Unsere Website: http://turtleinderklasse.weebly.com/
In unserem zunehmend digitalen Alltag ist Programmieren eine Kompetenz, die auch in Betracht der zukünftigen Berufswelt für SuS immer wichtiger wird. Viele Berufe setzten Grundwissen im Bereich Informatik voraus. Des weiteren entstehen immer mehr Berufsfelder die sich komplett im digitalen Rahmen abspielen. Ein spielerischer Einstieg in die Welt des Programmierens ist hier sehr hilfreich. Er soll Kinder und Jugendlichen die Möglichkeit geben, ein Interesse am Coding zu entwickeln und dies unabhängig von soziokultureller Herkunft, Alter und Geschlecht.
Das Tool Turtlegrafik, eine Lernumgebung in der junge Menschen spielerisch die Grundbefehle der Programmiersprache Python erlernen können, gibt es schon seit längerer Zeit. Jedoch ist der Lehrgang etwas veraltet, Aufgaben sind nur in geschlossner Form gestellt und in unserer Sicht nicht sehr ansprechend gestaltet. Dies wollen wir ändern. Eine Lernumgebung auf LearningViews mit informierenden Lernvideos geschlossenen sowie offenen Aufgabestellungen soll generiert werden und Schülerinnen und Schülern einen spannenden, motivierenden und interessanten Einstieg in die Welt des Programmierens ermöglichen.
Unser Poster:
https://view.genial.ly/5fc0cd1fd342a20d8b8de498/interactive-content-poster-lernumgebung-tigerjython
Unser Testimonial:
Link zur erstellten Webseite inklusive Passwort
Unsere erstellte Website für Lehrpersonen und Eltern: http://turtleinderklasse.weebly.com/
Unsere Website mit den Lerninhalten für die SuS: https://learningview.org
Code Für SchülerInnenansicht: JMMYFAP7
Lehrpersonenansicht (momentan nur "anschauen" Berechtigung):
Loginemail: turtlegrafik@gmail.com
Passwort: Programmieren13
Fokussierte SuS-Aktivität
Selbstständiges Programmieren mit der Turtlegrafik (Python) anhand von Videoinputs
Zielstufe / Zielgruppe
7. Klasse Real / Sek
Anzahl Lektionen
ca. 8-10
Unterrichtsformen
SOL mit Betreuung durch Lehrperson
Anzahl benötigte Betreuer/Innen bzw. Lehrpersonen
1 Lehrperson pro Klasse
Benötigte Infrastruktur
1 Gerät (Tablet / Laptop / Computer) pro Person mit Internetzugriff
Tags/Schlagwörter
#programmieren, #tigerjython, #Lernvideos, #codieren, #Turtle, #Python #SOL #LearningView
Unterrichtsidee
Unsere Unterrichtsidee ist es, einen Onlinekurs in der Form von Lernvideos zum Thema Turtlegrafik zu erstellen. Die SuS sollten sich mit den Lernvideos grundlegende Fähigkeiten zum Programmieren mit Python aneignen. Dabei arbeiten sie selbständig. Die SuS arbeiten mit Learningview. Da sind Anweisungen zu jeder Lernumgebung zu finden. In jeder Lernumgebung werden 1 oder mehrere Begriffe zum Programmieren mit Tigerjython behandelt. Eine Lernumgebung besteht aus 4 Teilen:
Lernvideo: Dieses Video erklärt die zu behandelnen Begriffe und dient somit als Grundlage.
Kurztest: Hier können die SuS überprüfen, ob sie das Gesehene verstanden haben. Es dient der eigenen Überprüfung.
Geschlossene Aufgabe: Mit den bisher gelernten Begriffen und Konzepten programmieren die SuS etwas ganz Bestimmtes.
Offene Aufgabe: Mit den bisher gelernten Begriffen programmieren die SuS etwas nach ihrer Wahl. Die neuen Begriffe aus der Lernumgebung müssen aber integriert werden.
Beispiel eines Lernvideos:
Ähnliche vorherige Projekte:
Aktive Medienarbeit und SAMR-Modell:
In unserem Projekt verbringen die SuS viel Zeit, eigene Problemlösungen zu generieren und eigenständig zu Programmieren. Dadurch lernen sie Funktionsweisen von Programmen kennen und verstehen. Sie arbeiten ausserdem an offen gestellten Aufgaben, welche ihre Kreativität, Problemlösungsfähigkeit und Motivation stärken sollen.
Unser Projekt lässt sich im SAMR-Modell in den Bereich zwischen "Modification" und "Redefinition" zuteilen. Eine Modification ist es sicherlich, da den SuS durch die Aufgabenstellungen im LearningView eine komplett neue Selbstständigkeit ermöglicht wird. Anders als im Frontalunterricht können sich SuS die Lernvideos so oft anschauen, wie sie wollen. Jede/r SuS kann in seinem eigenen Tempo arbeiten und die Lehrperson steht als fachkundiger Coach zur Seite und kann sich so auf das individuelle Unterstützen konzentrieren.
Die Möglichkeit, dass die Klasse durch das neu gewonnene Lernsetting auch an offenen Aufgaben arbeiten kann und so Kreativität und Motivation gesteigert werden können, fliesst auch schon in den Bereich der "Redefinition" ein.
Die Medien, welche die SuS bei unserer Lernumgebung einsetzen werden sind mehrheitlich die Lernvideos, die wir den SuS zur Verfügung stellen. Mit diesen kurzen Lernvideos sollten die SuS Befehle und Grundkonzepte des Programmierens mit Python erlernen. Das Programmieren selbst können die SuS direkt über den Browser (https://webtigerjython.ethz.ch) und müssen dazu nichts extra herunterladen. Ein weiteres Medium, mit welchem die SuS arbeiten werden ist Learningview. Wir werden versuchen die gesamte Lernumgebung auf Learningview zu gestalten. Dies sollte helfen die verschiedenen Themen zugänglicher zu gestalten und gleichzeitig hilft es der Lehrperson einen Überblick über den Lernfortschritt der SuS zu behalten. Das Ziel der eingesetzten Medien ist es, den Lernprozess der SuS so gut wie möglich zu unterstützen.
Diese Turtlegrafik Lernumgebung kann für eine 7.Real- wie auch Sek. Klasse gebraucht werden. Eine Unterrichtssequenz kann generell flexibel geplant werden, da die Lerninhalte kurzen Videos aufgebaut sind, welche die SuS selbstständig anschauen können. Je nach dem wird es vermutlich SchülerInnen geben, die Programmierkonzepte schneller verstehen und anwenden können als andere, darum haben wir auch Zusatzaufgaben für jede Lernsequenz eingefügt. Eine Unterrichtssequenz könnte also 45 Minuten lange gehen, man könnte theoretisch aber auch eine Doppelstunde daraus machen.
Um dieses Unterrichtsprojekt umzusetzen, braucht es mindestens eine Lehrperson, die bei Fragen und Schwierigkeiten unterstützen kann. Theoretisch könnte man diese Lernumgebung auch im Fernunterricht durchführen. Man müsste sich zwischendurch über Zoom/Skype etc. treffen um Fragen der SuS zu klären, oder ein Forum einrichten, bei dem SuS Fragen stellen könnten. Wir haben unser Projekt aber auf den direkten Unterricht an einer Schule ausgerichtet. Alle SuS brauchen ein funktionsfähiges Tablet oder einen Laptop, auf dem sie die Lernvideos schauen und ihre Programme schreiben können.
Mögliche Stolpersteine und deren Lösungsansätze für das Projekt:
Abstraktheit der Programmierkonzepte - Input der Lehrperson mit guten Beispielen, die die Konzepte veranschaulichen
Englischkenntnisse für das Programmieren - Liste der Befehle anfertigen mit Übersetzung
Geduld der SuS für das Erlernen des Programmierens - Nicht zu viele Themen auf einmal bearbeiten! Ein oder zwei Videos pro Unterrichtssequenz
Die SuS arbeiten während des ganzen Projekts selbständig. Deshalb braucht die Lehrperson keinen genauen Lektionspräp. Die LP fungiert als Coach und BeraterIn und hilft den SuS, falls dies nötig ist. Während der ganzen Zeit brauchen die SuS ein Tablet oder ähnliches, je nachdem wie die Schule eingerichtet ist. Damit können sie auf die Website zugreifen, wo sie den Link zu Learningview finden. Während dem ganzen Projekt arbeiten die SuS mit Learningview. Dort finden sie alle nötigen Links, Materialien und Aufgabenstellungen. Eine weitere Plattform, die benutzt wird ist https://webtigerjython.ethz.ch . Dazu findet man den Link auf Learningview.
Das ganze Projekt läuft in Einzelarbeit ab. Jedoch sollen sich die SuS gegenseitig unterstützen und werden so zwischenzeitlich zu ExpertInnen. Dies wird in den Aufträgen in Learningview auch erwähnt. Generell arbeiten die SuS in ihrem Tempo und können zur nächsten Lernsequenz übergehen, wenn sie die vorherige abgeschlossen haben.
Zu Beginn des Projekts wird der ganze Ablauf erklärt. Dazu gehört das Vorstellen der Evaluation und das Zeitbudget, indem alle Sequenzen durchgearbeitet werden. Dabei sehen die SuS welche Anforderungen an sie gestellt werden und worauf sie hinarbeiten. Dabei wird auch der Aufbau von Learningview einmal generell anhand einer Lernsequenz erklärt. Beispielsweise wird erklärt, wofür die Farben in Learningview stehen. Mit diesen Informationen sollte den SuS das selbständige Lernen ermöglicht werden.
Besonders wichtig ist bei der Umsetzung, dass genügend Zeit zur Verfügung gestellt wird, damit die SuS selbständig Lösungswege suchen können und nicht unter Zeitdruck geraten. Ausserdem muss die Lehrperson, obwohl sie "nur" die Funktion eines Coachs hat, versuchen zu spüren, wo die SuS Probleme haben und wo sie HIlfe benötigen. Es ist heikel, dass man SuS "verliert", die mit der selbständigen Arbeit überfordert sind oder denen das Programmieren Mühe bereitet. Dabei ist es nützlich, wenn die Lehrperson in regelmässigen Abständen die auf Learningview hochgeladenen Dokumente anschaut, um zu sehen wie die SuS vorwärtskommen und ob sie die Lerninhalte verstanden haben. Dies sollte weder zu oft gemacht werden (da sonst die selbständige Arbeit der SuS beeinträchtigt wird) noch zu wenig (aus den oben beschriebenen Gründen).
Am Ende unserer Lernsequenz ist eine summative Beurteilung vorgesehen. Dies soll aber nur als Vorschlag dienen und jede LP soll/kann selbst entscheiden, wie und ob sie das Projekt bewerteten möchte und ob sie unsere Abschlussaufgabe bewerten möchte. Der von uns vorgeschlagene Beurteilungsauftrag, inklusive Bewertungsraster, ist teil der Lernumgebung auf Learningview. Somit haben die SuS darauf vollen Zugriff.
Die Beurteilung ist summativ und erfolgt durch die Bewertung einer Sequenz, in der die SuS selbständig ein eigenes Programm planen, schreiben und reflektieren. Das Ziel ist, dass die SuS zeigen, was sie in der Lernsequenz gelernt haben. Sie sollen dabei möglichst viele Befehle und Konzepte unserer Lernumgebung integrieren. Dazu erhalten die SuS mehrere Lektionen Zeit. Als Hilfestellung dient ihnen eine Zusammenstellung der Befehle und Konzepte der gesamten Lernumgebung.
MI.2.2«Die Schülerinnen und Schüler können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.» Schülerinnen und Schüler:
d) können einfache Abläufe mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern lesen und manuell ausführen.
f) können Programme mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern schreiben und testen.
g) können selbstentdeckte Lösungswege für einfache Probleme in Form von lauffähigen und korrekten Computerprogrammen mit Schleifen, bedingten Anweisungen und Parametern formulieren.
In unserem Projekt arbeiten die SuS hauptsächlich an Kompetenzen im Bereich Informatik. Durch das Arbeiten mit der "Turtlegrafik" erfahren die Lernenden auf vereinfachte Weise Funktions- und Vorgehensweisen von Computerprogrammen, was sie beim Verstehen der allgemeinen Informatikwelt weiterbringt. Uns ist vor allem die dritte Kompetenz sehr wichtig, da die SuS eigene Lösungswege finden sollen, um ein Problem zu lösen. Deshalb schlagen wir auch offene Aufgaben vor.
Auch überfachliche Kompetenzen werden mit unserem Projekt gefördert. Hier einige Beispiele:
Die SuS
können sich in neuen, ungewohnten Situationen zurechtfinden.
können Herausforderungen annehmen und konstruktiv damit umgehen.
können sich Unterstützung und Hilfe holen, wenn sie diese benötigen.
können die Aufgaben- und Problemstellung sichten und verstehen und fragen bei Bedarf nach.
können bekannte Muster hinter der Aufgabe/dem Problem erkennen und daraus einen Lösungsweg ableiten.
können neue Herausforderungen erkennen und kreative Lösungen entwerfen.
Unser Projekt lässt sich aus vielerlei Sichten begründen. Sigrid Schubert und Andreas Schwill beschreiben in ihrem Buch "Didaktik der Informatik" viele Ansätze, die sich auch auf unser Projekt übertragen lassen.
Im ersten wollen wir auf den Wert unseres Projektes für die SuS im Bereich Informatik eingehen. Schubert und Schwill legen drei Leitlinien für den Informatikunterricht vor (38ff):
Pläne: Die SuS sollen lernen, was durch die Informatik möglich ist und was bereits gemacht wird
Sprachen: Die SuS sollen lernen wie man sich in der Welt der Informatik verständigt und wie man etwas darstellen kann.
Systeme: Die SuS sollen lernen wie verarbeitende Informatiksysteme funktionieren.
Unser Projekt trägt beachtliches zu allen drei Leitlinien zu. Durch das Projekt lernen die SuS nicht nur eine vereinfachte aber repräsentative Programmiersprache kennen, sondern wenden diese auch zur Lösung offener Aufgabestellungen in komplexen Programmsystemen an. Dabei erhalten die Lernenden ein Gefühl davon, wie Informatik funktioniert und was dadurch möglich wird.
Viele Didaktiker haben den Wert der TigerJython Lernumgebung gesehen und haben Lehrmittel produziert, in welche sich auf diese stützen. So befasst sich beispielsweise der Band "Programmieren" der Lehrmittelreihe "einfach Informatik" ausschliesslich mit dem codieren in der TigerJython Umgebung. Die Autoren halten im Begleitband dazu fest, dass das Programmieren mit TygerJython mehrere Werte in Bezug auf die Fachdidaktik liefert (S. 28ff) : Nebst dem Programmieren erlernen die SuS den wichtigen Umgang mit Fehlern und lernen Python als wichtige Programmiersprache kennen. Des weitern eignet sich die Lernumgebung, da sie ohne Installation ausgeführt werden kann.
Nun unterscheidet sich unser Projekt Sicht der Unterrichtsform deutlich von anderen Lehrmittel ab, die TygerJython verwenden. Durch den Aufbau mit LearnigView können die Schülerinnen und Schüler selbstorganisiert lernen.
Um unsere Lernumgebung mit einer Schulklasse durchzuführen sind ein Computer pro Schüler/in notwendig. Das Projekt kann in der Schule an den Schulcomputern oder präsenzfrei im Selbststudium am Heimcomputer durchgeführt werden.
In nicht allzu ferner Zukunft könnten sich Tablets auf Sek1-Stufe durchgesetzt haben. Dann hätten alle SuS ein Schultablet zur Verfügung. Das Tigerjithon-Tool ist bereits mit der Rechenleistung heutiger Tablets durchführbar. Somit könnten die SuS an allen Orten mit Internetzugang mit Tigerjithon programmieren. Die Lernumgebung sollte in diesem Fall am Schluss mit diversen coolen Programmideen ergänzt werden, an welche die SuS in ihrer Freizeit herumtüfteln können.
Arbeitsprotokoll:
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1U0FXyVzHeNcrME-QRfC11F4ozBLiVAPbOC8y_XkDuxc/edit?usp=sharing
Noemi Anouk von Allmen: Die Idee des Projekts ist sehr gut. Die Lernvideos stellen sicherlich einen Mehrwert beim Erlernen der Programmiersprache dar. Ich denke, dass ein Endziel des Projekts noch schön wäre, also nicht nur, dass die SuS jetzt wissen wie die Sprache funktioniert, sondern dass ein fertiges Produkt entsteht.
Lucas Stettler: Ich finde die Idee ebenfalls sehr gut. Die Turtlegrafiken bieten so viel und sind auch sehr motivierend. Die Unterteilung in Lernvideo, Kurztest, Geschlossene Aufgaben und Offene Aufgaben finde ich auch sinnvoll. Eventuell würde e
Ich finde es sinnvoll, den SuS das Verständnis der allgemeinen Informatikwelt in einer vereinfachten Form näherzubringen. Dies bereitet den SuS so wohl auch mehr Freude.
Die Idee, offene Aufgaben zu stellen, finde ich sehr gut, da so auch individuell gefördert werden kann und sich die SuS «entfalten» können.
Eine Frage zum Kurztest: Ist dieser "theoretisch", also zB. das Beantworten einer Frage, oder wird das Verständnis an einem praktischen Beispiel überprüft?
Feedback von Jessica Ryser
Feedback S. Hügli: Idee ermöglicht individuelles Arbeiten der SuS, SuS können abgeholt werden. Es scheint ein zugängliches Projekt zu sein und die SuS können animiert werden.
Feedback:
Ich finde das Tool Learning View sehr geeignet für den Unterrichtsinhalt. Die SuS können selbständig und in ihrem Tempo arbeiten, haben aber trotzdem eine Lehrperson, die bei Fragen zur Verfügung steht. Gerade in Zeiten von Corona, ist es hilfreich, wenn SuS mit Learning View vertraut sind, da es eine wunderbare Möglichkeit für Fernunterricht darstellt! (Claude Müller)