Über diese Materialien
Wie alles angefangen hat
Die ersten Skripte sind aus einem ganz praktischen Bedürfnis entstanden: Ich wollte, dass meine Schüler:innen auch nach einer Lektion noch nachvollziehen können, was wir im Unterricht erarbeitet hatten. Nicht bloss anhand einiger Stichworte auf einer Präsentationsfolie, sondern mit verständlichen Erklärungen, anschaulichen Beispielen und Aufgaben zum Weiterdenken.
Während meiner Ausbildung zur Lehrperson entstanden die ersten umfangreicheren Unterrichtsunterlagen. Was ursprünglich für einzelne Lektionen gedacht war, entwickelte sich mit der Zeit zu eigenständigen Skripten. Neue Kapitel kamen hinzu, Aufgaben wurden überarbeitet, Erklärungen umgeschrieben und gelegentlich ganze Abschnitte wieder verworfen, bis sie einigermassen miteinander harmonierten.
Inzwischen sind daraus mehrere Skripte zu unterschiedlichen Themen der Informatik geworden. Sie entstehen weiterhin für meinen eigenen Unterricht, stehen aber auch anderen Lehrpersonen zur Verfügung.
Ein Begleiter, kein Lektionsplan
Die Skripte sind nicht als fertige Unterrichtsprogramme gedacht, die man Seite für Seite abarbeitet. Sie sollen vielmehr den Unterricht begleiten und ergänzen.
Neue Konzepte werden im Unterricht häufig gemeinsam erarbeitet, diskutiert oder ausprobiert. Das Skript bietet anschliessend die Möglichkeit, das Gelernte in Ruhe nachzulesen, Zusammenhänge nochmals nachzuvollziehen und selbstständig weiterzuarbeiten.
Dabei sollen die Unterlagen möglichst auch ohne zusätzliche Erklärungen verständlich sein. Wer eine Lektion verpasst hat oder bei einem Thema nochmals von vorne beginnen möchte, soll nicht auf ein paar kryptische Stichworte angewiesen sein.
Für Lehrpersonen bieten die Skripte einen inhaltlichen roten Faden, ohne eine bestimmte Unterrichtsgestaltung vorzuschreiben. Welche Beispiele gemeinsam besprochen werden, welche Aufgaben sich für Gruppenarbeiten eignen und wo zusätzliche Vertiefungen sinnvoll sind, bleibt bewusst offen.
Intuition first
Informatik ist ein Fach voller spannender Ideen. Hinter vielen davon verbergen sich allerdings zunächst ziemlich abstrakte Konzepte.
Deshalb versuche ich, neue Themen möglichst von einer anschaulichen Fragestellung oder einem konkreten Problem her zu entwickeln. Die formalen Begriffe und Modelle folgen, sobald klar ist, wofür man sie überhaupt braucht.
Das kann je nach Thema ganz unterschiedlich aussehen:
Bei den Computernetzwerken helfen die Pipe Islands dabei, das doch eher abstrakte Schichtenmodell etwas lebendiger zu gestalten. Trudi und Reto schicken sich dabei Nachrichten per Rohrpost, wobei eine solche Dose irgendwie den Weg von einer Insel zur nächsten finden muss. Schritt für Schritt wird die Analogie auf tatsächliche Computernetzwerke übertragen.
In der Kryptologie werden zunächst einfache Verschlüsselungsverfahren untersucht, geknackt und verbessert. Die verbesserten Verfahren werden wieder geknackt und nochmals verbessert. So geht es weiter, bis wir bei theoretisch unknackbaren Systemen ankommen oder die Komplexität moderner Kryptosysteme den Rahmen des Skripts sprengt. Gelegentlich auch den meines Verständnisses.
In der Algorithmik stehen häufig konkrete Probleme am Anfang. Bevor ein Algorithmus vorgestellt wird, sollen die Schüler:innen selbst Ideen entwickeln, formulieren und gegebenenfalls formal darstellen. Anschliessend werden die Lösungsansätze überprüft und beispielsweise hinsichtlich ihrer Effizienz verglichen. Im Kapitel über Graphen geht es zudem darum, konkrete Ausgangslagen als abstrakte Probleme zu modellieren.
Unter dieser Anschaulichkeit soll die fachliche Genauigkeit aber nicht unnötig leiden. Vereinfachungen sind manchmal hilfreich, sollen aber nicht zu falschen Vorstellungen führen.
Das Auge lernt mit
Ein Skript soll nicht nur inhaltlich verständlich, sondern auch angenehm zu lesen und zu bearbeiten sein.
Deshalb steckt einiges an Arbeit in der Gestaltung: Definitionen, Beispiele und Aufgaben sind klar voneinander unterscheidbar, Abbildungen sollen Zusammenhänge sichtbar machen, und die Struktur soll dabei helfen, sich auch in längeren Kapiteln zurechtzufinden.1
Besonders wichtig ist mir, dass die Skripte nicht nur zum Lesen gedacht sind. Viele Aufgaben laden dazu ein, etwas selbst herauszufinden, zu zeichnen, auszuprobieren oder zu begründen. Dafür soll, soweit möglich, auch direkt im Skript Platz vorhanden sein.
Das Layout ist also nicht bloss Verpackung. Es ist Teil des didaktischen Konzepts.2
Probieren geht über Studieren
Nicht alles lässt sich auf Papier gleich gut vermitteln.
Was passiert, wenn man bei einer Verschlüsselung einen Buchstaben verändert? Wie entsteht Schritt für Schritt ein Huffman-Baum? Und welchen Einfluss haben einzelne Entscheidungen auf das Ergebnis eines Algorithmus?
Für solche Fragen entstehen ergänzend zu den Skripten kleine interaktive Anwendungen, die Widgets. Sie laden zum Experimentieren ein und sind kostenlos zugänglich.
Nie ganz fertig
Die Skripte werden regelmässig überarbeitet. Nicht unbedingt, weil sich die Informatik jedes Jahr neu erfindet, sondern weil sich im Unterricht immer wieder zeigt, was gut funktioniert und was noch besser erklärt werden könnte.
Manchmal ist es eine Aufgabe, bei der unerwartet viele Schüler:innen hängen bleiben. Manchmal eine Rückfrage, die auf eine unklare Formulierung aufmerksam macht. Und manchmal schlicht ein Fehler, der es trotz mehrmaligem Korrekturlesen ins Skript geschafft hat.
Solche Rückmeldungen fliessen in spätere Ausgaben ein. Besonders aufmerksame Schüler:innen und Lehrpersonen werden gelegentlich mit einem Eintrag in die ehrenvolle List of Bug Hunters belohnt.
Du hast einen Fehler entdeckt, eine Aufgabe ausprobiert, die nicht wie erwartet funktioniert hat, oder eine Idee für eine Verbesserung? Schreib mir! Rückmeldungen sind jederzeit willkommen.
Zum Schluss
Die Skripte sind aus meinem eigenen Unterricht entstanden und werden dort weiterhin eingesetzt. Ich hoffe, dass sie auch dir und deinen Schüler:innen gute Dienste leisten und vielleicht die eine oder andere Informatiklektion ein bisschen bereichern.
Falls du Fragen hast, eine Idee teilen möchtest oder einfach von deinen Erfahrungen mit den Materialien berichten willst, freue ich mich, von dir zu hören.
Fussnoten
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Hier begann übrigens auch meine bis heute andauernde Hassliebe zu TikZ. Wer TikZ kennt, weiss vermutlich, was ich meine. Allen anderen wünsche ich, dass es so bleibt. ↩
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Und ein Hauptgrund für meine zunehmend grauen Haare. Auch verantwortlich für den einen oder anderen Schreianfall vor dem Bildschirm, wobei sich Frust und Heureka-Momente ungefähr die Waage halten. ↩