In Hamburg gibt es kein Verbot für die Facebook-Nutzung zwischen Schülern und Lehrern. Der Bildungsserver des Landes stellt Informationen über soziale Netzwerke und Onlinecommunities zur Verfügung. Als Arbeitsmaterial steht beispielsweise ein Medienpass zur Verfügung, es wird außerdem auf einen Leitfaden für Eltern von saferinternet.at verwiesen.

Zum Hamburger Bildungsserver

 

Hessen

Das Land Hessen hat im Februar 2015 eine Handreichung zum Thema herausgegeben, in der ein kritischer Umgang gefordert wird. Von schulbezogener Kommunikation wird abgeraten, und Lehrkräfte werden auf andere Lernplattformen aufmerksam gemacht. Grundsätzlich bleibt Facebook für Lehrpersonen jedoch erlaubt. Neben genauen Hinweisen zu den einzelnen Funktionen von Facebook mahnt die Handreichung zur Vorsicht aufgrund der Öffentlichkeit im sozialen Netzwerk. Das Wohl der Schülerinnen und Schüler steht ebenso im Mittelpunkt wie der Schutz der seelischen und körperlichen Unversehrtheit.

Veröffentlichung des Hessischen Kultusministeriums

 

Mecklenburg-Vorpommern

Für das Land Mecklenburg-Vorpommern gibt es keine einschränkenden Regelungen; die Nutzung von Facebook ist also erlaubt. In einer Orientierungshilfe von 2003 werden Grundbegriffe wie personenbezogene Daten, Recht auf Datenschutz usw. erklärt. 

Datenschutzhinweise des Landesbeauftragten für Datenschutz

 

Niedersachsen

Explizite Einschränkungen für Lehrende bei der Facebooknutzung gibt es in Niedersachsen nicht. Seit 2012 fordert das Medienkompetenzkonzept des Landes eine Kompetenzentwicklung in diesem Bereich. Die Landesbeauftragte für Datenschutz informiert in dem Papier „Schulen ans Netz – Mit Sicherheit“ darüber, welche Informationen eine Schule online stellen darf.

Landeskonzept Medienkompetenz Niedersachsen

Veröffentlichung des Landesbeauftragten für den Datenschutz

 

Nordrhein-Westfalen

Trotz ähnlicher Gesetzeslage wie in Baden-Württemberg gilt in NRW kein generelles Facebook-Verbot im Unterricht. In einer Handreichung, die besonders an Referendare adressiert ist, fordert die Bezirksregierung Münster eine professionelle Distanz und eine Trennung von dienstlichem und privatem Handeln. Seit dem Schuljahr 2014/2015 bietet das Zentrum für Medien und Bildung Düsseldorf einen Medienpass für verschiedene Altersstufen von der Grundschule bis Klassenstufe 10 an.

Handreichung Referendariat der Bezirksregierung Münster

Meldung Medienpass NRW

 

Rheinland-Pfalz

Das Land Rheinland-Pfalz verbietet Facebook für den schulischen Einsatz, wie in der Pressemitteilung des Landesbeauftragten für Datenschutz von Juli 2013 nachzulesen ist. Dies bezieht sich besonders auf personenbezogene Daten und Schüler-Lehrer-Kommunikation im Allgemeinen. Auch vom „Befreunden“ über das soziale Netzwerk wird abgeraten. Dies ist in den umfangreichen „Datenschutzrechtlichen Anforderungen bei der Verwendung von Facebook im Schulbereich“ geregelt. Außerdem wird hier beschrieben, wie Schulen mit Facebook-Seiten und der Einbindung in ihrer Schulhomepage umzugehen haben. 

Pressemitteilung des Landesbeauftragten für Datenschutz

Datenschutzrechtliche Anforderungen bei der Verwendung von Facebook im Schulbereich

 

Saarland

Facebook als Kommunikationsmittel ist hier generell erlaubt. Es darf allerdings keine Benachteiligung von Kindern und Jugendlichen geben, wenn diese keinen Zugang zu Facebook haben oder wünschen. Die Mitteilung von sensiblen Daten (wie Noten oder Erziehungs- und Ordnungsmaßnahmen) über Facebook ist nicht erlaubt. Hier wird auf die sichereren Wege (E-Mail, Schulhomepage) verwiesen. Im privaten Gebrauch wird zur professionellen Distanz geraten; die Entwicklung von Medienkompetenz soll in den Unterricht eingebunden werden.

Rundschreiben Bildungsserver Saarland

Rundschreiben des Ministeriums für Bildung und Kultur

 

Sachsen

Im Juni 2014 kommt es für kurze Zeit zu einem Verbot der Nutzung von Facebook durch Lehrkräfte. Heftiger Protest durch die Lehrpersonen führt allerdings nur einen Monat später zur Aufhebung dieses Verbots. Das Land Sachsen teilt daraufhin in Hinweisen zur dienstlichen Nutzung von sozialen Netzwerken an Schulen seinen Lehrkräften mit, dass der Austausch personenbezogener Daten nur nach dem Einholen einer Einwilligungserklärung zulässig ist. Für Kinder ohne Zugang zum Netzwerk darf kein Zwang entstehen, sich anmelden zu müssen. Im Unterricht soll die Kompetenz in der Auseinandersetzung mit dem Thema gefördert werden.

bildungsklick: Kultusministerium sieht Nutzung von sozialen Netzwerken an Schulen kritisch

Hinweise des Sächsischen Staatsministeriums für Kultus

 

Sachsen-Anhalt

Von offizieller Seite gibt es in Sachsen-Anhalt keine aktuelle Stellungnahme und somit auch kein Verbot zur Facebook-Nutzung. Der letzte Diskussionsbeitrag zu dem Thema stammt von Oktober 2013. Der damalige Sprecher des Kultusministeriums wird mit den Worten: „Es gibt kein Verbot und wir planen auch kein solches“ in einem Artikel der Mitteldeutschen Zeitung zitiert.

Mitteldeutsche Zeitung: Facebook – Lehrer und Schüler in Sachsen-Anhalt bleiben Freunde 

 

Schleswig-Holstein

Das Ministerium für Bildung und Wissenschaft des Landes Schleswig-Holstein erteilte bereits im November 2012 den Schulen ein generelles Verbot von Fanpages für Schulen. Auch jegliche dienstliche schulbezogene Kommunikation über das soziale Netzwerk ist seitdem untersagt.

Schreiben des Ministeriums für Bildung und Wissenschaft

 

Thüringen

Das Thüringer Datenschutzgesetz verbietet jegliche Kommunikation personenbezogener Daten über soziale Netzwerke. Handelt es sich nicht um personenbezogene Informationen, ist eine Darstellung der Schule über das Netzwerk jedoch erlaubt. Gleiches gilt für die Lehrer-Schüler-Kommunikation.

Thüringer Datenschutzgesetz


Den vorliegenden Artikel können Sie sich hier kostenlos als PDF downloaden:


Zum Abo-Angebot

 

 

Elemente eines digitalen Workflows mit Android-Apps
Lehrerarbeit organisieren

UWE KLEMM   Jeder praktizierende Lehrer kann bestätigen: Der berufliche Alltag umfasst eine bemerkenswerte Vielzahl unterschiedlicher Aspekte, die nur zum Teil mit dem eigentlichen „Kerngeschäft“ – dem Unterricht – zu tun haben. Eine der Herausforderungen unseres Berufes besteht darin, die Übersicht über all diese Aspekte zu behalten und nicht nur pädagogische Belange, sondern auch administrative Vorgaben und gesetzliche Rahmenbedingungen zu beachten. 

Lehrertypische Arbeitsabläufe 

Um einschätzen zu können, inwiefern digitale Werkzeuge und Arbeitsweisen im beruflichen Alltag zu mehr Effizienz führen können, ist zunächst ein Blick auf typische Elemente der Lehrertätigkeit sinnvoll. Dabei erhebt die folgende Aufzählung allerdings keinen Anspruch auf Vollständigkeit, sind doch die Anforderungen abhängig von Schulform, Fachkombination, Schulprofil, Regelungen des Bundeslandes, zusätzlichen Aufgaben (z. B. Klassenleiter, Beratungslehrer, Fachschaftsleitung) sehr unterschiedlich.

Dennoch gibt es eine Art Kernauswahl von Tätigkeiten, die die allermeisten Lehrpersonen auszuführen haben. Zuallererst sind dabei natürlich unmittelbar unterrichtsbezogene Arbeiten zu nennen: 

  • Vorbereitung von Unterricht: Dieser Bereich schließt nicht nur die Planung von Unterrichtseinheiten ein, sondern auch das Sammeln und Organisieren ganz unterschiedlicher Materialien und Medien. Dabei ist eine spätere Wiederverwertung und Anpassung der Materialien etwa im Folgejahr wünschenswert. 
  • Nachbereitung von Unterricht: Reflexionen über Verlauf und Lernerfolge u. Ä. 
  • Protokollierung des Unterrichtsgeschehens: Schülerleistungen und -entwicklungen, Erfolg oder Misserfolg beim Einsatz bestimmter Unterrichtsabläufe oder Materialien etc. 
  • Führen von Klassenbuch und Lehrerkalender: Ebenfalls unmittelbar unterrichtsbezogen ist das Erfassen von Bewertungen und Leistungseinschätzungen, Fehlzeiten, ausgewählten Schülerdaten etc. Wünschenswert sind dabei komfortable Auswertungsmechanismen, die z. B. Leistungsentwicklung, Abschlussgefährdung u. Ä. leicht erkennen lassen, das Vermeiden doppelter Buchführung sowie ein leichter Abgleich mit ggf. in der Schule zentral geführten Daten (Schulverwaltungssoftware, Notenverwaltung, Zeugnisdruck usw.). 

 

Ähnliche Aufgaben tauchen auch bei der Protokollierung von Versammlungen und Besprechungen (Dienstberatungen, Fachschaftsarbeit, Klassenkonferenzen, Elterngespräche usw.). Dabei wäre es hilfreich, die entsprechenden Protokolle anderen Personen kontrolliert zugänglich machen bzw. sie kollaborativ erstellen zu können. 

 

Gestaltung von Arbeitsabläufen mit Android-Apps 

Für die Umsetzung eines digitalen Workflows bietet sich eine Kombination aus häuslichem bzw. – sofern vorhanden – schulischem Arbeitsplatz (PC oder Mac) und mobilem Endgerät (Smartphone oder Tablet) an; viele Lehrpersonen haben hier für sich ein entsprechendes Setting gefunden und passen es je nach Bedarf an.

Der nachfolgende Artikel auf S. 14 – 15 stellt eine mögliche Arbeitsweise vor, die sich vor allem in der Apple-Welt bewegt; hier soll ein vor allem auf Android-Apps beruhender Workflow umrissen werden.

Lehrerarbeit organisieren - Nützliche Tools

Notizdienst

Kernelement eines solchen Workflows (besonders mit Blick auf die o. g. Tätigkeiten rund um Unterrichtsvor- und -nachbereitung sowie für Protokollierungsaufgaben) kann ein Notizdienst wie „Evernote“ sein (s. dazu S. 32 – 33). Vergleichbare Funktionen bieten Apps auch wie „MS OneNote“ oder „ Google Notizen“. Vorteilhaft bei diesen Apps ist u. a., dass sie auch To-do-Listen und Kalenderfunktionen, Terminerinnerungen und dergleichen umfassen bzw. entsprechende Schnittstellen z. B. zum „Google Kalender“ bieten. 

 

Digitalisieren von Materialien 

Zum Digitalisieren von Printmaterialien, Aushängen und dergleichen kann man entweder ebenfalls „Evernote“ benutzen (die serverseitig integrierte OCR-Funktion ab Premium-Account erweist sich hierfür als sehr praktisch) oder man bedient sich spezialisierter Scan-Apps, die Smartphone bzw. Tablet zu einem erstaunlich zuverlässigen Scanner werden lassen und saubere PDFs erzeugen können.

Ein sehr populäres, auch für iOS und Windows erhältliches Produkt ist „CamScanner“, das nicht nur Aufnahme, Nachbearbeitung, Konvertierung und Annotation von Dokumenten erledigt, sondern auch Grundfunktionen für Dokumentenmanagement und einen Cloudspeicher beinhaltet. 

 

Speichern und Verwalten von Materialien 

Umfangreiche Dokumentenbestände (Office, Medien etc.), die für den Unterricht und andere Zwecke an mehreren Arbeitsplätzen benötigt werden, lassen sich am komfortabelsten über einen Cloudspeicher verfügbar und synchron halten.

Für Android-Nutzer liegt die Inanspruchnahme von „GoogleDrive“ nahe, Alternativen sind beispielsweise „Dropbox“ oder „MS OneDrive“. Eine Art „Dropbox“ in Eigenverantwortung (also selbst oder durch die Schule gehostet) stellt „Owncloud“ dar. Für alle erwähnten Clouddienste, die im Übrigen auch das Teilen von Dokumenten mit anderen Nutzern (Kollegium, Schülerinnen und Schüler) sehr einfach machen, gibt es entsprechende Android-Apps. 

 

Bereitstellung von Materialien 

Wünschenswert ist es, in der Cloud bzw. auf dem mobilen Endgerät vorhandene Dokumente zu Hause oder in der Schule direkt vom Gerät ausdrucken zu können. Eine entsprechende WLAN-Infrastruktur vorausgesetzt, funktioniert das mit den Android-Druckdienst-Plugins oder Apps wie „PrintHand“ recht gut und zuverlässig. Für den direkten Unterrichtsein satz ist die Möglichkeit, Medien oder Dokumente vom Endgerät direkt an einen Projektor übergeben zu können, sehr praktisch. Hier empfiehlt sich der Anschluss eines sog. Dongles (z. B. „Samsung AllShare Cast Dongle“ oder – mit gewissen Einschränkungen – „Chromecast“) an den Projektor. Mit neueren Android-Versionen kann dann ohne zusätzliche Software über die sog. Screen-Mirroring-Funktion der Bildschirminhalt des Tablets oder Smartphones direkt projiziert werden. 

 

Lehrerkalender 

Ein anderes wesentliches Standbein für einen lehrertypischen digitalen Workflow ist natürlich ein digitaler Lehrerkalender – damit beschäftigt sich der Artikel auf S. 34 – 35 im Detail. Sehr gute Erfahrungen gibt es mit den unter Android sehr populären Apps „Tapucate“ und „TeacherStudio“. 

 

Fazit 

Mit den hier aufgeführten Apps erweist sich ein Android-Gerät als ein überaus nützlicher Helfer für den Alltag von Lehrerinnen und Lehrern.


Den vorliegenden Artikel können Sie sich hier kostenlos als PDF downloaden:


Zum Abo-Angebot

 

 

Ein philosophischer Blick
Ethik und Moral in der digitalen Welt

UDO KLINGER   Moral breitet einen gesellschaftlich anerkannten und als verbindlich vereinbarten Kodex an Werten, Überzeugungen und Regeln aus, Ethik bezieht Stellung, reflektiert Wertmaßstäbe und Überzeugungen und setzt sich argumentativ mit einem moralischen Normengeflecht auseinander. Für den Einzelnen und die Gesellschaft stellt sie Kriterien bereit, die handlungsleitend sein können. So aktuell z. B. durch die 10 Gebote der Digitalen Ethik (s. Abb. 1).

Digitale Ethik muss als Theorie des richtigen Handelns permanent mit der technischen und gesellschaftlichen Entwicklung Schritt halten. Kann sie, wenn On- und Offline-Welten immer mehr verschmelzen, noch ausreichend Orientierung geben? Ihr Gebiet reicht von der Frage, wer warum und in welchem Maße wofür Verantwortung übernimmt und über den Mangel an informationeller Selbstbestimmung und Gefährdungspotenziale durch Medieninhalte bis zur Orientierungs- und Vorbildfunktion der Medien für Heranwachsende und ungleichen Zugangs- und Aneignungschancen. 

Die Kinder von heute werden in einer Welt leben, von der wir nur ahnen können, wie sie aussehen wird. Trotzdem müssen wir unser Augenmerk auf die sich abzeichnende Entwicklung legen. Sie ist dramatisch und tiefgreifend und stellt uns vor völlig neue Herausforderungen. Vielleicht, weil sie das Menschsein als solches berühren und unsere Spezies sich neu definieren muss. 

 

Noch eine Kränkung des Menschen 

Die kosmologische Kränkung hat den Menschen aus dem Mittelpunkt der Welt heraus auf einen kleinen Planeten, in einem von Milliarden von Sonnensystemen, am Rande einer von Milliarden von Galaxien geworfen. Darwin ist die Einsicht zu verdanken, dass unsere Spezies nur eine unter vielen ist, wir sogar mit unseren Affen-Verwandten gemeinsame Vorfahren haben und nicht in einem Schöpfungsakt Gottes und erst gar nicht als sein Ebenbild geschaffen wurden.

Die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz (KI) wird dazu führen, dass wir nicht nur nicht mehr die einzigen intelligenten „Lebewesen“ auf diesem Planten sind. Schlimmer noch: Künstliche Intelligenzen werden uns bei weitem überflügeln. Das tun heute schon Autopiloten und Schachcomputer. Woran es (noch) mangelt, ist die (bisher) typisch menschliche, Domänen übergreifende, allgemeine Intelligenz. Und die wird nach Meinung vieler Experten noch in diesem Jahrhundert, vielleicht schon in 20 oder 30 Jahren erreicht werden. Es gibt keinen Weg daran vorbei! 

Egal, wie schnell die Entwicklung fortschreitet: Die Systeme werden immer dazulernen. Die nächste Generation ist immer einen kleinen Schritt weiter und wird nicht auf dem Stand der menschlichen Intelligenz Halt machen. Hat sie diesen Stand erst einmal erreicht – die sog. Technologische Singularität –, nimmt sie ihre eigene Entwicklung selbst in die Hand. Wie weit? Wohin? Wir wissen es nicht. Aber wir wissen, dass die Grenze des Machbaren bei intelligenten Maschinen weit, weit jenseits der Leistungsfähigkeit biologischer Systeme liegt! Unser menschliches Gehirn hat etwa das Volumen eines Maßkrugs, enthält etwa 100 Milliarden Neuronen und etwa 5,8 Millionen Kilometer an Nervenbahnen. Das ist schon beeindruckend. Aber die Neuronen feuern nur mit einer Frequenz von ca. 200 Hz, also 200 Mal pro Sekunde, und die Reizleitung in den Axonen erfolgt mit einer Geschwindigkeit von ca. 100 m/s. Dagegen liegt die Taktfrequenz von modernen Transistoren im Gigahertzbereich und die Signalübertragung erfolgt mit Lichtgeschwindigkeit. Wenn es dann z. B. in Quantencomputern noch gelingt, die binären Prozesse auf der atomaren Ebene zu organisieren, haben wir mindestens das Billionenfache an „Zellen“ eines menschlichen Gehirns. 

Trotzdem leisten moderne Rechner nicht das, was unser Gehirn leistet, insbesondere, wenn man die Energiebilanz berücksichtigt. Aber unsere Gehirne haben für ihren aktuellen Leistungsstand auch Millionen Generationen gebraucht. Viele kleine Verbesserungen, alle Entwicklungsstufen voll lebensfähig und noch eine ganze Reihe von Tricks, die wir mit der KI nicht nachvollziehen können. Trotzdem ist unsere Intelligenz mehr als bescheiden, wenn wir daran denken, was vielleicht noch möglich ist. Pimp your brain! (Einen faszinierenden Einblick in das, was KI heute schon leistet, gibt z. B. Howard o. J.) Unsere Gehirne sind allein dadurch, dass sie (noch?) in unsere Schädel passen müssen, begrenzt, diese Einschränkung hat KI nicht. Die leistet dann schon, weil sie millionenmal schneller ist, in einer Woche die geistige Arbeit von 20.000 Jahren Progammierern. 

Hier bahnen sich Entwicklungen an, die unsere Vorstellungskraft sprengen. Haben wir erst eine universell einsetzbare, leistungsfähige KI erzeugt, werden danach Menschen keine neuen Patente mehr entwickeln, keine Projekte für die Zukunft mehr gestalten. Das alles kann die KI schneller, effektiver, besser. Alles, was nach den Gesetzen der Physik machbar ist, wird in den Bereich des Möglichen rücken. 

Fällt die letzte Bastion? 

Diese unvorstellbare Leistungsfähigkeit ist das Eine. Eine tolle Maschine eben. Aber es kommt noch etwas dazu. Es gibt gute Gründe, Intelligenz ganz allgemein als ein Ergebnis der Informationsverarbeitung in physikalischen Systemen zu verstehen. Letztlich geschieht in unserem Gehirn nichts Anderes. Entscheidend ist neben der schieren Zahl der Operationen das Ausmaß der Vernetzung, die Komplexität. Ab einem gewissen Grad bildet sich in biologischen Gehirnen eine neue Form der Selbstorganisation heraus, es entsteht Bewusstsein. Das Gehirn kann sich dann quasi selbst beobachten und dadurch Wahrnehmung, Denkprozesse, Gefühle und Handlungen bewusst machen. Wer sagt, dass sich bei einer KI ausreichend großer Komplexität nicht auch ein Bewusstsein entwickelt? 

Wie stellt sich die bewusste KI dann zum Menschen? Warum sollte eine zigfach überlegene Intelligenz überhaupt auf uns Rücksicht nehmen? Nicht, dass sie dann boshaft wäre, es wird ihr in etwa so egal sein, wie uns eine Ameise beim Straßenbau. Unser Schicksal wird eher von ihren Präferenzen abhängen, nicht von unseren! Aber was sind ihre Präferenzen? Wir denken natürlich in menschlichen Kategorien, aber warum sollte eine Maschine dies tun? Sie ist schon durch ihren Entstehungsprozess aufs Optimieren getrimmt. Alles lässt sich optimieren und es ist nicht einzusehen, warum Intelligenz in irgendeinem Zusammenhang mit den Dingen stehen sollte, die uns wichtig, sinnvoll und wertvoll erscheinen. Schon kleinste Unterschiede in ihren und unseren Zielen können zur Vernichtung unserer Zivilisation führen. Wenn wir also eine Superintelligenz züchten, die uns ein Problem löst, so sollten wir sicher sein, dass diese Aufgabe alles berücksichtigt, was uns lieb und wert ist! Vor allem auch deshalb, weil wir sie nicht einfach abschalten können. Wo ist der Schalter für das Internet? Wird KI sich nicht zu schützen wissen? Die einzige Möglichkeit ist, sie von vornherein so zu bauen, dass sie immer auf unserer Seite ist. Und das ist – betrachtet man die heutige Politik – noch problematisch genug. Was, wenn jemand, ein Land, ein Konsortium eine solche Superintelligenz schneller entwickelt, als wir Lösungen für die Sicherheitsprobleme finden können? Wie die Digitalisierung Macht generiert, können wir auch heute schon verfolgen. Was, wenn Mark Zuckerberg Präsident wird? 

Also, was macht die Erkenntnis mit uns, dass die von uns selbst angestoßene Entwicklung eine KI hervorbringt, die unsere eigene Intelligenz übertrifft und unsere Möglichkeitsräume noch zu Lebzeiten unserer Kinder neu definiert? Fragen, auf die wir noch keine Antworten haben. Dabei wird unsere Generation in der Zukunft daran gemessen werden, ob wir das damals hinbekommen haben! 

 

Neue Freunde 

Längst sind sog. schwache KIs, etwa als Industrieroboter, Alltags. Aber während wir sie bisher quasi von Hand programmieren, auf dass sie sich hier drehen und dort etwas anheben, werden sie in Zukunft selbstständig lernen. Heute machen sie bis aufs Komma, dass was Programmierer ihnen sagen. Sie verstehen nichts von dem, was sie tun. Aber die Entwicklung ist noch jung. Roboter haben zwar noch kein Bewusstsein, können aber auf komplexe Situationen angemessen reagieren, so z. B. schon in der Betreuung von Senioren, als Aushilfslehrerin in einer japanischen Grundschulklasse oder als Englischlehrer in der KiTa. Sie sind unendlich geduldig, können Emotionen und Gefühle wahrnehmen und mit Empathie, Fürsorge oder Strenge reagieren. Im Test in einem Seniorenheim fühlte sich eine ältere Dame gedrängt, den Roboter in den Arm zu nehmen. Menschen entwickeln wie von selbst eine fast soziale Beziehung zu ihren technischen Freunden, sind höflich und zuvorkommend und würden sie am liebsten zum Kaffee einladen. Nehmen wir nicht unbewusst an, dass diese Roboter wirklich Gefühle haben? 

Auch der technische Partner für eine gepflegte Zweisamkeit ist mittlerweile hoch entwickelt. Standardmodelle gibt es schon für 10.000 Euro, individuelle, z. B. verstorbenen Partnern nachgestaltete, kosten mehr. Aber das ist Stand heute! Wie sieht das Verhältnis zu unseren Maschinenpartnern morgen aus? 

Macht die Unterscheidung zwischen natürlich und technisch überhaupt einen Sinn? Ist das Spinnennetz Teil der Natur, das Vogelnest und der Erdmännchenbau? Wenn ja, wieso dann nicht die Fischernetze aus Plastik, unsere Hochhäuser und Bergwerke? Nutzen wir nicht auch nur die Möglichkeiten, die wir vorfinden, bzw. uns selbst geschaffen haben, wie die Spinne ihre Fäden? Ist so betrachtet der Roboter nicht auch nur eine Weiterentwicklung unserer selbst? Betrachten wir die bereits real existierenden „Mischwesen“: Menschen, die körpereigene Organe durch technische „Ersatzteile“ ersetzt haben. Wenn man alles heute bereits Machbare zusammennimmt, bleibt (quantitativ!) nicht mehr viel vom Original übrig. Selbst an einer externen Speicherung unseres Gedächtnisses wird schon gearbeitet. Folgen danach das gesamte Gehirn und damit auch das Bewusstsein, das Ich? Die Neurorobotics sind schon auf dem Weg und das Bioengineering eröffnet einen mächtigen, parallelen Strang der Entwicklung. 

Auch hier die Frage: Müssen wir das Menschsein neu definieren? Wo ziehen wir künftig die Grenze zur Maschine? Bei der Definition der Art, fortpflanzungsfähige Nachkommen zu erzeugen? Reproduktion wird für superintelligente Maschinen kein Problem mehr sein! 

Wolfgang Wahlster, Professor für Künstliche Intelligenz an der Universität des Saarlandes, ist der Meinung, dass wir vielleicht schon eine Beziehung zu Robotern aufbauen werden, Gefühle entwickeln und sie in unser Leben einbeziehen – vergleichbar unserem Verhältnis zu Haustieren. Eine Grenze bleibe. Eine Grenze, die bei vielen Menschen und ihren Haustieren allerdings schon nicht mehr deutlich ist. Mancher Hund wird eingekleidet, darf am Tisch mitessen und geht mit ins Bett. Sieht so bald auch unser Verhältnis zu Robotern aus? Mit denen können wir sogar noch Schach spielen, Sex haben, über Kunst debattieren und über ihr Verhältnis zu uns Menschen philosophieren. Bekommt die „Ehe für alle“ irgendwann eine völlig neue Bedeutung? 

Brauchen wir eine neue Roboterethik oder beziehen wir sie in unsere Menschenethik ein? Ist es genauso verwerflich, einen Roboter zu „verletzen“ wie ein Kind? Wie die Senioren reagieren, wenn man die netten Roboter nach gemeinsamem Spiel mit einem Hammer traktiert, kann man sich ausmalen. Selbst wenn es nichts mit den Robotern macht, es macht etwas mit den Menschen! Wir fühlen uns unwohl, wir verspüren den Schmerz, auch für die leidende „Kreatur“. 

Wie werden Arbeiter in der Fertigung mit den Kollegen Roboter umgehen? Beziehen sie sie in Diskussionen ein, schätzen sie sie als Experten? Entwickeln vielleicht auch die Roboterkollegen einen Bezug zum Produkt? Stolz und Freude über einen erfolgreichen Arbeitstag? Was, wenn sie immer besser werden – was sie tun! – und unsere Arbeitsplätze einnehmen – was sie tun! – : Nehmen wir das persönlich? 

Wie organisieren wir unseren Alltag, wenn irgendwann Maschinen uns die meiste Arbeit abgenommen haben – nicht nur die körperliche, auch die meiste intellektuelle Arbeit? Was stellen wir mit unserer Zeit an? Auf welcher ökonomischen Basis leben wir, wenn wir nicht mehr für Lohn und Gehalt arbeiten? Füllen Computerspiele in der VR unseren Tag aus? Leben wir mehr durch und in unseren Avataren als in der Realität? Fragen, deren Beantwortung nicht mehr so weit aufzuschieben ist, wie manche meinen. 

 

Schöne neue Welt 

Die heißt vielleicht schon bald Society 5.0. Zumindest, wenn es nach Shinzo Abe, dem japanischen Premierminister geht: „Wir stehen am Anfang des fünften Zeitalters der Menschheitsgeschichte. Nach Industrie 4.0 kommt Society 5.0, in der sich alles untereinander vernetzt“ (Abe bei der Cebit 2017, zit. bei Lobe). Keine Diskussion? Kein Blick auf die Folgen? Die bedenkenlose Umsetzung, bei der „Japan weiter die Netzwerk- und Internet-der-Dinge-Kapazitäten von fortgeschrittenen Innovationen in der Herstellung bis in jeden Winklel der Gesellschaft ausbauen … (wird)“, wirkt erschreckend und beängstigend. Aber Frau Merkel fand das „auch für Deutschland inspirierend“ (ebda). „Alles“ schließt dabei ausdrücklich auch den Menschen ein. Ihm obliegt es, sich anzupassen! Auch die Jäger und Sammler mussten sich im Zeitalter von Ackerbau und Viehzucht neu orientieren. Und den Weg von der Industrie- zur Informationsgesellschaft gehen auch nicht alle gleichermaßen erfolgreich. Problematisch in einer Gesellschaft 5.0 ist nicht nur die Entmündigung des Menschen, die Reduktion auf einen, im Sinne des Systems funktionierenden, zufriedenen Bürger. Der Journalist Adrian Lobe spricht von einem „computerisierten Nanny State“. Angst macht die Tatsache, dass uns schon heute das Netz besser kennt als wir uns selbst. Das System – wer ist das eigentlich? Das Internet, Google, Facebook, Zuckerberg? – wird immer mehr persönliche Daten aus omnipräsenten Sensoren, Kameras, Netzaktivitäten aufsaugen und zunehmend selbstständig über vernetzte Aktoren auch handeln. Das tun ihre heutigen Vorläufer z. B. in Smarthomes bereits. Aber irgendwann werden die gesammelten Daten in ein umfassendes Bewertungssystem einfließen, das ganz im Sinne Shinzo Abes, alles Erfassbare auch erfasst. Für jeden Menschen lässt sich dann angeben, wo sein Kurs steht. Ferne Zukunft? Weit gefehlt! In China haben die Online-Konzerne Alibaba und Tencent, die das chinesische Internet dominieren, bereits eine App mit Kreditpunkten entwickelt. Dort werden für sozial erwünschtes Verhalten Punkte von 350 bis 950 vergeben. Ab 600 Punkten gibt es günstige Kredite, für eine Reise nach Europa benötigt man 750 Punkte. Dieser „Citizen Score“ ist noch freiwillig, soll aber ab 2020 verpfichtend für  alle eingeführt werden. Natürlich gibt es  auch Punkteabzug, etwa für Kritik an der Partei oder ungebührliches Benehmen, und es fließen Bewertungen Dritter mit ein, Nachbarn, Freunde, Kollegen, Chefs … Da lässt die App Peeple schön grüßen, mit der sich Menschen gegenseitig persönlich, beruflich und zur Partnersuche bewerten lassen können. Dass das für manche Mitmenschen gar nicht so abgefahren wirkt, zeigt die Tatsache, dass es mittlerweile die ersten Chinesen gibt, die mit ihrem Punktestand angeben. Dazu der Kommentar eines begeisterten Peeple-Users: „[…] this app is genius, people deserve to know what kind of person they‘re dating, hiring, befriending etc. I think this is a great idea and will teach others that their bad behavior will haunt them for the rest of their lives.“ (https://itunes.apple.com/us/app/peeple/id1008896593?ls=1&mt=8)

 

Wertediskussionen in der Schule

Wie die hier nur angerissenen Themen hoffentlich deutlich machen, gehört die Auseinandersetzung mit den ethischen und moralischen Implikationen und Herausforderungen der Digitalisierung dringend in die Schule. Die jungen Menschen leben nicht nur schon mit der verloren gegangenen Privatheit, den immer gierigeren Datenkraken, der Fremdbestimmung und den zahlreichen, den schnellen Kick versprechenden Verführungen, sie wachsen auch in eine Zukunft hinein, die noch weit aus umgreifendere Entwicklungen bringen wird. Manches ist abzusehen, anderes können wir uns noch gar nicht vorstellen, weil es uns an Referenzerfahrungen fehlt, die wir Älteren heute schon an vielen Stellen schmerzlich vermissen. Das darf uns aber nicht davon abhalten, unseren Bildungs- und Erziehungsauftrag ernst zu nehmen und die Kinder und Jugendlichen zu starken, autonomen Persönlichkeiten zu erziehen, die die Kraft haben, den Gefahren zu begegnen und die Bildung, ihre Zukunft verantwortungsvoll zu gestalten.


Literatur

Bostrom, N. (2014): Superintelligenz – Szenarien einer kommenden Revolution. Berlin. 

Harari, Y. N. (2017): Homo Deus – Eine Geschichte von Morgen. München. 

Howard, J. (o. J.): The wonderful and terrifying implications of computers that can learn. www.ted.com/talks/jeremy_howard_the_wonderful_and_terrifying_implications_of_computers_that_can_learn/transcript (Stand 8. 9. 2017).

Harris, S.: Can we build AI without losing control over it? www.ted.com/talks/sam_harris_can_we_build_ai_without_losing_control_over_it/transcript (Stand 8. 9. 2017).

Klicksafe (Hg.): Ethik macht klick – Werte-Navi fürs digitale Leben.Arbeitsmaterialien für Schule und Jugendarbeit. Ludwigshafen 2015 (enthält viele Hinweise auf weiterführende Literatur, Links, Medien, Projekte usw.)

Lobe, A. (2017): Japans smarte Utopie: www.zeit.de/kultur/2017-04/japan-gesellschaft-zukunft-automatisierung-cebit (Stand 8. 9. 2017). 

Wolfgang Wahlster: mündl. Mitteilung anlässlich der Vorlesung zur KI, Universität Mainz, 4. Juli 2017.


Den vorliegenden Artikel können Sie sich hier kostenlos als PDF downloaden:


Zum Abo-Angebot