Kurs:Fachdidaktik Informatik/Fächerverbindender Unterricht
1 Einleitung
[Bearbeiten]„Fächerverbindender Unterricht meint ein mittleres Prinzip zur Organisation von Unterricht in der Schule, das – systematisch gesprochen – zwischen den durchgehend gefächerten und einen völlig ungefächerten Unterricht geschoben wird. Fächerverbindender Unterricht hebt den Fachunterricht zeitweise in der Art auf, dass er dessen Vorteile zu bewahren, dessen Nachteile zu überwinden trachtet. Er ist als themenzentrierter integrativer Unterricht angelegt, an dem mehrere Fächer gleichwertig beteiligt sind.“
(Peterßen, 2000)
1.1 Definition fächerverbindender Unterricht
[Bearbeiten]1.1.1 Formen des interdisziplinären Unterrichts
[Bearbeiten]Bei dem Versuch fachübergreifendes Arbeiten zu realisieren, gibt es eine Flut an Bezeichnungen, die in ihrer Fachintegration sehr unterschiedlich sind aber meist auch synonym verwendet werden können (fächerüberschreitend, fächerübergreifend, fächerergänzend, fächerkoordinierend, fächerkombiniert, fächervernetzt, interdisziplinär, multidisziplinär etc.). Mittlerweile zeichnen sich einige unterscheidbare Grundformen ab, die in diesem Artikel nach dem Grad der Fachanbindung- und integration unterschieden werden.
fächerübergreifender Unterricht
Im fächerübergreifenden Unterricht wird, im Gegensatz zum Fachunterricht, versucht bewusst Beziehungen zu anderen Unterrichtsfächern herzustellen. Hierbei bestimmt das Fach den Unterricht und gibt lediglich Ausblicke auf Inhalte aus anderen Fächern. Es sollen so in einer lockeren Zusammenarbeit der Fächer überfachliche Zusammenhänge verknüpft werden. Hierfür eignet sich ein geöffneter Fachunterricht.
fächerverbindender Unterricht
Im fächerverbindenden Unterricht werden Themen gleichzeitig oder auch gemeinsam von mehreren Fächern behandelt. Dabei bestehen die Einzelfächer verflochten nebeneinander und arbeiten planmäßig einander zu. Da mehrere Lehrkräfte beteiligt sind, sind eine gute Kooperation und auch ein gemeinsames Unterrichten (Team Teaching) wichtig. Der fächerverbindende Unterricht kann anhand von Exkursionen und Projekttagen besonders gut umgesetzt werden.
integrierter Unterricht
Der integrierte Unterricht löst den traditionellen Fachunterricht auf. Die Unterrichtsfächer werden organisatorisch nicht voneinander getrennt, sondern werden ersetzt durch ungefächerte Lernbereiche die fachunabhängige Abschnitte aus der Lebenswelt oder überfachliche Schlüsselprobleme thematisieren.
1.1.2 Warum Informatik im Fächerverbund?
[Bearbeiten]Das Fach Informatik ist in seiner fächerübergreifenden und -verbindenden Einsetzbarkeit sehr vielfältig. Es gibt drei Gründe die die Informatik zur Sonderform machen.
Zum einen besitzt die Informatik eine pädagogische Doppelfunktion in ihren Anwendungsaufgaben. Das meint, dass lange Zeit überwiegend das fächerübergreifende Lernen dominierte und meist nur Programme zu Aufgaben aus anderen Fächern (meist der Mathematik) zum Lösen von Problemen erstellt wurden. Da den Schülern noch fachliche Voraussetzungen für die Lösung von Problemen in der Informatik fehlten, wurde meist von Problemstellungen aus anderen Fächern ausgegangen und so lernten die Schüler gleichzeitig für zwei Fächer. Heute ist das fachliche Wissen vorhanden und somit liegt der Schwerpunkt des Lernprozesses auf Inhalten der Informatik. Das fachübergreifende Lernen nimmt in der Informatik zwar noch angemessen Raum ein, verlagert sich mittlerweile aber mehr auf andere Fächer, die auf Vorkenntnisse der Informatik zurückgreifen.
Der zweite Grund ist die Informatisierung aller Fachgebiete und damit auch aller Unterrichtsfächer. In jedem Fach wird heute Wissen aus der Informatik eingesetzt. Vor allem das Gewinnen, Speichern, Verarbeiten und Interpretieren von Daten spielt überall eine wichtige Rolle. Somit stellt jedes Fach eine fächerübergreifende Beziehung zum Informatikunterricht her.
Der abschließende Grund ist die Informationstechnische Grundbildung – ITG. Die ITG sollte ursprünglich ihren Beitrag ausschließlich über fächerübergreifendes und-verbindendes Lernen leisten. Durch Themen wie die Verwaltung von Schülerdaten oder die Kalkulation einer Klassenfahrt sollte das Anwenden von Informatiksystemen und die gesellschaftliche Bedeutung der Informatik erlernt werden. Heute gehen die Informatiklehrpläne weit über die Realisierung der ITG hinaus.
2 Bildungsstandards
[Bearbeiten]„Die Vermittlung der nicht fachbezogenen und fachspezifischen Kompetenzen der Informationstechnischen Grundbildung erfolgt immer im Kontext fachlicher Inhalte mit handlungsorientiertem Charakter, projektorientiertem und möglichst fächerübergreifendem Vorgehen.“
(http://www.bildung-staerkt-menschen.de/service/downloads/Bildungsstandards/WRS/WRS_ITG_bs.pdf, 28.12.2012.)
Die Bildungsstandards der Informationstechnischen Grundbildung – ITG - für die Werkrealschule beinhalten fachspezifische und auch nicht fachbezogene Kompetenzen. Deshalb sind Inhalte der Informationstechnischen Bildung in die Fächer und Fächerverbünde integriert.
Das Fach Deutsch ist als Leitfach für die Vermittlung informationstechnischer Grundbildung ausgewiesen. Die nicht fachbezogenen Kompetenzen, die man auch in den Bildungsstandards des Fachs Deutsch findet, sind gesondert kenntlich gemacht. Das bedeutet aber nicht, dass diese nicht fachbezogenen Kompetenzen nur in Deutsch vermittelt werden können, der Erwerb durch andere Fächer und Fächerverbünde ist auch möglich. In den Bildungsstandards wird empfohlen ein schuleigenes Konzept zur Umsetzung der Informationstechnischen Grundbildung zu erstellen, in dem die nicht fachbezogenen und die fachspezifischen Inhalte aufeinander abgestimmt werden und sich so gegenseitig unterstützen können.
In den Bildungsstandards der anderen Fächer und Fächerverbünde wird der Computer als Lernmedium impliziert indem auf Anwendungsmöglichkeiten von Lernprogrammen und Informationssystemen hingewiesen wird.
In den Eingangsklassen der Werkrealschule im Fach ITG liegt der Schwerpunkt auf der Erlernung grundlegender Handlungskompetenzen im Umgang mit dem Computer, die als Voraussetzung für einen sachgerechten und eigenständigen Einsatz in den Fächern und Fächerverbünden gelten. Gleichzeitig sollen hier schon erste Besonderheiten von Informations- und Kommunikationstechnologien thematisiert werden. Dieses somit erlernte Grundgerüst an Wissen wird in vielen Fächern vorausgesetzt und fachspezifisch weiterentwickelt.
3 Einsatz möglicher Geräte
[Bearbeiten]3.1 Computer
[Bearbeiten]Da der PC bislang die Grundlage des Faches „Informatik“ bildet, ist seine Nutzung im Unterricht unabdingbar und sollte auch nicht durch die neue Stoffvielfalt des Verbunds in Vergessenheit geraten. Er bietet unendliche Möglichkeiten in jedem Fachgebiet und ist dadurch vielfältig einsetzbar. (Dennoch sind viele Schulen immer noch nicht genug ausgestattet, dass Computer flexibel zur Verfügung stehen und müssen daher meist oft sinnvoll und mit Bedacht eingesetzt werden.) Hier soll eine Sammlung von Programmen und Gebieten entstehen, die als Anregung zur Unterrichtsgestaltung mit anderen Fächern dienen könnten:
- Basiswissen für alle Fächer:
- Word
- Excel
- Powerpoint
- Internetnutzung (Recherchieren etc)
- ...
- Mathematik:
- GeoGebra
- ...
- Deutsch:
- …
- Englisch:
- …
- ...
3.2 Smartboard
[Bearbeiten]Als „Smartboard“ oder „interaktives Whiteboard“ werden interaktive mit einem Computer verbundene Tafeln bezeichnet, welche durch Fingerberührungen bzw. Berührungen mit einem speziellen Stift auf der Tafel gesteuert werden kann. Es bietet viele Nutzungsmöglichkeiten. Zum einen können sie wie herkömmliche Tafeln beschrieben werden, zum anderen kann der Unterricht durch Programme bereichert werden. So gibt es für fast jedes Fach die Möglichkeit einer individuellen Nutzung. (Zum Beispiel bietet sich die Möglichkeit im Bereich der Biologie virtuell ein Frosch zu sezieren). Außerdem wird eine Funktion angeboten, die Frequenzen und Interaktionen aufzeichnet, wodurch später Entwicklungen sichtbar gemacht werden können. Zusätzlich ist es möglich Ergebnisse von Schülern einblenden zu lassen, indem man sie ihre Ergebnisse mit speziellen Tablet-PC's ausarbeiten lässt.
Um all diese Funktionen zu nutzen, braucht der Schüler (vielleicht auch mancher Lehrer) jedoch vorher ein Basiswissen über die Bedienung und Möglichkeiten der Tafeln, um sich voll auf das damit verbundene Fach (z.B. die Biologie) konzentrieren zu können.
3.3 weitere Geräte
[Bearbeiten]Neue Arten der Möglichkeiten bieten Tablet-PC's und Smartphones. Bislang wird in den meisten Schulen versucht, sie aus dem Unterricht zu verbannen, jedoch kann auch mit ihnen sinnvoll gearbeitet werden. Zum Beispiel werden Recherchen flexibler durchführbar im momentanen Klassenzimmer, ohne vorher einen PC-Raum reservieren zu müssen. Auch Apps, welche Karten abrufen können oder Satellitenbilder etc. können zum Beispiel im Bereich der Geographie Anwendung finden. Hier gilt es ebenfalls, den Schülern den sinnvollen Einsatz dieser Geräte zu vermitteln und eventuell manche Programme / Apps vorzustellen, bevor sich mit dem jeweiligen Fach beschäftigt wird.
Ideensammlung zur Nutzung:
- Geograpfie:
- Google Maps / Google Earth
- Diercke Globus Online
- …
- Geschichte:
- Internet für schnelle Recherche
- …
4 Umsetzung des Unterrichts im Fächerverbund
[Bearbeiten]Wie nun der Unterricht im Fächerverbund genau umgesetzt wird, bleibt bislang ohne feste Vorgabe. Jedoch gibt es seither verschiedene Ansätze. Dabei kommt es darauf an, wie viele Lehrpersonen in einer Klasse den Fächerverbund unterrichten. Ist es nur eine, so kann sie die Stunden planen und einteilen, dass jeder Teil des Verbundes nach ihrem Ermessen unterrichtet wird. Voraussetzung dafür sind fachspezifische Grundlagen aus allen Bereichen, wodurch meist eine Fortbildung notwendig wird. Deshalb gelingt die Umsetzung meist besser, wenn mehrere Lehrpersonen mit verschiedenen Fachbereichen kooperieren. Hierbei ist viel Spielraum für die Art und Weise der Umsetzung und kann individuell an die Klassensituation angepasst werden. Diese Unterrichtsform wurde mit dem aus dem Amerikanischen übernommenen Begriff „Team Teaching“ belegt. Verschiedene Lehrpersonen kooperieren und können so zusammen Unterricht vorbereiten, gestalten und durchführen. Bislang wird diese Form fast nur im Bereich der Inklusion, bei der Kinder mit Sonderförderbedarf in Schulen integriert werden, praktiziert. Doch ist sie auf alle Bereiche anwendbar. Auch wenn es dafür keine festen Vorgaben gibt, wurden schon einige Methoden vorgeschlagen:
- Die Lehrpersonen sprechen sich ab, welchen Wissensstand die Klasse zu welchem Zeitpunkt haben sollte, um im anderen Fachbereich genug Vorkenntnisse aufzuweisen; Der Unterricht wird in den jeweiligen Lehrpersonen in ihrem Fach separat geplant und durchgeführt;
- Die Lehrpersonen planen gemeinsam, teilen die Klasse in Gruppen, welche dann abwechselnd von dem einen Fachbereich zum anderen pendeln (wöchentlicher Wechsel)
- Die Lehrpersonen planen und unterrichten gemeinsam:
- Separates Betreuen von einzelnen Gruppen (in Gruppenarbeit zB)
- Situatives Assistieren der anderen Lehrkraft
- Gemeinsames Unterrichten im Dialog
Eine andere Variante der Stoffvermittlung bietet das Projekt. Es ermöglicht zeitintensives Beschäftigen mit einzelnen Fachbereichen und ermöglicht fließende Übergänge von einem Fach zum anderen. In unserem Beispiel der „Informatik“ könnte das Beherrschen von Google, Powerpoint, Word etc. die Voraussetzung bilden, um ein Referat im Bereich „Geschichte“ zu erstellen. Hier kann der Schüler auch direkt den Realitätsbezug des Stoffs erkennen und ihn auch direkt anwenden.
5 Umsetzungsbeispiele für den fachverbundenen Unterricht
[Bearbeiten]Sport und Informatik
[Bearbeiten]Fächer: Informatik + Sport
Klasse: 9
Thema: Auswertung des Trainingsfortschritts in verschiedenen Leichtathletikdisziplinen über 6 Wochen
Art der Zusammenarbeit: Team-Teaching: Vorherige Absprache, dass im Sportunterricht Daten erhoben und dann im Informatikunterricht analysiert und ausgewertet werden. Anschließend im Sportunterricht Diskussion der im Informatikunterricht gewonnen Erkenntnisse.
Medieneinsatz: Computer
Software: Excel
Kompetenzen:
- Informatik:
- Informationen darstellen und Daten interpretieren
- Die Bedeutung der Digitalisierung darlegen
- Sport:
- Reaktionen und Anpassungserscheinungen des Körpers bei Belastung nennen
- Längere Läufe absolvieren und eine Ausdauerleistung erbringen
Beschreibung:
- Sport: Leichtathletikunterricht und Messdaten dokumentieren, abschließend dann Besprechung im Unterricht
- Informatik: Auswertung der Trainingsergebnisse und des Trainingfortschritts in Excel und Erstellung einer Grafik
Technik und Informatik
[Bearbeiten]Fach: Technik & Informatik
Klasse: 10
Thema: Robotik
Art der Zusammenarbeit: Einzellehrkraft
Medieneinsatz: Computer, Handy, Vorgefertigte Bauteile
Software: Steuersoftware(RobotStudio)
Kompetenzen:
- Vertieftes Verständnis von Schaltkreisen und deren Auswirkungen auf die Roboter
- Programmieren und Steuern von Robotern mit Handys
- Modellierung, Herstellung und Umgang mit feinmechanischen Roboterteilen
- Verantwortlicher Umgang mit zukünftiger Technologie
- Visualisieren von technisch–informatischen Möglichkeiten in der Zukunft
Kunst und Informatik
[Bearbeiten]Klasse: 6.-9.
Thema: Gegenüberstellung der Farbsysteme / Informatik; Druck, Pixel, Farbcode Kunst; Farbkomposition, Malstile, Druck
Art der Zusammenarbeit: Team-teaching mit Projektcharakter
Medieneinsatz: Computer, Drucker,Farben, Lithografie,
Software: Bildbearbeitung, HTML
Kompetenzen: Farbverständnis, Bildbearbeitungskenntnise,
Physik und Informatik
[Bearbeiten]Klasse: 10
Thema: Kondensator Entladungs- und Aufladungskurven mit Profilab aufnehmen
Art der Zusammenarbeit: Teamteaching, beide Lehrer sind in der Unterrichtseinheit im Raum und geben fachspezifische Hilfestellungen
Medieneinsatz: PC
Software: Profilab, Excel
Kompetenzen:
• geeignete Software zur Informationsbeschaffung, Informationsaufarbeitung und Präsentation verwenden
• Ergebnisse dokumentieren
• Gesetzmäßigkeiten vermuten
• Auswerten unter Verwendung von Fachsprache , Diagrammen, Tabellen, Gleichungen, Grafiken
• Simulationsprogramm zweckorientiert benutzen
• einfache Verfahren zur Erfassung, Darstellung und Auswertung von Daten einsetzen
• den Computer zum Messen, Steuern und Regeln einsetzen
• verschiedene Geräte zur Eingabe von Daten einsetzen
• Daten und Sachverhalte anschaulich darstellen
Mathematik und Informatik
[Bearbeiten]- Klasse: Kursstufe
- Thema: Entwicklung von Algorithmen zur Ableitung und Aufleitung von Funktionen
- Art der Zusammenarbeit: Projektarbeit (Teamteaching oder Einzellehrkraft)
- Medieneinsatz: Computer, Beamer (für die Präsentation der Ergebnisse)
- Software: selbstgewählte Programmierumgebung (Java, Python, C,...), Powerpoint
- Kompetenzen:
- Informatik: Leitidee "Algorithmus und Daten" - Algorithmus entwerfen und in Programm umsetzen (Rekursion, Anweisungen,...)
- Mathematik: Leitidee "Algorithmus" - Zusammengesetzte Funktionen ableiten und Stammfunktionen angeben
- → Prozesse von Ableitungen und Aufleitungen nachvollziehen und vertiefen
- → Umsetzung der gegebenen Algorithmen in einer selbstgewählten Programmierumgebung
- ZIEL: lauffähige Programme, die das Ableiten/Aufleiten vereinfachen sollen
- mögliche Unterthemen:
- Produktregel
- Kettenregel
- Polynome
- e-Funktionen
6 Literaturverzeichnis
[Bearbeiten]Peterßen, W.: Handbuch Unterrichtsplanung. 9. aktualisierte und überarbeitete Auflage. München 2000.
Rinschede, R.: Geographiedidaktik. 3. Auflage. Paderborn 2007.
Schubert, S. & Schwill, A.: Didaktik der Informatik. 2.Auflage. Heidelberg 2011.
http://www.smarttech.com/de/ Smarttech (30.12.12)
http://www.guterunterricht.de/guterunterricht.de/Computer.html/ Guter Unterricht (30.12. 12)
http://www.uni-koeln.de/hf/konstrukt/didaktik/teamteaching/teamteaching_zuerich.pdf/ Team Teaching - Didaktik (30.12.12)
http://methodenpool.uni-koeln.de/download/teamteaching.pdf/ Team Teaching - Methodenpool( 30.12.12)
http://www.uni-koeln.de/hf/konstrukt/didaktik/teamteaching/team_darstellung.html/ Team Teaching - Teamdarstellung (30.12.12)
http://bidok.uibk.ac.at/library/kraemerkilic-teamteaching.html/ Team Teaching (30.12.12)
http://www.bildung-staerkt-menschen.de/service/downloads/Bildungsstandards/WRS/WRS_ITG_bs.pdf (28.12.2012).