Studie zum pädagogischen Mehrwert eines kontextorientierten Unterrichtskonzepts zur Mensch-Maschine-Kommunikation mit gesprochener Sprache

Abstract

Ausgangspunkt dieser Studie ist die persönliche Erkenntnis aus dem eigenen Informatikunterricht an einem staatlichen Gymnasium der Freien und Hansestadt Hamburg, dass der bisherig praktizierte Unterricht zum Themenbereich Sprachverarbeitung nicht den Anforderungen genügt und dazu führt, dass die Schüler teilweise demotiviert aufgeben, in Klausuren und anderen Leistungsnachweisen nicht überzeugen, und der Unterricht im schlimmsten Fall dazu beiträgt, das teilweise noch vorherrschende Negativimage der Informatik zu verstärken. In einem ersten Schritt arbeitet die Studie mithilfe von Experteninterviews heraus, dass die konkreten Ursachen für das Scheitern der Ziele des bisherigen Hamburger Informatik Curriculums über die Sprachverarbeitung vor allem im anwendungsorientierten Informatikunterricht mit starker Betonung der Algorithmik und der Besonderheit zwingend funktional programmieren zu müssen, liegt. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse wird unter Einbeziehung der von Alisch und Breier postulierten Merkmale eines zeitgemäßen Informatikunterrichts und der Analyse aktueller fachdidaktischer Literatur in einem zweiten Schritt eine neue überarbeitete Unterrichtseinheit sowie eine eigens dafür entwickelte Lernumgebung vorgestellt. In einer sich anschließenden quantitativen Untersuchung mit quasi-experimentellem Charakter wird der pädagogische Mehrwert dieser neuen Unterrichtseinheit nachgewiesen. Dieser besteht darin, dass mit dem neuen Unterrichtskonzept in Kombination mit den Lernumgebungen inES und inGE die Lernziele früherer Rahmenpläne besser im Sinne von effizienter und nachhaltiger erreicht werden und im Gegensatz zum alten Ansatz mit der neuen Unterrichtseinheit alle im aktuellen Hamburger Abitur Anforderungsheft angeführten Zielsetzungen nun wirklich erreicht werden. Des Weiteren wird in dieser Arbeit erstmals der empirisch gesicherte Nachweis er- bracht, dass und wie sich Schüler die in den Bildungsstandards für die Sekundarstufe II im Inhaltsbereich „Automaten und Sprache“ formulierten Kompetenzen im Informatikunterricht aneignen können, die deutlich über die im Hamburger Abitur Anforderungsheft für Informatik formulierten Anforderungen hinausgehen. Diese Studie zeigt außerdem, dass das und wie sich das Unterrichtskonzept Informatik im Kontext (IniK) auch in der gymnasialen Oberstufe erfolgreich einsetzen lässt und das bei geeigneter Wahl des Kontextes dieses Vorgehen auch für andere Themenbereiche des Informatikunterrichts der gymnasialen Oberstufe eignet.

This study is based on experience gained while teaching informatics at a state grammar school of the Free and Hanseatic City of Hamburg. In the past, teaching styles did not meet the needs of students, leading many to lose motivation and give up. Examinations and other performance measures show that teaching styles can reinforce a predominantly negative image of informatics. The starting point of this study is the personal knowledge gained from personal informatics lessons at a state grammar school (german Gymnasium) of the Free and Hanseatic City of Hamburg. The teaching that has been practiced so far on the subject of language process- ing does not meet the requirements and leads to the fact that the students partly give up demotively. This study uses qualitative interviews to analyse the Hamburg Informatics Curriculum and shows, that these failures are caused by application- oriented informatics didactics, particulary emphasizing algorithms and functional programming techniques in connection with the subject language processing and the mandatory use of a functional programming concept. A revised teaching unit and newly developed digital learning environments are presented, reflecting modern computer science teaching methods as described by Alisch and Breier. The pedagogical value of the teaching unit is demonstrated by a quantitative study using quasi-experimental methods. The new teaching concept and learning environments, inES and inGE, make it possible to achieve the learning objectives of earlier framework plans in a more efficient and sustainable way. With the new teaching unit, all A-Level requirements, as defined in the so called „Abitur Anforderungsheft“, are fully achieved. Empirical evidence is provided for the first time concerning how students can acquire skills from informatics lessons. It is shown that the concept of teaching informatics in context (IniK) is also suitable for the upper secondary school level, and for teaching other informatics topics at the grammar school level.