Refine
Document Type
- Working Paper (2)
- Doctoral Thesis (1)
Is part of the Bibliography
- no (3)
Keywords
- Informatikunterricht (3) (remove)
The effect of direct instruction and web quest on learning outcome in computer science education.
(2018)
Answers to the questions of which instructional methods are suitable for school and should be applied in teaching individual subjects and also how instructional methods support the act of learning represent challenges to general education and education in individual subjects. This study focuses on the empirical examination of learning outcome with respect to two instructional methods: direct instruction and web quest. An SPF-2 × 2•2 design is used to control instructional method, time and class context. Learning outcome on QR code is assessed with reference to multiple-choice test items. The empirical findings show that learning with direct instruction performs better than web quest.
cpm.4.CSE/IRT (compact process model for Competence Science Education based on IRT models) is a process model for competence measurement based on IRT models. It allows the efficient development of measuring instruments for computer science education. Cpm.4.CSE/IRT consists of four sub processes: B1 determine items, B2 test items, B3 analyze items according to Rasch model, and B4 interpret items by criteria. Cpm.4.CSE/IRT is modeled in IDEF0, a process modeling language that is standardized and widely used. It is implemented in R, an open-source software optimized for statistical calculations and graphics that allows users to interact using the web application framework Shiny. Through coordinated processes, cpm.4.CSE/IRT ensures the quality and comparability of test instruments in competence measurement. Cpm.4.CSE/IRT is demonstrated using an example from the competence area of Modeling.
Es ist unbestritten, dass Fähigkeiten im Umgang mit Informatiksystemen immer bedeutender werden. Trotzdem wird immer noch diskutiert, welche Kompetenzen für eine sachgerechte Bedienung von Informatiksystemen notwendig sind und welche entsprechenden Inhalte in der Schule vermittelt werden müssen. Es wird allerdings immer deutlicher, dass nur auf Basis informatischer Inhalte, die die Grundlage jeglicher Art von Informatiksystemen bilden, langfristig anwendbares Wissen aufgebaut werden kann. Wichtig ist, dass sich Schülerinnen und Schüler mit den Konzepten, die sehr abstrakt sein können, möglichst früh auseinander setzen. In einem spiralförmigen Curriculum müssen die Konzepte auf verschiedenen Abstraktionsniveaus wiederholt und vertieft werden. Ein kontinuierlicher Lernprozess ist Voraussetzung für das erfolgreiche Erlernen der informatischen Inhalte. Durch die Einbettung in bereits im Lehrplan vorgesehene Unterrichtsfächer bleibt das informatische Wissen nicht abstrakt sondern wird an Kontexte aus dem Schulalltag gebunden. Durch die Integration in verschiedene Unterrichtsfächer kann die Allgemeingültigkeit der Konzepte verdeutlicht werden. Die Berücksichtigung von fächerübergreifenden informatischen Aspekten führt außerdem zu einer stärkeren Hervorhebung der Gemeinsamkeiten der verschiedenen Fächer. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Unterrichtskonzept entwickelt, in dem informatische Grundkonzepte bereits in der Klassenstufe 5 der Realschule in den Fächern Mathematik, Englisch, Deutsch und Musik vermittelt werden. Zentrale informatische Inhalte des Konzepts sind Algorithmisierung, Automatisierung, Codierung, Datenstrukturen, Modellierung, Objektorientierung, Modularisierung, Hierarchisierung, Abstraktion, Iteration, Rekursion, Programmablaufpläne, Syntaxdiagramme, UML-Klassendiagramme, Hierarchien, Netzwerke, Grammatik, Syntax, Semantik und Funktionen. Diese wurden vier Stunden pro Woche über ein gesamtes Schuljahr hinweg in den vier beteiligten Fächern und fachübergreifend erarbeitet. In einer fünfwöchigen Projektarbeit erstellten die Schülerinnen und Schüler im fächerübergreifenden Unterricht eine multimediale Rittergeschichte und wendeten dabei die informatischen Grundkonzepte an. Die gesamte Arbeit am Computer erfolgte mit Logo-Systemen. Sie bieten als pädagogische Werkzeuge die Möglichkeit, sowohl informatische Grundkonzepte altersgemäß aufzubereiten, als auch Arbeitsumgebungen zu entwickeln, in denen die teilweise theoretischen Konzepte konstruktiv erarbeitet werden können. Die Eignung des Gesamtkonzepts zur Vermittlung der informatischen Grundkonzepte wurde qualitativ auf Basis von Leitfadeninterviews mit Schülerinnen und Schülern und den drei Lehrerinnen, die den Unterricht beobachteten, ermittelt. Es zeigte sich, dass die Schülerinnen und Schüler trotz der teilweise abstrakten informatischen Inhalte, des gleichzeitigen Lernens von Fachinhalten und von informatischen Grundkonzepten, der Umsetzung von Problemlösungen in Logo und des häufig fachintegrativen und fächerübergreifenden Lernens und Arbeitens nicht überfordert waren. Für sie war der kognitiv sehr anspruchsvolle Unterricht nicht schwieriger als der Fachunterricht und sie wünschten sich nach einem Jahr mehrheitlich eine Fortführung des Unterrichts. Die zusätzliche Vermittlung der informatischen Grundkonzepte hatte auch keinerlei negative Auswirkungen auf den Fachunterricht. Alle Fachinhalte der Klassenstufe 5 konnten vermittelt werden. Teilweise unterstützte die Beschäftigung mit den informatischen Grundkonzepten auch das Erlernen der Fachinhalte. Dies war insbesondere im Themenbereich Grammatik der Fall. Der Lernerfolg bezüglich der informatischen Grundkonzepte wurde mit Hilfe eines selbst entwickelten Leistungstests gemessen, der zu Beginn und am Ende des Schuljahrs eingesetzt wurde. Zur Absicherung der Ergebnisse wurden außerdem Arbeitsblätter, Tests und Programme aus dem Unterricht qualitativ ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass Schülerinnen und Schüler auch ohne formalen Unterricht zu Beginn des Schuljahrs vereinzelt schon informatische Strategien anwenden können. Nach dem Unterricht steigern sie ihre Leistungen signifikant. Die Verbesserung ist bei den Jungen ausgeprägter als bei den Mädchen. Die Ergebnisse im Leistungstest aber vor allem auch die Auswertung der Unterrichtsmaterialien zeigen, dass Kinder mit einem hohen kognitiven Gesamtleistungsniveau und Stärken im zahlengebundenen und formallogischen Denken bessere Ergebnisse erzielen. Das Unterrichtskonzept scheint also mathematisch stärkere Schülerinnen und Schüler besser zu fördern. Zusätzlich zu den informatischen Grundkonzepten und Fachinhalten werden allgemeine Kompetenzen wie das Vorausdenken, das Strukturieren, das Anwenden von Schemata, das genaue Arbeiten und Strategien zur Bewältigung von Frustrationen erworben.