Programmieren nach Lehrplan 21

Der Lehrplan 21 verlangt, dass wir den Lernenden Einblicke ins Programmieren geben. Uns Lehrern bleibt also nur noch die Frage, wie wir das am besten umsetzen.

Der im LP 21 enthaltene Modullehrplan Medien und Informatik MI enthält ab der 5. Klasse Kompetenzbeschreibungen, die mit einer Programmierumgebung erworben werden müssen. Der LP 21 macht keine Aussagen oder Empfehlungen zu konkreten Programmierumgebungen.
Das muss anschaulich sein, d.h. man muss sofort sehen, was man entwickelt hat. Es muss aber auch echt sein, d.h. nicht nur eine Spielerei, sondern eine Programmiersprache, die auch Zukunft hat. Es kann ja durchaus sein, dass es einzelne Lernende packt und die können dann das 1x1 bis ins Berufsleben gebrauchen. Die Anleitungen und Anweisungen müssen in Deutsch sein.
Diese Bedingungen erfüllt Swift Playgrounds. Diese Programmiersprache bietet genau das, was wir brauchen, um den Lehrplan 21 umzusetzen. Die App findet man gratis im App-Store. Wir können spielerisch zeigen, was es heisst zu programmieren. Playgrounds ist quasi eine Mini-Entwicklungsumgebung für das iPad. Der Nutzer muss mit seinem Code eine lustige Spielfigur durch eine kleine Welt steuern. Dabei muss der Charakter in jedem Level Edelsteine aufsammeln oder Schalter umlegen und so seinen Weg zum jeweiligen Objekt finden. Zum Erlernen der Programmiersprache Swift stellt die App den SchülerInnen in einzelnen Lernschritten jeweils kleine Rätsel, welche diese Schritt für Schritt bewältigen müssen. So werden die SchülerInnen so nach und nach in die grundlegenden Programmierkonzepte wie das Ausgeben von Befehlen, das Erstellen von Funktionen, das Ausführen von Schleifen und die Nutzung von bedingten Anweisungen und Variablen eingeführt. Der Ablauf ist dabei so geschickt gestaltet, dass die SchülerInnen dabei gar nicht merken, wie sie ihr Wissen erweitern. Der Lehrplan 21 strebt auch in der Mathematik an, dass man reichhaltige Aufgaben mit verschiedene Lösungswegen berücksichtigt. Auch mit der kostenlosen iPad App Swift Playgrounds sind verschiedene Lösungswege möglich. Es ist sehr spielerisch aufgebaut, man weist Comicfiguren den Weg um Edelsteine zu suchen. Trotzdem erfährt man genau, was es heisst zu programmieren. Es werden auch die nötigen Kompetenzen gefordert, wie Genauigkeit und Ausdauer und Freude am Tüfteln. Das Vorstellungsvermögen wird auch geschult, indem man sich überlegen muss, ob nun die Figur sich nach rechts oder links drehen muss. Den Anfang kann man gut mit allen Primarschülern ab 5. Klasse, wie es der Lehrplan vorsieht oder Oberstufenschülern machen. Primarschüler und Oberstufenschüler können also mit der gleichen Programmiersprache Erfahrungen sammeln. Es ist nicht irgendwie zu kindisch, dass sich Oberstufenschüler zu alt fühlen würden. Irgendwann braucht es aber dann doch viel Ausdauer und Durchhaltevermögen. Also nur kurze Sequenzen, oder die Fortsetzung in ein Wahlfach nehmen und mit interessierten Schülern weiter machen. Da sind dann die Möglichkeiten nach oben offen z.B. auch mit LEGO® MINDSTORMS® EV3 oder Skoog Musikinstrument. Und dann können super begabte Lernende selbst immer weiter machen. Mit der App erstellte Programme lassen sich direkt nach Apples eigener Programmierumgebung XCode exportieren und dort weiterbearbeiten. Es ist also immerhin theoretisch möglich, dass Schüler ihre Visionen mit Apps umsetzen und wie Apple so schön sagt die Welt verbessern.  Die Dinger laufen nur auf iPad, was ich persönlich nicht als Nachteil erachte. Die iPad sind sofort einsatzbereit und so können wir auch nur eine Aufgabe lösen, in Sequenzen von 20 Minuten, ohne noch das Schulzimmer zu wechseln oder Notebooks holen zu müssen.
 
Zum Zeitbudget schreibt Beat Doebeli auf seinem Webbloc: Gedanken zu Programmierumgebungen für Medien und Informatik: 

"Angesichts der geringen Stundendotation (kantonal unterschiedlich geregelt, jedoch höchstens 19 Jahreslektionen während vier Jahren ab der 5. Klasse) ist jedoch die Einführung mehrerer Programmierumgebungen innerhalb der obligatorischen Unterrichtszeit nicht realistisch. Aus diesem Grund empfiehlt es sich, pro Schulstufe (5./6. Klasse sowie Sekundarstufe I) primär auf eine Programmierumgebung zu setzen. Ähnliche Überlegungen gelten auch bei der Frage, ob auf der Primarschulstufe die gleiche Programmierumgebung wie auf der Sekundarstufe I verwendet werden soll. Vermutlich ist es angesichts der geringen Stundendotation sinnvoll, auf der Sekundarstufe die bereits in der 5./6. Klasse verwendete Programmierumgebung aufzubauen."
Die Lernenden bekommen einen Einblick was Programmieren ist. Ich habe immer wieder Lernende die denken, wenn unser Lehrer 16 erfolgreiche Lern-Apps programmiert hat, dann kann ich das auch. Sie sind dann sehr enttäuscht, wenn ich sage, das kann ich dir nicht einfach so schnell nach der Schule oder in der Pause zeigen. Ich brauchte auch eine wahnsinnige Ausdauer bis ich das schaffte. Achtung wir dürfen den Lernenden nicht sagen, ihr könnt dann am Schluss Apps-Programmieren. Natürlich sind wir auf dem richtigen Weg dazu, aber das ist wie wenn wir etwas Fussballspielen -macht ja auch Spass-  und sagen würden, wir sind auf dem Weg zu Ronaldo oder wenn wir etwas Tennis spielen, ihr seid schon bald in den Fussstapfen von Roger Federer.
 
Mit der App Swift Playgrounds ist es möglich, Programmieren zu lernen, wobei – zumindest in einer ersten Phase – aus möglichen Programmierbefehlen ausgewählt werden muss, um eine Figur einen bestimmten Weg absolvieren zu lassen. Dies ähnelt schon vorhandenen Lösungen, wie zum Beispiel ScratchJr, allerdings mit dem Unterschied, dass die Befehle bei Playgrounds als Text und nicht durch Icons dargestellt werden. Dies ist ein wichtiger Vorteil, weil nichts beschönigt wird. Als Programmiersprache wird Swift genutzt, so dass hier die Anschlussfähigkeit zu einer komplexen Programmierung in späteren Schuljahren oder darüber hinaus gegeben ist. Swift wird heute verwendet um Apps zu programmieren. Ich denke, wenn jemand im Programmieren Erfahrung hat, dann ist es schon Apple, ohne mit dieser Firma verheiratet zu sein.
 
In erster Linie ist das Programmieren im Lehrplan 21, weil unsere Gesellschaft der Meinung ist, dass ein grundlegendes Wissen über Informatik wesentlich für das Verständnis unserer Welt ist und darum Teil der Allgemeinbildung sein soll. Wer nicht versteht, wie Computer funktionieren, wird die Welt immer weniger verstehen.
Dass die Schweiz das Programmieren in den Lehrplan 21 aufgenommen hat, soll wahrscheinlich aber auch den Programmierernachwuchs etwas fördern. Das steht nirgends, das ist nur meine Vermutung. Ein Beispiel: Das Postauto gehört zur Schweiz wie das Matterhorn, Käse und Schoggi. Aber die Postauto-App, auch um Billete zu lösen, stammt von Hacon, einer Softwareschmiede aus Deutschland. Zweites Beispiel: Bei der App über Schweizer Kantone und Flaggen steht im Impessum:  Mynameis Andrey Solovyev. I wasbornin1985 in Leningrad, USSR (now St. Petersburg, Russia) and live in Seattle, Washington. Aber Achtung es gibt auch die App iSchweiz von mir als Schweizer Lehrer schon seit 8 Jahren und die steht in der Rangliste zum Glück noch etwas weiter vorne. Weiteres Beispiel: Alle Schweizer Lehrmittelverlage zusammen haben noch keine einzige Lern-App für die Oberstufe herausgebracht. Stand 2017.
Mögliche Stolpersteine und wie man sie behebt: Wir haben keine iPads und kein W-LAN. Die Schüler bringen ihre eigenen iPads mit mindestens iOS 10.0 oder iPad mini ab 2 mit. Die Lernenden können gut in Dreiergruppen die Aufgaben lösen. Da Swift Playgrounds gratis ist, braucht es keine Kreditkarte. Die Lernenden laden die App zu Hause herunter. Wenn die Lernenden keine privaten iPads besitzen oder keine mitbringen möchten, kann man auch mit der ganzen Klasse die Aufgaben gemeinsam am Beamer lösen. Da reicht ein iPad mit einem VGA-Adapter. Wir müssen den Lehrplan erst in 4 Jahren umgesetzt haben, da geht noch nicht alles so wie man es sich wünschte, aber wir machen das best Mögliche. Wenn der Wunsch in vier Jahren von der Basis kommt, iPads anzuschaffen und die Lehrpersonen schon Erfahrung haben, steht der Anschaffung dann nicht mehr viel im Weg. Den Apple Gegnern kann man sagen, dass alle Inhalte im ersten Kurs sehr allgemein sind und können in jeder Programmiersprache verwendet werden (von kleinen Syntax-Unterschieden abgesehen). Wir bilden also keine Apple-Jünger aus.

 

Anmerkung zur Vollständigkeit: Beat Doebeli empfiehlt ein anderes Programm: "Scratch (http://scratch.mit.edu) ist eine am MIT spezifisch für Kinder und Jugendliche entwickelte, kostenlos verfügbare blockbasierte/grafische/visuelle Programmierumgebung." Er empfiehlt dieses Programm, weil es auf allen Geräten verfügbar ist und nach seinen Aussagen lange verfügbar ist. Also wer keine iPads hat, kann/muss mit Scratch oder andern arbeiten. Ideal ist es, wenn man iPads hat und Swift Playgrounds in 2 Minuten gratis herunterladen kann und alles hat, was es braucht, auch Lehrgang und die Geräte versichert sind, damit die Schüler diese auch nach Hause nehmen können um zu Hause Aufgaben zu lösen. Es brauch nämlich mehr Zeit, als der Lehrplan zur Verfügung stellt. Das ist wahrscheinlich Zukunftsvision, aber einzige Möglichkeit den Lehrplan 21 umzusetzen. Etwas schummeln kann man, wenn man auch noch einige Mathematikstunden abzweigt. Die Aufgaben erfordern nämlich ganz genaues Lesen, Konzentration bei der Aufgabenlösung, Aufgabenstellungen lösen. Dies sind Kompetenzen die dem Mathematik Unterricht sehr ähnlich sind.


Kurs Programmieren gemäss LP 21

Bei Interesse an einem Kurs (iPads können zur Verfügung gestellt werden):
Andres Streiff, Medienpädagoge und Erwachsenenbildner
Gehört Programmieren zur Allgemeinbildung Argumentsammlung http://beat.doebe.li/bibliothek/f00114.html