Digital unterstützte universitäre Anfangslehre in der Informatik unter Berücksichtigung heterogener Gruppen
Creators: name: Ossovski, Elisaweta
Publisher: name: Universität Osnabrück
Year: 2023
Subjects: subject: Informatikdidaktik
subject: Flipped Classroom
subject: Inverted Classroom
subject: Anfangslehre
subject: Frustrationstoleranz
subject: Lernmaterialien
subject: 004 - Informatik
subject: K.3.2 - Computer and Information Science Education

description: Programmierenlernen stellt eine hohe kognitive Belastung dar. Aufgrund unterschiedlicher Vorkenntnisse und Motivation, abhängig vom Studienziel, liegt insbesondere in der studiengangsübergreifenden Anfangslehre der Informatik eine hohe Heterogenität bei den Studierenden vor. Der vorliegende Mantelbeitrag zur kumulativen Dissertation bettet Forschungsbeiträge ein, die den Gesamtkontext und ausgewählte Aspekte der Herausforderungen der Lehre in diesem Bereich untersuchen. Dabei werden die Möglichkeiten und Vorteile digitaler Werkzeuge in der Lehre berücksichtigt. Im Zentrum der Arbeit steht dabei ein iterativ über mehrere Jahre gestaltetes und evaluiertes Modulkonzept für ein studiengangsübergreifendes Einführungsmodul in der Informatik. Als Basis diente dabei das Konzept des Flipped Classrooms. Bei diesem wird die Inhaltsvermittlung mit geeignetem Material auf Selbstlernphasen ausgelagert, während Aktivitäten zur Anwendung und Übung in synchronen Veranstaltungen stattfinden, um die Vorteile gemeinsamer Arbeit und direkter Hilfestellung zu nutzen. Unterstützt durch Aspekte der Projektarbeit, Gamification und wachsenden Abgabezeiträumen für verpflichtende Aufgaben entstand dabei ein Konzept, das sich für Lernende mit unterschiedlichen Graden an Vorwissen und diversen Studienfächern zu eignen scheint, wie die Evaluationsergebnisse auf Ebene der Studierenden und Tutoren zeigen. Eine Studie zu fünf verschiedenen Arten digitaler Lernmaterialien, die sich in Perfektionismusanspruch sowie in der Art als Live Coding oder Worked Example unterscheiden, ergänzt die praxisbezogene Forschung. Dabei konnten keine signifikanten Unterschiede bezüglich der Lerntransferleistung der Teilnehmenden mit verschiedenen Lernmaterialien festgestellt werden. Aus der Befragung geht hervor, dass Studierende Kombinationen verschiedener Arten bevorzugen und Fehler auch als Lerngelegenheiten auffassen können. Zur genaueren Erforschung der Heterogenität unter den Studierenden des Moduls wurden zwei Studien durchgeführt. Eine qualitative Untersuchung beschäftigt sich mit den Einstellungen und Erwartungen zum Modul zu dessen Beginn. Durch Interviews mit ausgewählten Studierenden konnte dabei festgestellt werden, dass der Vorkurs und die ersten Vorlesungen, aber auch der Studiengang und Vorkenntnisse einen Einfluss auf die Vorstellungen der Teilnehmenden haben. Studierende thematisch entfernterer Studiengänge ohne Vorkenntnisse erwarteten teilweise Inhalte, die nicht zur Informatik gehören. Eine weitere Studie beschäftigt sich quantitativ mit der Bedeutung des Begriffs der Frustrationstoleranz für das Studium der Informatik in der Anfangsphase. Dabei wurden die Daten für einen psychologischen Fragebogen zur Frustrationstoleranz sowie eine Selbsteinschätzung am Anfang und am Ende des Kurses erfasst und analysiert. Dabei zeigte sich, dass die erfasste Frustrationstoleranz sich durch den Informatikkurs nicht signifikant änderte. Die Verwendung des Begriffs der Frustrationstoleranz als Voraussetzung oder Ziel eines Informatikstudiums sollte daher überdacht werden. Insgesamt beschreibt die Arbeit Untersuchungen auf unterschiedlichen Ebenen eines Einführungsmoduls der Informatik mit heterogenen Teilnehmenden hinsichtlich der Vorkenntnisse und Motivation. Es werden Ansätze dargelegt mit den erfassten unterschiedlichen Bedürfnissen umzugehen, Materialien lernförderlich zu gestalten und zeitgemäße Lehrkonzepte, die Möglichkeiten der Digitalisierung gewinnbringend nutzen, zu entwickeln.