Type:

Master Thesis Computer Science

Status:

completed

Tutor:

• Prof. Dr. Torsten Brinda

Examiner:

Tobinski, D.

Examiner:

• Prof. Dr. Torsten Brinda

Abstract

For a successful preparation of lessons in the school subject of computer science,the recording and consideration of pupils perspectives are indispensable. For this reason, a survey with pupils and students was conducted in 2015 under the leadership of Diethelm (Carl von Ossietzky University of Oldenburg) and Brinda (University of Duisburg-Essen). In this survey, one primary school, nine secondary schools, one vocational school (with qualified IT specialists) and a university (with teaching and business informatics) from Lower Saxony and North Rhine- Westphalia were involved. Main goal of this survey was to do further research on pupils perspectives. Therefore the participants had to group 23 computer science terms in categories and name these categories. As a result, a total of 490 completed questionnaires are available but have not been evaluated so far. This thesis would like to contribute to the research of pupils perspectives by preparing and evaluating the collected data. By using an explorative research approach, it investigates whether there are particular patterns while categorising computer science terms. Therefor groups were formed in the beginning (primary school, lower school, middle school, upper school and studies, the studies also includes the vocational school). In this thesis, initially there was found evidence that the cognitive ability of abstraction and the independent formulation of terms for categories increases with age. This is consistent with and supports the developmental psychological theory of Piaget and theory of processing information. Furthermore, cluster formations become more uniform with increasing age of the participants. Reason for this could be an increasing level of education in computer science of the participants related to their age. At this point, further research could be done to analyse whether the categorisation of computer science terms is dependent on the computer science skills of the participants and whether the participants also categorise uniformly with the same level of knowledge. This could lead to the development of a taxonomy of computer science based on the findings from biology, which could be the base for standardised computer science courses.

Original Abstract:

Die Erfassung und Berücksichtigung von Schülerperspektiven zur Unterrichtsplanung und Unterrichtsgestaltung stellt auch in der Informatik eine unabdingbare Voraussetzung für dessen Erfolg dar. Aus diesem Grund wurde im Jahr 2015 unter der Leitung von Diethelm (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg) und Brinda (Universität Duisburg-Essen) eine Befragung mit Schülerinnen und Schülern sowie Studierenden an einer Grundschule, neun weiterführenden Schulen, einer Berufsschule (Fachinformatiker) und einer Universität (Lehramt Informatik und Wirtschaftsinformatik) aus Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Ziel dieser Befragung war es, herauszufinden wie sie 23 vorgegebene informatische Begriffe zu Kategorien zusammenführen und wie sie diese Kategorien benennen, um mit diesen Erkenntnissen die Schülerperspektiven weiter zu erforschen. Aus dieser Untersuchung liegen insgesamt 490 ausgefüllte Fragebögen vor, die bislang noch nicht ausgewertet worden sind. Die vorliegende Arbeit setzt hier an und möchte durch Aufbereitung und Auswertung der erhobenen Daten einen Teil zur Erforschung der Schülerperspektiven beitragen. In Anwendung eines explorativen Forschungsansatzes geht sie der Frage nach, ob die Antworten der Probanden bestimmte Muster beim Kategorisieren informatischer Begriffe erkennen lassen. Dafür sind zu Beginn Gruppen gebildet worden (Grundschule, Unter-, Mittel-, Oberstufe und Studium; das Studium umfasst auch die Berufsschule). In dieser Arbeit konnten zunächst Anzeichen dafür gefunden werden, dass die kognitive Fähigkeit der Abstraktion und zur eigenständigen Formulierung von Bezeichnungen für Kategorien mit zunehmendem Alter wächst. Dies entspricht und bekräftigt die entwicklungspsychologischen Theorien von Piaget und die der Informationsverarbeitung. Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Clusterbildung mit zunehmendem Alter der Probanden einheitlicher wird. Grund hierfür könnte eine mit dem Alter fortschreitende informatische Bildung der Probanden sein. An dieser Stelle könnten weitere Untersuchungen folgen, die analysieren, ob die Kategorisierung informatischer Begriffe abhängig von den Informatikkenntnissen der Probanden ist und ob bei gleichem Kenntnisstand die Probanden auch einheitlich kategorisieren. Denn dann könnte dies dazu führen, in Anlehnung an die Erkenntnisse aus der Biologie eine Taxonomie der Informatik zu erstellen, die Grundlage für einen einheitlichen Informatikunterricht sein könnte.