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Lehr-Lern-Module für die Lehrkräftebildung in Informatik (COMeIN-Projekt)

Aufbau des Projektes

Im BMBF-geförderten Verbundprojekt COMeIN in Nordrhein-Westfalen (NRW) wurde bis zum Jahr 2023 die Förderung digitalisierungsbezogener Kompetenzen von Lehrkräften in allen Phasen der Lehrer*innenbildung in den Blick genommen. Die hier vorgestellten Inhalte wurden im Laufe des Projektes entwickelt und sind vor diesem Hintergrund zu betrachten. Konkret lauteten zwei Teilziele des Projektes:

  • Ressourcen und Produkte entlang der schulischen Bedarfe zu entwickeln
  • Einen Prototyp für die Zusammenarbeit von Wissenschaft und (Fortbildungs-)Praxis zu entwickeln

Dazu arbeiteten Personen aus allen zwölf lehrkräftebildenden Universitäten NRWs (1.Phase) zusammen mit Personen aus den Zentren für schulpraktische Lehrerausbildung (d.h. Studienseminaren, 2. Phase) sowie Personen aus den fünf Bezirksregierungen NRWs (3. Phase) gemeinsam an Konzepten zur Förderung digitalisierungsbezogener Kompetenzen. Diese Personen verteilten sich im Kern auf acht Arbeitsgruppen, sog. Communities of Practice (CoPs). Fünf fächerbezogene CoPs erstellten Konzepte bzgl. digitalisierungsbezogener Kompetenzen aus ihrer Fachlogik heraus, während die drei fächerübergreifenden CoPs Konzepte erstellten, die sich an alle Lehrkräfte richten. Eine dieser fächerübergreifenden Arbeitsgruppen war die CoP Informatische Grundbildung/Digitaisierung als Lerngegenstand (CoP IGB/DaL).

Ziele der CoP Informatische Grundbildung/Digitalisierung als Lerngegenstand

Im Rahmen des COMeIN-Projektes standen für die CoP IGB/DaL zwei Ziele im Fokus. Zum einen wurden beispielhaft informatikbezogene Kompetenzen formuliert, die aus Sicht der CoP-Mitglieder fächerübergreifend alle Lehrkräfte betreffen. Zum anderen entwickelte die CoP modulare Bausteine, welche die Ausbildung der genannten Kompetenzen fördern. Diese Bausteine können sowohl in Veranstaltungen der ersten Phase als thematische Blöcke eingesetzt werden, bspw. im Rahmen einer Vorlesung oder eines Seminars. Darüber hinaus sind sie jedoch auch als Fortbildungsangebote in der zweiten und dritten Phase einsetzbar.

Vorgehensweise

Die Modulbausteine wurden mit Beispielsszenarien aus dem Schulalltag motiviert, um den Zusammenhang zwischen Informatik und dem Alltag der Lehrkräfte zu veranschaulichen. Daraufhin wurden informatische Konzepte vermittelt, die sich an allgemeinen Tätigkeiten aller Lehrkräfte orientieren und in Rahmendokumenten für alle Lehrkräfte gefordert werden (vgl. KMK-Kompetenzen, Orientierungsrahmen NRW).

Beispiel 1: Daten anlegen, abrufen und schützen
Im Schulalltag werden häufig Listen mit sensiblen (Schüler*innen-)Daten erstellt und zwischen Geräten sowie Kolleg*innen ausgetauscht. Da es sich hierbei um personenbezogene Daten handelt, müssen sie vor dem Zugriff unbefugter Personen geschützt werden. Da ein Abhandenkommen der Daten, bspw. durch Diebstahl oder Verlust von Geräten und Speichermedien, nicht vorausgesehen werden kann, dürfen diese Daten nicht unverschlüsselt gespeichert werden. Im Modulbaustein lernen die Teilnehmenden alltagsnahe Dateiverwaltung in hierarchischen Dateisystemen, die Funktionsweise und Anwendung von Verschlüsselungen sowie Backupstrategien zur Sicherung von Dateien kennen. Außerdem nutzen sie ihr erworbenes Wissen zur selbständigen Einschätzung von Anwendungen hinsichtlich Datensicherheit und Datenschutz.

Beispiel 2: Der »sichere« Kollegiums-Chat
Kommunikationsmittel im Internet sind im stetigen Wandel und werden im Schulalltag nicht selten unreflektiert genutzt. Lehrkräfte müssen jedoch kriterienorientiert entscheiden können, welche Messenger und Chatanwendungen sie für welchen Zweck nutzen dürfen und welche sie besser meiden sollten. Dafür müssen sie die grundlegende Funktionsweise von Kommunikation im Internet sowie mögliche Angriffsszenarien und Schutzmechanismen kennen. Die Teilnehmenden stellen eigenständig Kriterien für die sichere Kommunikation im Internet auf und überprüfen bekannte Kommunikationsanwendungen daraufhin.

Beispiel 3: Digitale Selbstverteidigung
Das Internet birgt viele Gefahren die den Verlust oder die Veröffentlichung sensibler Daten nach sich ziehen können. Deswegen müssen Lehrkräfte ihre und die ihnen anvertrauten Daten schützen.  Dafür müssen Informatiksysteme vor dem Zugriff unbefugter Personen gesichert werden. Der erste Schritt für diese Sicherung ist die Wahl starker Passwort, die den gängigsten Angriffen bestehen können. Des Weiteren sollten Anwendungen hinsichtlich der Berechtigungen weitesgehend eingeschränkt und Daten regelmäßig durch Backups gesichert werden. Die Teilnehmenden lernen Angriffs- sowie dazugehörige Verteidigungsstrategien für den Umgang im Internet kennen und wenden Teile von diesen direkt an, um Daten langfristig zu schützen.

 

Inhalte

Beispiele für schulbezogene Kompetenzen aus dem Bereich der Informatik:

  • Texte und weitere Materialien strukturiert erstelllen
  • Vorgehensweise von Suchmaschinen nachvollziehen
  • Kommunikation im Internet nachvollziehen
  • Krteriengeleitet Messenger-Apps für die dienstliche Kommunikation auswählen
  • Machine-Learning-Verfahren im Rahmen der Künstlichen Intelligenz nachvollziehen
  • Einsatz generativer KI-Werkzeuge hinterfragen
  • Datenbanken zur effizienten Verwaltung großer Datenbestände einsetzen
  • Daten auf verschiedenen Ebenen und mit verschiedenen Werkzeugen verschlüsseln
  • Backupstrategien einrichten
  • Funktionsweise von kollaborativen Werkzeugen nachvollziehen
  • Kollaborative Werkzeuge begründet auswählen
  • Gefahren bei der täglichen Interaktion mit dem Internet wahrnehmen und ihnen vorbeugen
  • Offene Lizenzmodelle und ihre praktische Bedeutung für den Schulalltag kennen
  • Unterrichtsmaterial auf Basis freier Materialien erstellen

 

Organisatorischer Rahmen

Durch das modulare Konzept können einzelne Module in thematisch passende Lehrveranstaltungen im Umfang von mind. 2 Einheiten zu je 90 Minuten (abhängig von der Auswahl) integriert werden. Bei der Nutzung aller Module im Rahmen einer eigenen Veranstaltung ist dafür ein Umfang von mindesten 2 SWS einzuplanen.  

Alle acht bis zum Sommersemester 2022 entwickelten Module wurden innerhalb einer interaktiven Vorlesung an der Universität Duisburg-Essen erprobt. Des Weiteren wurden einzelne Module bereits an verschiedenen Standorten der ersten und dritten Phase eingesetzt. Eine Erprobung in der zweiten Phase folgt im Laufe des Jahres 2023.

Material

Die Materialien stehen hier zum Download zur Verfügung:

https://git.uni-due.de/hw0358/cop-igb-veranstaltung