Informatik in der Schule. Allgemeinbildender Anspruch und gesellschaftliche Dimension

Impulse und Eindrücke des Heidelberger Informatik-Lehrkräftetags 2024.

Wie begeistert man Schüler:innen für das Lösen von Problemen unter Anwendung von Algorithmen? Welche gesellschaftliche Bedeutung kommt der Informatik zu und wie wird man dieser in der Schule gerecht? Was sollte man über KI wissen und wie lassen sich KI-gestützte Tools in den Unterricht integrieren?

Diese und andere aktuelle Fragen wurden jüngst beim Heidelberger Informatik-Lehrkräftetag (HILT) diskutiert, der als großangelegte Fortbildung etwa 150 Lehrkräfte, Fortbildner:innen und Forschende aus Fachwissenschaft und -didaktik zusammenbrachte.

Keynote: Informatik als Pflichtfach!?

Nach Grußworten von Prof. Karin Vach, Rektorin der Pädagogischen Hochschule Heidelberg, und Prof. Silke Hertel, Prorektorin für Studium und Lehre der Universität Heidelberg, startete die Veranstaltung mit einer Keynote von Prof. Christian Spannagel. Er stellte darin die allgemeinbildende und gesellschaftliche Bedeutung von Informatik heraus und plädierte für das Pflichtfach Informatik. Dieses Plädoyer unterlegte er durch insgesamt sieben „Gegenargumente gegen Gegenargumente“, mit denen üblicherweise auf eine solche Forderung reagiert wird. Neben strukturellen und pädagogischen Aspekten betonte Spannagel besonders auch gesellschaftliche und emanzipatorische Potenziale: Informationstechnologien wirken in der Gegenwart als Machtinstrumente und ein möglichst allgemein verbreitetes Verständnis ihrer Funktionsweisen wird daher zur Voraussetzung einer mündigen Zivilgesellschaft. Informatische Bildung habe daher den Rang von Allgemeinbildung – und gehöre deshalb als Pflichtfach in die Schulen. Der Keynote-Vortrag von Prof. Spannagel findet sich auch online zum Nachhören.

„MacgAIver“-Strategie, KI-Mündigkeit und Programmieren in schulischer Anwendung

Anschließend konnten die Teilnehmenden zwei aus zwölf verschiedenen Workshops wählen, die Themen von der spielerischen Einführung in das algorithmische Problemlösen in der Grundschule bis hin zum grundlegenden Verständnis von Künstlicher Intelligenz (KI) beinhalteten, um technologische Entwicklungen zu verstehen und gezielt einsetzen zu können.

Im Workshop von Dr. Thomas Renkert (Heidelberg School of Education) wurde beispielsweise die emanzipatorische Spur der Keynote aufgenommen. In seinem „Praxisprojekt für mehr KI-Mündigkeit“ führte er vor, wie sich in wenigen Schritten ein eigenes Sprachmodell trainieren lässt – und das unter den begrenzten Ressourcen und Voraussetzungen des schulischen Kontexts. Durch eine Umsetzung dieses Konzepts, etwa im Projektunterricht, können Lehrkräfte mit Schüler:innen gemeinsam ein Sprachmodell trainieren und diese damit durch einen Blick hinter die Kulissen der „Blackbox KI“ epistemisch ermächtigen. Da es dabei besonders auf ideenreiche Improvisationen und die Nutzung frei verfügbarer Tools ankommt, sprach Renkert von einem Vorgehen nach der „MacgAIver-Strategie“.

Papier, Stift, Becher – Wie man mit einfachsten Mitteln eine eigene KI für das Spiel Nim bauen und trainieren kann, verdeutlichte Sebastian Funke im Workshop „Konstruieren einer Becher-KI“. Die Teilnehmenden lernten dabei, wie man durch iterative Schritte und spielerische Strategien eine KI trainiert, die in der Lage ist, das mathematische Prinzip hinter dem Spiel zu verstehen und anzuwenden. Die Vorzüge eines solchen niederschwelligen Zugangs zum Thema KI liegen auf der Hand: Das spielerische Element fördert das Verständnis und der technische Aufwand ist minimal. Besonders charmant ist dabei die Tatsache, dass die Idee „offline“ umgesetzt wird. Der Workshop verdeutlichte, dass man auch ohne Hightech-Ausstattung das Potenzial der KI erforschen und wichtige Kompetenzen im Umgang mit moderner Technologie entwickeln kann.

In anderen Workshops wurden weitere niederschwellige Möglichkeiten zum Programmieren im Unterricht vorgestellt und unterschiedliche Lernumgebungen präsentiert. Im Vordergrund standen dabei Aktivierungsmöglichkeiten und direkte Praxiserfahrungen für Schüler:innen durch verschiedene Wege von Gamification über die Arbeit mit RaspberryPIs bis hin zum Programmieren mit Scratch. 

„Soziotechnische Urteilskompetenz“ – Keynote von Michael Rücker

Die zweite Keynote des Tages lieferte JProf. Michael Rücker, Friedrich-Schiller-Universität Jena, der über „Soziotechnische Urteilskompetenz im Informatikunterricht” sprach. Auch er betonte einen allgemeinbildenden Anspruch der Informatik und untermauerte diesen durch Reflexionen zum Verhältnis von Informatik und Gesellschaft. So müssten Schüler:innen in der Lage sein, die gesellschaftlichen Folgen der Einführung und Nutzung von Informatiksystemen zu beurteilen und zu bewerten. Auch Fragen der informationellen Selbstbestimmung sowie die ethische Dimension des Einsatzes von KI-Systemen seien von breiter staatsbürgerlicher und zivilgesellschaftlicher Relevanz – und seien daher als Teilfragen der Informatik von allgemeinbildendem Rang.

Vor allem aber verweisen die Frage an der Schnittstelle von Gesellschaft und Informatik wiederholt auf Entscheidungskompetenzen. Schüler:innen müssten im Rahmen eines allgemeinbildenden Informatikunterrichts befähigt werden, kompetente „soziotechnische Entscheidungen“ zu treffen. Rücker führte vor, dass sich an vielen Stellen des Unterrichts soziotechnische Entscheidungssituationen thematisiert werden können, die Möglichkeiten zur Reflexion böten. Wichtig für die Förderung der Urteilskompetenz sei dann ein bewusstes Durchlaufen eines strukturierten Entscheidungsfindungsprozesses. Modellhaft skizzierte Rücker daraufhin ein mehrstufiges Konzept zur Situationsanalyse, der Generierung und Bewertung von Optionen sowie zur reflektierten Entscheidung in soziotechnischen Fragen.

Nach der zweiten Keynote hatten die Teilnehmenden in einer weiteren Workshop-Runde die Möglichkeit, aus dem Set der Sessions des Vormittags erneut zu wählen und eine zweite Veranstaltung zu besuchen.

Erfolgreiche Kooperation unterschiedlicher Institutionen und Unterstützer:innen

Der HILT beleuchtete auf unterschiedlichen Ebenen die gesellschaftliche Bedeutung von Informatik und bot verschiedene Möglichkeiten, konkrete schulische Thematisierungen und auch Anwendungsmöglichkeiten aus dem Feld der Informatik zu erproben. Federführend bei der Konzeption und Organisation des erfolgreichen Tages waren Prof. Dr. Claudia Hildebrandt, CZS-Stiftungsprofessorin für Informatik und ihre Didaktik, mit ihrem Team und Leonore Dietrich, Sprecherin der Fachgruppe ILL-BW, im Dialog mit dem Lehrstuhl für Software Engineering von Prof. Dr. Barbara Paech. Institutionell war der HILT an der Heidelberg School of Education als hochschulübergreifender Einrichtung von PH Heidelberg und Universität Heidelberg verortet und wurde zusammen mit der Fachgruppe ILL-BW der Gesellschaft für Informatik inhaltlich geplant und in Kooperation mit dem Zentrum für Schulqualität und Lehrerbildung (Regionalstelle Mannheim) ausgerichtet. Unterstützt wurde der HILT von der Hopp-Foundation und VerMa.

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