Algorithmen im Informatikunterricht mit Hilfe des iPads erschließen

Einleitung

Logisches und strukturiertes Denken stellt einen sehr wichtigen Bildungsschwerpunkt dar. Und obwohl der Informatikunterricht genau dazu einen wertvollen Beitrag leisten kann, steht sehr oft das Training von Produktionsprogrammen an der Tagesordnung. Da sich letztere ja auf große Software-Pakete für den Einsatz am Desktop beziehen, war es erstmal unklar, wie das iPad hier überhaupt einen Mehrwert bringen kann. Nimmt man allerdings nationale Wettbewerbe, wie den Biber der Informatik als Beispiel, ist zu erkennen, dass ein spielerischer Zugang zu echten Informatikthemen dennoch im Fokus der Bildungsziele stehen sollte. Genau an dieser Stelle bringt ein Tablet-Computer wieder entschiedene Vorteile.

Kontextualisierung stellt – gerade beim Lehren von sehr abstrakten Themen – einen wichtigen Aspekt dar. Aufgrund der Mobilität des iPads kann man praktisch relevante Algorithmen an einem geeigneten Ort erschließen. Für die hier beschriebene Unterrichtsstunde hat sich die Lerngruppe in der Schulbibliothek eingefunden. Neben einem entsprechenden Kontext, z.B. Sortieren und Suchen von Büchern, bietet unsere Schulbibliothek durch verschiedene, räumlich getrennten Bereiche (z.B. Gruppentische, Arbeitsplätze und anderen Ecken) ebenso ein großes Potential für differenzierten Unterricht. Zusätzlich gibt es eine Sitztribüne, welche die Gliederung der unterschiedlichen Unterrichtsphasen räumlich klar unterstützt. Da hier kein unnötiger Arbeitstisch vorhanden ist, eignet sich dieser Bereich besonders für Phasen des aufmerksamen Zuhörens, z.B. zur Einführung in das Thema oder am Schluss zur Präsentation der Ergebnisse. So kann einerseits ein gutes, für die Schüler ruhiges, weil isoliertes Arbeitsklima hergestellt werden, andererseits kann der Lehrer aber die Aufmerksamkeit wieder mit Nachdruck auf sich lenken, indem die SchülerInnen wieder zum Vortragsbereich zurückkehren müssen.

Die App Cargo-Bot

Cargo-Bot bietet eine kleine spielerische Programmierumgebung an, bei der es darum geht mit einfachen Steuer- und Sprungbefehlen einen Kran so zu programmieren, dass er farbcodierte Frachtkisten entlang einer Dimension neu stapelt. Da man nur eine begrenzte Anzahl an Befehlen verwenden darf, muss man bei schwierigeren Aufgabenstellung zwangsläufig dazu übergehen, einen generischen Lösungsansatz zu finden. Hier hilft die Tatsache, dass die Sprungbefehle intern einen Stapelspeicher verwenden und damit Rekursion zulassen, entschieden weiter. Der Lagerraum selbst erinnert dabei in den Grundzügen an das Band einer Turing-Maschine; der Kran nach entweder links oder rechts fahren, sowie Kisten aufheben und die Farbe erkennen (lesen) oder absetzen (schreiben). Sobald das Problem gelöst wurde, stoppt der Kran bzw. das Programm automatisch. Zusätzlich erhält der Benutzer Feedback über die Qualität seiner Lösung in Form von bis zu drei Sternchen. (Cargo-Bot, 2012) Die folgenden Screenshots bieten einen Überblick über die App Cargo-Bot:

Ablauf der Stunde

Ausgehend von den zuvor besprochenen Aspekten, wurde eine Unterrichtsstunde in der Schulbibliothek entsprechend dem folgenden Ablauf ausprobiert:

1. Einführungsphase auf der Sitztribüne:
• Begrüßung der SchülerInnen und Vorstellung des Themas:
• Was sind Algorithmen?
• Warum sind wir in der Bibliothek?
• Turing-Maschine und historischer, fächerübergreifender Input ...
• Vorstellung der App Cargo-Bot (teilweise schon von den SchülerInnen heruntergeladen, bzw. nebenbei per WLAN)
2. Eigenständige Arbeitsphase:
• Arbeit in frei gewählten Kleingruppen (je nach Verfügbarkeit des iPads)
• freie Aufteilung in der Bibliothek; Lehrer bietet Unterstützung an
3. Ergebnisse Präsentieren:
• Schüler melden sich freiwillig zur Präsentation eines beliebigen, eigenen Programms
• Verwendung von AppleTV / VGA-Adapter
• Schritt für Schritt Modus erlaubt detaillierte Erklärung

Resümee

Die Verwendung der App kann aus mehreren Gründen empfohlen werden. Einerseits kann sie kostenlos aus dem App-Store bezogen werden, andererseits eigenen sich die Beispiele durchaus für mehrere Unterrichtsstunden, sowie weiterführende Übungen zu Hause. Durch integrierte Tipps an die SchülerInnen, sowie Feedback über die Qualität des eigenen Programms, wird der Lehrende teilweise entlastet. Da das geschrieben Programm und die Lösungsqualität (Sternchen) vollständig auf dem Bild ersichtlich ist, kann eine Abgabe als Screenshot maßgeblich in die Bewertung der Mitarbeit einfließen.

Referenzen

Cargo-Bot [computer software] (2012). Two Lives Left. Abgerufen am 23. Juni 2015, von: https://itunes.apple.com/us/app/cargo-bot/id519690804

Die App "Showbie" im Fremdsprachenunterricht

Die App "Showbie" dient grundsätzlich als Programm, über welches Schüler und Schülerinnen zum einen Lernmaterialien des Lehrenden zur Verfügung gestellt bekommen können, und zum anderen als Plattform, in der schriftliche Hausübungen zu einem bestimmten Abgabetermin eingereicht werden.
Die Vorteie dieser App liegen in der übersichtlichen Auflistung aller Schüler und Schülerinnen, sowie in dem befristeten Zeitfenster, in dem Hausübungen abgegeben werden sollen. Als Lehrender behält man durch dieses System einen guten Überblick über die Leistungen der Schüler und Schülerinnen und die Beurteilung der Hausübungen ist für jeden transparent einsehbar, da der Lehrende auch Feedback zum Geleisteten geben kann.

Eine Besonderheit dieser App ist die Möglichkeit auch Sprachnachrichten abzugeben. Dies stellt vor allem im Fremdsprachenunterricht einen großen Vorteil dar, da der Lehrende Rückmeldungen zur Aussprache oder Grammatik eines jeden Schülers bzw. jeder Schülerin geben kann. Im Regelunterricht ist es ja meist schwierig jedem Schüler ein persönliches Feedback dazu zu geben.

Moderne Formen der Lyrik - HipHop im Unterricht 

(Einsatz von Videos, Showbie, Internetrecherche)

In den letzten Einheiten wurde im Unterricht die Thematik "Lyrik" besprochen. Im Zuge des Unterrichts haben die Schüler somit die Grundlagen der Lyrik kennengelernt, dazu zählen die Punkte Geschichte, Grundlagen, Reimform, Metrik, Strophenform und Stilmittel. Immer wieder wurden bestimmte Gedichte als Beispiele herangezogen. Diese gesamten Materialien bekamen die Schüler mittels der App "Showbie" digital übermittelt. Dies gilt auch für die Übungsmaterialien, welche man mittels Beamer und Apple-TV schnell und einfach vergleichen konnte. Jedoch habe ich das Gefühl bekommen, dass die Gedichte nicht mehr dem Zeitgeist der Schüler entsprechen und sie somit nicht ganz bei der Sache sind, da thematisch Welten dazwischen liegen. Aus diesem Grund habe ich mich dazu entschieden, ihnen mittels moderner Lyrik Dinge aufzuzeigen - nämlich mittels HipHop.

Der Beginn der Unterrichtseinheit stellte das Lied der "Fantastischen Vier" dar, nämlich "MFG". Am Beginn wurde den Schülern das Lied mittels YouTube gezeigt. Jedoch haben sie vorher auch schon den Text über Showbie erhalten. Die Schüler schauten sich nun das Video an. Danach wurde darüber gesprochen, welche Kriterien dieses Lied erfüllt, die auch ein Gedicht erfüllen sollte. Weiters wurde auch auf den Text bzw. auf die Abkürzungen eingegangen. Dabei hat sich recht schnell eine Dynamik in der Klasse entwickelt, die zeigt, wie gut oft das i-Pad von den Schülern eingesetzt wird. Unbekannte Abkürzungen wurden sofort gegoogelt und über den Beamer für die Klasse bereitgestellt. Dadurch konnte man schnell und einfach unbekannte Inhalte erklären. Am Ende wurde noch kurz die Intention der Musiker hinter diesem Lied angesprochen.

                                                    Quelle: Youtube

Als zweiters Beispiel wurde das Lied "Michael X" von Casper gewählt. Anhand dieses Liedes wollte ich aufzeigen, dass Lyriker bzw. Musiker sehr oft Gefühle bzw. subjektive Wahrnehmungen in ihren Werken darstellen. Wieder wurde das Lied mit Hilfe von Youtube angeschaut, danach der Text über Showbie besprochen. Danach wurden die Kinder in 2er Gruppen eingeteilt, wobei sie darüber sprechen sollten, welche Gefühle bei ihnen ausgelöst werden, wenn sie dieses Lied hören bzw. den Text lesen. Fortführend wurde darüber diskutiert, welche Hintergrund dieses Lied hat und was der Musiker mit diesem Lied ausdrücken will, bzw. welche Ereignis er hier verarbeitet.




Quelle:Youtube

Nachdem diese Aufgabe bewähltig wurde, bekamen die Schüler in 2er Gruppen die Aufgabe, dass sie auch verschiedenen Lieder suchen sollten, in welchen der Künstler auch Gefühle verarbeitet. Diese Gefühle können Liebe, Freude, Trauer, ... betreffen.

Feedback der Schüler der i-Pad Klasse im Zuge einer Schularbeit

Bei der letzten D-SA in diesem Schuljahr wurde die Textsorte "Die Empfehlung" behandelt. Bei der Schularbeit haben die Schüler die Möglichkeit gehabt, eine Empfehlung zu schreiben, welche die Thematik "i-Pad im Unterricht" behandelt. Die Schüler sollten einer anderen Schule empfehlen, ob es sich lohnt, in einer Klasse zu sitzen, welche das i-Pad als Unterrichtsmaterial nutzt. Leider haben nicht alle Schüler dieses Thema gewählt. Jedoch konnte man doch anhand der abgegebenen Texte erkennen, wie die Schüler darüber denken. Im Großen und Ganzen konnte man erkennen, dass die Schüler durchaus positiv dieser neuen Unterrichtsmethode gegenüber stehen. Dabei wurden unterschiedliche Punkte angesprochen, welche sie positiv hervorgehoben haben:

• Die Schultasche ist leichter, da man weniger Hefte tragen muss.
•  Man kann schnell und einfach Dinge recherchieren, die man im Unterricht braucht.
•  Durch die Verwendung der App "Showbie" kann man schnell und einfach auf seine Materialien zugreifen.
•  Man kann sich ohne Probleme den verpassten Stoff, im Falle einer Krankheit, von seinen Mitschülern senden lassen.
• Für den Mathematik-Unterricht wurde auch die Arbeit mit der App des Taschenrechners hervorgehoben, welche das Arbeiten immens erleichtert.

Natürlich haben sie nicht nur positive Dinge angesprochen, es wurde auch angemerkt, dass das i-Pad für einige Schüler eine willkommene Möglichkeit darstellt, dem Unterricht nicht zu folgen. Dabei wurde immer wieder das Spielen erwähnt, jedoch sind die Schüler übereinstimmend der Meinung, dass jene Schüler auch ohne i-Pad nicht aktiv am Unterricht teilnehmen würden und dies nicht nur am i-Pad liegt.