Art der Arbeit:

Bachelorarbeit Informatik

Status:

Abgeschlossene Arbeit

Ansprechpartner:

• Prof. Dr. Torsten Brinda
• Matthias Kramer

Kurzfassung

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.

Kurzfassung in Englisch:

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.