Informatik ist trotz aller Bemühungen nach wie vor eine männliche Disziplin: von den Schüler:innen, die Informatik als Leistungskurs 2018/19 in Deutschland wählten, sind lediglich 14% weiblich. Es ist daher dringend geboten, den Informatikunterricht zu degendern. Diese Arbeit untersucht, ob Lehr-Lernmittel in der Informatik für die Sekundarstufe 1 Geschlechterstereotype und Heteronormativität reproduzieren und ob es auch gelungene Beispiele gibt, die „vielfältige Männlichkeiten, Weiblichkeiten sowie Lebensweisen“ (Hartmann 2002, zitiert nach Klenk 2015, S. 234) sichtbar machen. Hierbei beschränkt sich die Analyse nicht nur auf die symbolische Repräsentation von Geschlecht oder sexueller Identität. Es wird ebenso untersucht, inwiefern Schulbücher informationstechnische Artefakte als vergeschlechtlicht dekonstruieren und welche Vorstellung von Informatik Anfänger:innen vermittelt wird. In der Darstellung von Weiblichkeit und Technik- bzw. Informatikkompetenz besteht zumindest in drei der Bücher Nachbesserungsbedarf. Nicht-heteronormative in Bild und Text finden sich kaum. Auch vergeschlechtlichte Risiken von Informatiksysteme werden nicht diskutiert. Die Fehlvorstellung, dass Informatiker:innen Einzelkämper:innen seien, wird durch den Fokus auf Einzelarbeiten eher bekräftigt. Zusammengefasst lässt sich daher sagen, dass die Repräsentationen von Geschlecht und der Informatik selbst in Schulbüchern eher zu Ausschlüssen als zu Inklusion beitragen.

Despite all efforts, informatics is still a male domain. In Germany in 2018/2019 only 14 percent of all pupils taking informatics as one of their major subjects were female. Therefore, it is urgent to degender the domain. This work analyses, if schoolbooks in informatics for 5th/6th grades reproduces gender stereotypes and heteronormativity or if there are examples for “diverse masculinities, femininities and ways of life “(Hartmann 2002, cited from Klenk 2015, p. 234). Analyses are not reduced to symbolic representation of gender or sexual identities. It is also analysed, if and how schoolbooks deconstruct informatic artefacts as gendered and which image of informatics they convey. Results suggest that representation of femininities and technical/informatics competence is still lacking parity with masculinities in three of the analysed books. Non-heteronormative characters are almost non-existent. Furthermore, gendered risks of informatic systems are not discussed. Focusing on individual exercises, schoolbooks do not challenge the existing image of a domain of lonesome hackers. Taken together, schoolbooks tend to further strengthen exclusion than inclusion.

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Interviewleitfaden zum Thema »Vorstellungen Lehramtsstudierender zu Algorithmen« erarbeitet und pilotiert. Dazu werden im Anschluss an die Einleitung zunächst verschiedene Definitionen zu Algorithmen aus der Literatur betrachtet, um daraus eine Arbeitsdefinition abzuleiten. Diese Arbeitsdefinition enthält die am häufigsten vorkommenden Eigenschaften aus den Definitionen der Literatur.
Im Anschluss daran wird aufgezeigt, warum das Thema »Algorithmen« eine Relevanz für Lehramtsstudierende hat. Dazu werden verschiedene Dokumente betrachtet, die Vorgaben an die Bildung an Schulen und insbesondere an die Medienkompetenz von Lernenden und Lehrenden machen. Außerdem wird der aktuelle Stand der Forschung wiedergegeben, der sich zum einen aus einer deutschen und einer europäischen Studie zur Vorstellung von Algorithmen in der Bevölkerung ergibt. Zum anderen wird eine Studie betrachtet, die sich mit der Anwendung von Algorithmen durch Personen ohne informatische Vorbildung beschäftigt.
Im dritten Kapitel wird eine erste Version des Interviewleitfaden erarbeitet. Dazu wird die Forschungsfrage formuliert und erläutert, warum Interviews in diesem Fall ein sinnvolles Messinstrument sind. Dann geht es an die konkrete Konzeption des Interview-Leitfadens. Das Interview wird dabei in drei inhaltliche Teile aufgeteilt. Im ersten werden die allgemeinen Vorstellungen zu Algorithmen, deren Eigenschaften und deren Aufbau behandelt, im zweiten Teil wird sich mit den Anwendungsgebieten von Algorithmen beschäftigt und im dritten Teil planen die Probandinnen und Probanden selbstständig eine algorithmische Sequenz und führen diese durch.
Nachdem der Leitfaden erstellt worden ist, wird im vierten Kapitel die Durchführung der Pilot-Interviews behandelt. Hierbei werden Gründe für diese Pilot-Interviews gegeben und zu beachtende Aspekte zur Durchführung erörtert.
Nach der Durchführung der Pilot-Interviews wurden diese transkribiert. Mit den Ergebnissen und Erfahrungen aus den Interviews wird der Interviewleitfaden kritisch begutachtet und angepasst.
Abschließend wurden die Pilot-Interviews ausgewertet. Auch wenn die Auswertung aufgrund der geringen Zahl keine große Aussagekraft hat, hat sich gezeigt, dass die befragten Lehramtsstudierende kein allzu großes Wissen über Algorithmen haben,  ihnen allen aber der Begriff »Algorithmus« geläufig ist. Auch  waren den Befragten nur wenige Anwendungsbeispiele für Algorithmen bekannt. Die Kenntnis über die Anwendungsgebiete ist allerdings sehr unterschiedlich.
Im dritten Teil des Interviews hat sich gezeigt, dass die Probandinnen und Probanden – trotz der eher geringen Kenntnis über den Bereich – in unterschiedlich großem Maße in der Lange sind, Algorithmen praktisch anzuwenden.

In the context of this thesis, an interview guideline on the topic of »student teachers' ideas about algorithms« is developed and piloted. For this purpose, following the introduction, various definitions of algorithms from the literature are first considered in order to derive a working definition. This working definition contains the most frequently occurring properties from the definitions in the literature.
Subsequently, it is shown why the topic »algorithms« is of relevance for student teachers. For this purpose, various documents are considered that make specifications for education in schools and, in particular, for the media competence of learners and teachers.
In addition, the current state of research is given. Which results from a German and a European study on the population's conception and use of algorithms. Furthermore, a additional study is considered which deals with the application of algorithms by people without any previous education in computer science.
In the third chapter, a first version of the interview guide is developed. For this purpose, the research question is formulated and it is explained why interviews are a useful measurement tool in this case.
Then, the concrete conceptualization of the interview is started. The interview is divided into three parts. The first part deals with general ideas about algorithms, their features and their structure. The second part deals with the application areas of algorithms. And in the third part the subjects are supposed to plan and execute an algorithmic sequence on their own.
After the guideline have been created, the fourth chapter deals with the implementation of the pilot interviews. Reasons for these pilot interviews are given and aspects to be considered for conducting them are discussed.
After the pilot interviews were conducted, they were transcribed. With the results and experiences from the interviews, the interview guide is critically reviewed and adjusted.
Finally, the pilot interviews were evaluated. Even though the evaluation does not have much significance due to the small number, it was shown that the three interviewed student teachers do not have too much knowledge about algorithms, although all are familiar with the term »algorithm«.
Also, the respondents were only aware of a few application examples of algorithms. However, the knowledge about the application areas is very different. Despite a rather low level of knowledge about the field, they are, to varying degrees,  able to apply algorithms in practice.

Aufgabe:

Im Rahmen der Arbeit soll ein beliebiges Spiel in den Programmierlernumgebung Greenfoot und/oder ggf. in einer beliebigen IDE umgesetzt werden. Aus der Implementierung sollen Schlüsse zur möglichen Vorstellungsentwicklung zu OOP bei Programmieranfänger*innen gezogen werden.

Hinweis:

Das Thema kann mit unterschiedlichen Schwerpunktsetzungen sowohl als Bachelor- oder Masterarbeit bearbeitet werden. 

Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Assessment-Plattform OpenPatch um einen im Informatikunterricht relevanten und automatisch auswertbaren Aufgabentyp aus dem Themenbereich SQL zu erweitern.

Vor der Implementierung müssen sich unter anderem die folgenden Fragen gestellt werden: Warum ist die Integration von SQL-Aufgaben in OpenPatch sinnvoll? Welche Relevanz hat SQL im Informatikunterricht?

Welche Aufgabentypen lassen sich in Unterrichtsmaterialien identifizieren und welche dieser Aufgabentypen sind automatisch auswertbar?

Mit Hilfe der Kernlehrpläne für das Fach Informatik soll die Integration von SQL-Aufgabe im Allgemeinen legitimiert werden. Außerdem werden die in ausgewählten Schulbüchern und Abituraufgaben vorkommenden SQL-Aufgaben zu Aufgabentypen zusammengefasst. Die identifizierten Aufgabentypen lassen sich anschließend hinsichtlich ihrer Relevanz sowie ihrer automatischen Auswertungsmöglichkeiten bewerten. Abhängig davon erfolgt die Auswahl desjenigen Aufgabentyps, der im Rahmen der Arbeit in OpenPatch integriert werden soll.

Bei der Entwicklung des Aufgabentyps erfolgt eine Orientierung am Wasserfallmodell. Abhängig vom ausgewählten Aufgabentyp, von Schwierigkeiten, die Schülerinnen und Schüler häufig beim Erlernen von SQL haben, von allgemeinen Eigenschaften von OpenPatch sowie von Eigenschaften bestehender SQL-Tools erfolgt die Anforderungsanalyse.

Darauf folgen der Entwurf sowie die Implementierung. Dabei werden einige grundlegende Strukturen durch die Architektur von OpenPatch vorgegeben, während andere Aspekte frei gestaltet werden können. Eine Testphase sowie eine davon abhängige Anpassung sind ebenfalls denkbar.

Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur didaktischen Strukturierung von Informatikunterricht zum Thema Aufbau und Funktionsweise des Internets. Dazu werden frei verfügbare Onlinequellen zu diesen Themen im Hinblick auf die Modellierung relevanter Fachkonzepte analysiert. Durch das lerntheoretische Modell des integrierten Bild- und Textverstehens und dem Abgleich der Analyseergebnisse mit aus der informatikdidaktischen Forschung bekannten internen Repräsentationen kann anschließend Bezug zum Modell der didaktischen Rekonstruktion hergestellt werden.

Zur Materialerhebung werden aus zentralen Begriffen Suchstrings zusammengestellt und damit Anfragen mit der Suchmaschine Google durchgeführt. Die Auswertung des Materials folgt durch eine qualitative Inhaltsanalyse mithilfe eines Kategoriensystems, das zunächst auf Grundlage bekannter Forschung erstellt und im Verlauf der Arbeit induktiv erweitert wird. Aus den Ergebnissen der Kategorisierung ergibt sich, dass die Onlinequellen teilweise stark heterogen im Hinblick auf die Schwerpunkte und Tiefe der Modellierung der Fachkonzepte sind. Insgesamt kann beobachtet werden, dass die Darstellung vieler fachlicher Aspekte dabei relativ oberflächlich bleibt.

Aus dem Modell des integrierten Bild- und Textverstehens ergibt sich, dass die beobachteten Aspekte der Modellierung von Fachkonzepten in den Onlinequellen sich beim Lernen mit dem Material auf interne Repräsentationen im Lernenden übertragen könnten. Diese Annahmen bekräftigen sich durch die Tatsache, dass viele aus der Forschung bekannte interner Repräsentationen sich im Material wiederfinden.

Daraus können Schlüsse im Hinblick auf das Modell der didaktischen Rekonstruktion und damit auf die Unterrichtspraxis gezogen werden. Ein unterrichtlicher Einsatz von Onlinequellen scheint insgesamt möglich, sollte jedoch stets mit einer vorherigen Prüfung des Materials verbunden werden. Insbesondere ist dabei zu beachten, dass die Ausbildung nicht tragfähiger interner Repräsentationen nicht begünstigt werden sollte. Aufgrund der Heterogenität von Onlinequellen ist die Formulierung pauschaler Aussagen zum didaktischen Potential von Onlinequellen kaum möglich. Die Prüfung muss stets individuell vor dem Hintergrund der Lerngruppe, den Lernzielen und des Materials selbst geschehen.

This thesis contributes to the planning and implementation of computer science lessons structure and functionality of the Internet based on the model of didactical reconstruction. For this purpose, freely available online sources on these topics are analyzed. The analysis focusses on the modeling of relevant technical concepts. Both the comparison of the analysis’ results with internal representations known from didactic research in the field and the model of integrated text and picture comprehension are then used to establish a relation to the model of didactical reconstruction.

For material collection, search strings are compiled from central terms regarding the topic and then queried using the search engine Google. The methodical approach for the following evaluation of the material is a qualitative content analysis using a category system which is initially based on known research results and then inductively expanded. The results of the categorization show that the online sources appear to be heterogeneous regarding the focus and depth of the modeling. Overall, it can be observed that the presentation of many technical aspects remains relatively superficial.

The model of integrated image and text comprehension can now be used to describe how the modeling of subject concepts in online sources influence the learners’ internal representations when studying the material. These assumptions are reinforced by the fact that many internal representations from known research can also be found in the material.

From this, conclusions regarding the model of didactical reconstruction and thus teaching practice can be drawn. The use of online sources in teaching seems possible but should always be combined with a prior examination of the material. In particular, it should be noted that learning with it should not support the formation of unsustainable internal representations. Due to the heterogeneity of online sources it is hardly possible to derive general principles in this regard. Examination must always be carried out individually against the background of the learning group, the learning objectives and the material itself

Der Erwerb des Abiturs markiert für einen Großteil der Schülerinnen und Schüler in
Deutschland gleichsam das Ende der Regelschulzeit und die Eröffnung mannigfaltiger
Ausbildungswege. Für die meisten Abiturientinnen und Abiturienten führt dabei kein
Weg an den zentralen Abiturprüfungen vorbei. Die dabei verwendeten, landesspezifi-
schen Prüfungsaufgaben sollen Aufschluss über die erworbenen Kompetenzen ge-
ben. Um die an Schülerinnen und Schüler im Rahmen des Zentralabiturs herangetra-
genen Kompetenzanforderungen hinsichtlich des Programmierens für das Land Nord-
rhein-Westfalen zu ermitteln, sollen in dieser Bachelorarbeit Prüfungsaufgaben der
zentralen Abschlussprüfungen untersucht werden. Publizierte Arbeiten mit detaillierten
qualitativen Analysen und Evaluationen von Abituraufgaben hinsichtlich der gestellten
Kompetenzerwartungen finden sich zuweilen nur in sehr geringer Zahl. Wird das For-
schungsfeld darüber hinaus auf den Fachbereich der Informatik eingegrenzt, so finden
sich selbst auf der internationalen Bühne nur einige wenige Arbeiten. Unter Rückgriff
auf das Kompetenzmodell der Gesellschaft für Informatik soll hier nun ermittelt werden,
welche Prozess- und Anforderungsbereiche die Abituraufgaben in unterschiedlichen
Jahrgängen prüften. Zur Untersuchung wurden die Abiturklausuren der Jahre 2019,
2018, 2017 und 2016 herangezogen und auf Kompetenzen der Bereiche Modellieren
und Implementieren (MI), Begründen und Bewerten (BB), Strukturieren und Vernetzen
(SV), Kommunizieren und Kooperieren (KK), sowie Darstellen und Interpretieren (DI)
hin untersucht. Da das Kompetenzmodell der GI als untrennbarer Teil der GI Bildungs-
standards bundesweit Einzug in den Informatikunterricht hält, sieht das Forschungs-
design vor, neben NRW, auch die Klausuren eines weiteren Bundeslandes unter Rück-
griff auf das Kompetenzmodell zu untersuchen. Da das Land Bayern die Abituraufga-
ben des jeweils abgeschlossenen Jahrgangs im Internet veröffentlicht, fiel die Wahl
auf Ebendiese. Die erhobenen Daten beider Länder werden abschließend verglei-
chend ausgewertet. Damit soll geklärt werden, ob das Zentralabitur, als Bewertungs-
instrument, über die Landesgrenzen hinweg einheitliche, oder stark verschiedene
Kompetenzen testet.

For a large part of the German students the graduation marks the end of regular
schooling as well as the beginning of diverse training pathways. For most graduates
there is no alternative than to be audited in central exams. The examination tasks used
are unique to each and every federal state in Germany and intended to provide
information on the competences acquired by the students. In order to determine the
required competences, in terms of competences with regard to programming, needed
to pass the central final exam this thesis is going to analyze the examination tasks
assigned to computer science classes in North Rhine-Westphalia. Published works
with detailed qualitative analyses and evaluations of central exam tasks with regard to
competences in computer science and programming can only be found in very small
numbers. Even if the focus of research is stretched to the field of computer science as
a whole, only very little scientific work exists on the matter, even on international scale.
Using the competence model of the German Society for Informatics (GI) this is to
determine which process and requirement areas the final central exams took into
account in different years. The study took final exams of the years 2019, 2018, 2017
and 2016 into account and browsed for programming tasks in the process areas of
modeling and implementation (MI), reasoning and evaluation (BB), structuring and
networking (SV), communication and cooperation (KK), as well as presenting and
interpreting (DI). Since the competence model of the GI, as an inseparable part of the
GI educational standards, enters the computer science classes nationwide, the
research design intends to investigate the exams of two different federal states using
the very same assessment tools based on that model. Since the State of Bavaria
publishes the final exam tasks of the past several years on the Internet, the choice was
made to analyze the tasks of North Rhine-Westphalia and Bavaria. The data collected
in the course of analyzing these countries are finally compared to each other. The aim
is to clarify whether the final exams, as a diagnostic tool, test for uniform or highly
different competences across national borders.

Im Rahmen dieser Masterarbeit wurden für das Thema soziale Netzwerke für das Mo-dell der didaktischen Rekonstruktion Schülervorstellungen erhoben und analysiert. Da eine didaktische Strukturierung für den Informatikunterricht einen wechselseitigen Vergleich der Fachkonzepte und Schülerperspektiven voraussetzt, wurde zunächst entschieden, welche Inhalte sozialer Netzwerke speziell aus informatischer Sicht für den Unterricht geeignet sein könnten. Dabei stehen die persönlichen Daten und Informationen der Nutzerinnen und Nutzer, sowie die Vernetzung und daraus resultierenden Folgen und Möglichkeiten im Vordergrund. Für eine Planung musste zunächst entschieden werden, von welcher Untersuchungsgruppe die Erhebung erfolgen soll. Anhand von Studien, welche die Nutzungsaktivitäten von Jugendlichen untersucht haben, fiel die hohe alltägliche Gegenwärtigkeit von sozialen Netzwerken bereits bei den jüngeren Befragten auf. Dementsprechend wäre eine möglichst frühe unterrichtliche Auseinandersetzung mit den jeweiligen Themen sinnvoll. Um den Unterricht entsprechend der didaktischen Rekonstruktion planen zu können, muss eine Erhebung von Schülervorstellungen stattgefunden haben. Hierzu erfolgte die Untersuchung dieser Arbeit. Es wurden insgesamt acht Interviews mit Schülerinnen und Schülern durchgeführt und analysiert. Bei der Konstruktion des Leitfadens wurde darauf geachtet, die befragten Jugendlichen nach Erklärungen für informatische Phänomene, gemäß der didaktischen Rekonstruktion für die Informatik, zu befragen, die ihnen bei der alltäglichen Nutzung sozialer Netzwerke bereits begegnet sein sollten. Als Ergebnis wurde eine Kategorisierung der Vorstellungen vorgenommen, die in die Bereiche persönliche Daten, Speicherung und Vernetzung eingeteilt wurden. Dabei kam heraus, dass durchaus Schülervorstellungen zu Erklärung der informatischen Phänomene vorhanden waren, die fachlich einen richtigen Ansatz hatten, viele Ant-worten jedoch auch sehr allgemein ausfielen und auf fehlendes Fachwissen hindeuteten. Auf dieser Basis werden daher im Rahmen der Arbeit drei mögliche Unterrichts-ansätze vorgestellt, die gemäß der didaktischen Rekonstruktion die Ergebnisse mit einbeziehen.

For the topic of social networks, students’ perspectives were collected and analyzed for the model of Educational reconstruction during this master thesis. Since a Design of learning environments for computer science teaching required a mutual comparison of the informatic professional concepts and student perspectives, it was initially decided which contents of social networks could be suitable for teaching, especially from an informatic point of view. The personal data and information of the users, as well as the networking and the resulting consequences and possibilities, are in the foreground. For a planning, it was first necessary to decide from which study group the survey should take place. Based on studies that examined the user activities of adolescents, the high degree of everyday presence of social networks was already apparent among the younger respondents. Accordingly, an early as possible schooling with the respective subjects would make sense. To be able to plan the teaching according to Educational reconstruction, the collection of students’ perspectives must have taken place. For this purpose, the study was carried out. A total of eight interviews with students were conducted and analyzed. During the design of the guideline, care was taken to question the surveyed young people about explanations for informatic phenomena, according to Educational reconstruction for computer science, which they had already encountered in the everyday use of social networks. As a result, a categorization of the perspectives, which were divided into the areas of personal data, storage and networking, was carried out. It turned out that there were certainly students’ perspectives on the informatic phenomena, which had a proper approach, but many answers were also very general and indicated a lack of special-ist expertise. Therefore, three possible teaching approaches are presented within this thesis which, according to Educational reconstruction, include the results.

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.

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.

Seit vielen Jahren bemühen sich verschiedene Akteure um die Einbeziehung der Informatik in den Pflichtfachkanon in Schulen - mit bisweilen mäßigem Erfolg.

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit sollen geeignete Quellen recherchiert und typische Argumentationsmuster für und gegen die Einbeziehung der Informatik in den Pflichtfachkanon mittels Qualitativer Inhaltsanalyse erhoben und geeignet strukturiert werden.

Die Umsetzung der UN-Behindertenrechtskonvention in Rechtsvorschriften des Bundes und der Länder hat zur Konsequenz, dass sich das gesamte Bildungssystem in Richtung Inklusion weiterentwickeln muss.

Aufgabe

Das hier ausgeschriebene Thema hat zwei Schwerpunkte: im ersten Teil der Arbeit soll eine detaillierte Literaturstudie zu Konzepten und Ergebnissen zur Vermittlung informatischer Ideen und Kompetenzen an Menschen mit Behinderungen. Dieser Teil soll als Literature Review angelegt werden. Basierend auf diesen Ergebnisse soll dann im zweiten Teil ein begründeter Vorschlag für ein inklusives Unterrichtskonzept zu einem ausgewählten Themenbereich erarbeitet werden.

Beschreibung

Eines der zentralen Themen der Fachdidaktiken ist die Modellierung von Kompetenzen, also den psychologischen Strukturen bzw. Fähigkeiten, die es einer Person ermöglichen, auf eine gegebene Problemstellung in einer bestimmten Situation angemessen zu reagieren.

Aufgabe:

Im Rahmen der Arbeit soll durch eine theoriegeleitete Literaturanalyse erfasst werden, in welcher Art und Weise in den verschiedenen Curricula der deutschen Bundesländer als auch in hausinternen Lehrplänen das Thema "objektorientierte Programmierung" aufgebaut ist. Ziel ist die Anfertigung eines Kategoriensystems. Daher bietet sich zur methodischen Vorgehensweise die Qualitative Inhaltsanalyse nach Mayring an. 

Hinweis:

Da das Thema eine reine Literaturanalyse zum Inhalt hat, eignet es sich nur zur Anfertigung einer Bachelorarbeit.

Der Bildungsauftrag des Berufskollegs hat in den Fachklassen des Dualen Systems die Entwicklung von Handlungskompetenz zum Ziel. Dazu soll der Unterricht an handlungsorientierter Pädagogik ausgerichtet werden. Als Konsequenz werden die Unterrichtsinhalte in den Lehrplanrichtlinien auch der IT-Berufe als Lernfelder formuliert. Unter Lernfeldern versteht man „durch Ziel, Inhalte und Zeitrichtwerte beschriebene thematische Einheiten, die an beruflichen Aufgabenstellungen und Handlungsfeldern orientiert sind und den Arbeits- und Geschäftsprozess reflektieren“.

Die Lernfelder orientieren sich an den typischen Arbeits- und Geschäftsprozessen des Ausbildungsberufs. Hinweise dazu sind in verschiedenen Quellen zu finden. Eine Quelle für notwendige Kompetenzen von Fachinformatikern stellen die aktuellen Stellenbeschreibungen diverser Jobbörsen dar.
Aufgabe ist daher, in Absprache mit den Betreuern eine größere Anzahl von Stellenangeboten nach verschiedenen Kriterien zu analysieren, die dort beschriebenen Kompetenzen zu erfassen und zu strukturieren, um ein umfassendes Bild der beruflichen Aufgaben und erwarteten Kompetenzen von Fachinformatikern zu erhalten.

Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen eine Grundlage zur Optimierung von Lernsituationen und Unterrichtskonzepten für den Unterricht in den IT-Berufen an Berufskollegs dienen.

Hinweis:
Auch wenn sich die Themenstellung mit dem Unterricht an Berufskollegs beschäftigt, kann sie jedoch jederzeit als Bachelor-, Master- oder schriftliche Hausarbeit im Rahmen der Ersten Staatsprüfung auch von Lehramtsstudierenden der Informatik für Gymnasium und Gesamtschule bearbeitet werden.

Mit den von der Kultusministerkonferenz (KMK) 1996 erstmals eingeführten neuen lernfeldstrukturierten Rahmenlehrplänen wird das Ziel verfolgt, die Berufsfähigkeit und berufliche Flexibilität von Berufsschülern zu fördern. Der Einsatz handlungsorientierter Lernsituationen (kleinere Einheiten, welche aus den Lernfeldern entwickelt werden) ist hierfür vorgesehen. Da diese jedoch in den Alltag beruflicher Schulen nur schleppend Einzug finden, wird hier eine Konstruktionshilfe für Lernsituationen entwickelt und angewendet.

Die Auswirkung von neuen Unterrichtskonzepten (hier: Lernsituation) auf die empfundene Langeweile der Schüler und die von der KMK geforderte Berücksichtigung von überfachlichen Kompetenzen (als Teil der Handlungskompetenz; hier: die Lernkompetenz) ist Gegenstand einer hier durchgeführten quantitativen Forschung. Konkret stellen sich die Fragen, inwieweit zum einen die empfundene Langeweile und zum anderen die Lernkompetenz durch den Einsatz einer Lernsituation positiv beeinflussbar ist. Durch den Einsatz eines intrinsisch motivierenden Kontextes („Spieleentwicklung“) und eines breit aufgestellten Angebots von Informationsquellen, in Verbindung mit der in Gruppen erfolgenden Projektarbeit, soll jeweils Einfluss darauf genommen werden. Die Studie liefert hierfür keine signifikante Beweisgrundlage.

Im Bereich der Informatik kann es zu verschiedenen Fehlvorstellungen kommen. Um einen Überblick über mögliche Fehlvorstellungen innerhalb der Programmierug zu erlangen, werden Fehlvorstellungen in dieser Arbeit durch eine Literaturrecherche gesammelt und systematisiert. Hierbei werden Erkenntnisse zu Fehlvorstellungen in den Bereichen „Fehlvorstellungen durch Vorkenntnisse“, „Speichernutzung“, „Datentypen“, „Kontrollstrukturen“, „Funktionen“, „Algorithmen und Datenstrukturen“ und „Objekte und Klassen“ aus verschiedenen wissenschaftlichen Arbeiten zusammengebracht und präsentiert. Im Anschluss daran werden durch eine weitere Literaturrecherche auch Erkenntnisse zu Möglichkeiten zur Vermeidung und Behebung von Fehlvorstellungen systematisiert. So werden Möglichkeiten zur Vermeidung und Behebung von Fehlvorstellungen in den Bereichen „Fehlvorstellungen durch Vorkenntnisse“, „Speichernutzung“, „Kontrollstrukturen und Funktionen“ und „Objektorientierung“ präsentiert. Neben diesen bereichsspezifischen Möglichkeiten werden außerdem zwei generelle Möglichkeiten zur Vermeidung und Behebung von Fehlvorstellungen im Bereich der Programmierung erläutert. Dabei handelt es sich um „Guided Learning“ und die grafische Darstellung von Programmabläufen durch die MTL. Während alle gewonnenen Erkenntnisse jeweils kurz in Zusammenhang mit dem Informatikunterricht an Schulen gebracht werden, folgt nach der Präsentation der Möglichkeiten zur Vermeidung und Behebung von Fehlvorstellungen eine Schlussfolgerung für den Unterricht an Schulen. Hierzu wird der Kernlehrplan Informatik vom Ministerium für Schule und Weiterbildung des Landes Nordrhein-Westfalen betrachtet und mit den gewonnenen Erkenntnissen in Verbindung gebracht. Dies ergab, dass die meisten Erkenntnisse zu den in der Literatur erfassten Fehlvorstellungen auch im Unterricht an Schulen relevant sind und beachtet werden sollten. Hierbei wird erneut kurz auf die zuvor systematisierten Möglichkeiten zur Vermeidung und Behebung von Fehlvorstellungen eingegangen und erläutert, dass diese auch im Informatikunterricht an Schulen verwendet werden können und sollten. Zuletzt werden außerdem zwei Ideen zur empirischen Überprüfung im Unterricht an Schulen skizziert, die sich ebenfalls auf Erkenntnisse, die in dieser Arbeit gewonnen wurden, stützen. 

Web 2.0-Technologien, Technologien, die Interaktion und Kollaboration im WWW ermöglichen, haben in den letzten Jahren große Verbreitung auch im Bildungsbereich gefunden. 

Aufgabe:

Im Rahmen der Arbeit soll eine systematische Literaturstudie zu didaktischen Konzeptionen und Umsetzungen im Bereich der informatischen Bildung an Schulen und Hochschulen erfolgen. Eine weitere Aufgabe besteht in der kriterienorientierten Analyse von verfügbaren Web2.0-Angeboten im Hinblick auf deren Eigung für den Informatikunterricht.

Hinweis:

Das Thema kann mit unterschiedlichen Schwerpunktsetzungen sowohl als Bachelor-, Master- oder Staatsexamensarbeit bearbeitet werden. Im Rahmen einer Master- oder Staatsexamensarbeit würde eine entsprechend breitere und tiefergehende Analyse erwartet.

Immer mehr Menschen sind im Besitz eines Mobilgerätes, wie ein Smartphone oder ein Tablet und benutzen diese regelmäßig im Alltag. Mobilgeräte sind für viele Menschen ein persönlicher Gegenstand geworden, der für viele Aufgaben eingesetzt wird. Diese Arbeit untersucht den Bring-Your-Own-Device-Ansatz, welcher erlaubt, dass Schülerinnen und Schüler ihr eigenes Mobilgerät in den Schulunterricht mitbringen können. Hier sollen die Gründe, welche für den Einsatz von Mobilgeräten im Unterricht sprechen dargestellt werden. Speziell für den Informatikunterricht soll geeignete Software vorgestellt und bewertet werden sowie mögliche Unterrichtsstunden entworfen werden.

Die Didaktik der Informatik hat sich Unterrichtsmethoden bislang nur in Einzelbeiträgen gewidmet. Andere Fachdidaktiken, wie die der Mathematik, stellen Lehrenden Methodensammlungen zur Verfügung, in denen die Methoden einerseits dargestellt, andererseits auf ihre für den Fachunterricht spezifischen Anforderungen und Lernprozesse geprüft werden. Die vorliegende Arbeit stellt mithilfe einer Literaturanalyse Methoden für den Informatikunterricht zusammen und begutachtet sie anhand von entwickelten Kriterien. Die Ergebnisse der Arbeit werden qualitativ an einem Experteninterview gespiegelt. Auf diese Weise kann sie Hilfestellung zur Auswahl einer oder mehrerer geeigneter Methoden leisten bzw. zur Reflexion des eigenen Methodenrepertoires anregen.

Unterrichtsmethoden zur Motivierung, zum Einstieg, zur Erarbeitung und zum Abschluss spielen in allen Unterrichtsfächern eine große Rolle. Um diesem Bedarf zu entsprechen, existieren eine Reihe von Methodensammlungen in Print- und Webpublikationen. Diese Sammlungen sind breit angelegt, um den Bedürfnissen vieler Unterrichtsfächer zu entsprechen – nicht alle dieser Methoden sind jedoch gleichermaßen gut oder überhaupt für jedes Unterrichtsfach geeignet. Weiterhin stammen Umsetzungsbeispiele aus vielfältigen Fächern – Informatikbeispiele sind hier noch selten.

Im Rahmen der Arbeit sollen folgende Aufgaben bearbeitet werden: Unterrichtsmethoden in Methodensammlungen sollen anhand theoretisch zu begründender Auswahlkriterien für ihre Eignung im Informatikunterricht beurteilt werden. Der Einsatz geeigneter Methoden soll dann begründet anhand des Schwerpunkts Objektorientiertes Modellieren und Programmieren im Gymnasiallehrplan des Bundeslandes NRW skizziert werden. Hier können und sollen die Ergebnisse von Literaturrecherchen und eigene Ideen berücksichtigt werden. Ein Praxisfeedback zur Methodenauswahl und den Beispielen ist in Form eines Interviews mit mindestens einer Informatiklehrkraft einzuholen, zu dokumentieren und im Hinblick auf die Arbeitsergebnisse auszuwerten.

Der Bildungsauftrag des Berufskollegs hat in den Fachklassen des Dualen Systems die Entwicklung von Handlungskompetenz zum Ziel. Dazu soll der Unterricht an handlungsorientierter Pädagogik ausgerichtet werden. Als Konsequenz werden die Unterrichtsinhalte in den Lehrplanrichtlinien auch der IT-Berufe als Lernfelder formuliert. Unter Lernfeldern versteht man „durch Ziel, Inhalte und Zeitrichtwerte beschriebene thematische Einheiten, die an beruflichen Aufgabenstellungen und Handlungsfeldern orientiert sind und den Arbeits- und Geschäftsprozess reflektieren“.

Die Bildungsgangkonferenzen an den Schulen gestalten die Lernfelder für den Unterricht aus und konkretisieren sie durch die Gestaltung von Lernsituationen, die in didaktisch reduzierter Form Geschäfts- und Arbeitsprozesse nachbilden.

Zur Entwicklung von Handreichungen zum Entwurf guter Lernsituationen ist es notwendig, exemplarische Lernsituationen zu entwickeln und zu evaluieren.

Die Aufgabe umfasst

• den vollständigen Entwurf einer Lernsituation über ca. 10 bis 12 Unterrichtseinheiten für das zweite Ausbildungsjahr. Besonderer Schwerpunkt der Unterrichtseinheit soll im Bereich Requirements Engineering liegen.
• Die Lernsituation soll in einen größeren Softwareentwicklungsprozess eingebunden sein und fachübergreifend konzipiert werden.
• Die Lernsituation muss vollständig beschrieben werden, das benötigte Unterrichtsmaterial entworfen und die in dieser Sequenz zu entwickelnden Kompetenzen begründet werden.

Der Bildungsauftrag des Berufskollegs hat in den Fachklassen des Dualen Systems die Entwicklung von Handlungskompetenz zum Ziel. Dazu soll der Unterricht an handlungsorientierter Pädagogik ausgerichtet werden. Als Konsequenz werden die Unterrichtsinhalte in den Lehrplanrichtlinien auch der IT-Berufe als Lernfelder formuliert. Unter Lernfeldern versteht man „durch Ziel, Inhalte und Zeitrichtwerte beschriebene thematische Einheiten, die an beruflichen Aufgabenstellungen und Handlungsfeldern orientiert sind und den Arbeits- und Geschäftsprozess reflektieren“.

Die Lernfelder orientieren sich an den typischen Arbeits- und Geschäftsprozessen des Ausbildungsberufs. Hinweise dazu sind in verschiedenen Quellen zu finden. Eine Quelle für notwendige Kompetenzen von Fachinformatikern stellen die aktuellen Stellenbeschreibungen diverser Jobbörsen dar.
Aufgabe ist daher, in Absprache mit den Betreuern eine größere Anzahl von Stellenangeboten nach verschiedenen Kriterien zu analysieren, die dort beschriebenen Kompetenzen zu erfassen und zu strukturieren, um ein umfassendes Bild der beruflichen Aufgaben und erwarteten Kompetenzen von Fachinformatikern zu erhalten.

Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen eine Grundlage zur Optimierung von Lernsituationen und Unterrichtskonzepten für den Unterricht in den IT-Berufen an Berufskollegs dienen.

Hinweis:
Auch wenn sich die Themenstellung mit dem Unterricht an Berufskollegs beschäftigt, kann sie jedoch jederzeit als Bachelor-, Master- oder schriftliche Hausarbeit im Rahmen der Ersten Staatsprüfung auch von Lehramtsstudierenden der Informatik für Gymnasium und Gesamtschule bearbeitet werden.