Die Zeit - 24.10.2019

24. OKTOBER 2019 DIE ZEIT No 44 WISSEN 35

Müssen alle Schüler programmieren lernen? Unbedingt, aber ganz anders als gedacht VON ULF SCHÖNERT

Ein falscher Befehl, und die Lehrerin läuft vor die

Wand. »Geh geradeaus«, haben ihr die Kinder ge-

sagt, also geht sie geradeaus. Immer weiter und

weiter – bis die Wand sie stoppt. Bamm! Wäre die

Lehrerin ein Roboter, dann wäre sie jetzt wohl

kaputt.

»Programmiere die Lehrerin« lautet die Aufgabe,

die Katharina Geldreich den Schülern einer bayeri-

schen Grundschule gestellt hat. Sie ist jetzt Lehrer-

Bot, die Lehrermaschine. Und wie alle Roboter

macht sie nur genau das, was ihr gesagt wird. Die

Kinder haben schnell verstanden, dass die Maschine

am Anfang eigentlich gar nichts weiß. Also noch

einmal, ganz langsam: »Gehe fünf Schritte gerade-

aus.« Sehr gut. Diesmal bleibt die Lehrermaschine

rechtzeitig stehen.

Katharina Geldreich entwickelt am Institut für

Didaktik der Informatik an der Technischen Univer-

sität München Ideen, wie man Kindern das Program-

mieren nahebringt. An 20 bayerischen Grundschulen

wird ihr Konzept »AlgoKids« erprobt. Ist das nicht zu

früh? »Kommt drauf an, wie man es macht«, sagt

Geldreich. Computer jedenfalls braucht sie zunächst

nicht. »Unplugged«, ausgestöpselt, nennt sie den

ersten Teil ihres Informatikunterrichts. Dabei pro-

grammieren die Kinder ihre Lehrerin oder suchen

Algorithmen im Alltag. Wo werden komplizierte Ab-

läufe in einfache Arbeitsschritte aufgeteilt? In Bastel-

anleitungen etwa oder in Kochrezepten. Man nehme

500 Gramm Mehl, fülle es in eine Schüssel, gebe einen

halben Liter Milch dazu ... So arbeiten Computer-

programme. Das ist Informatik.

Nicht nur in Bayern, in ganz Deutschland sitzen

Universitäten, Schulen und Ministerien an Konzepten,

wie man Kinder und Jugendliche vorbereitet auf die

digitale Zukunft. Fünf Milliarden Euro aus dem Di-

gitalpakt stehen seit diesem Monat bereit. Zwei Jahre

hatten sich Bund und Länder um die Verteilung ge-

stritten. Nun kann es endlich losgehen mit der Digita-

lisierung der Schulen. Doch welche Ausstattung ist

nötig, welche digitalen Lerninhalte sind wichtig, und

wie sollen sie vermittelt werden? Auf diese Fragen gibt

es zurzeit sehr unterschiedliche Antworten – immerhin

ist man sich inzwischen einig über ihre Dringlichkeit.

97 Prozent aller Jugendlichen nutzen in ihrer Frei-

zeit das Internet, im Schnitt täglich dreieinhalb Stun-

den. »Das heißt aber noch nicht, dass sich die jungen

Leute kompetent in der digitalen Welt orientieren

können«, sagt Bettina Martin, Bildungsministerin in

Mecklenburg-Vorpommern. Das Bundesland hat die

Informatik mit Beginn dieses Schuljahres für alle

Kinder ab Klasse fünf zum Pflichtfach erklärt.

Übertrieben? Überfällig? Bei der internationa-

len Vergleichsstudie zur Nutzung digitaler Medi-

en, die englische Abkürzung dafür lautet ICILS,

landeten Deutschlands Schulen 2013 im letzten

Drittel – weit abgeschlagen hinter Ländern wie

Australien oder Dänemark. In zwei Wochen nun

werden die Ergebnisse der Nachfolgestudie erwar-

tet. Experten fürchten, dass sich die digitalen Fä-

higkeiten und Kompetenzen nicht sonderlich ver-

bessert haben.

Ein interessanter Befund damals: Je länger Jugend-

liche am Bildschirm hängen, desto schlechter können

sie im Netz recherchieren, Algorithmen verstehen

oder Fakten von Fake-News unterscheiden. Lasse man

Schüler aufmalen, welchen Weg eine WhatsApp-

Nachricht von Absender zu Empfänger nimmt,

tauche immer ein Satellit auf, sagt Torsten Otto, der

Lehrer am Hamburger Gymnasium Marienthal ist.

Dabei spielten Satelliten bei der Übertragung digi-

taler Botschaften gar keine Rolle – Router, Funk-

masten oder Glasfaserleitungen aber sehr wohl.

M

it einem Kollegen entwickelt Otto

Konzepte zum Einsatz von Mikro-

controllern in der Schule. Um sol-

che Kleinstcomputer – sie heißen

Arduino, Calliope mini oder

RaspberryPi – zu programmieren, muss man weder

eine Programmiersprache beherrschen noch Befehle

auswendig lernen. Es genügt zunächst, auf einem

Computer vorgefertigte Anweisungen auszuwählen

und diese in eine sinnvolle Reihenfolge zu bringen.

Dabei müssen die Kinder so präzise arbeiten wie

bei der Programmierung des LehrerBots. Ein einzi-

ger Fehler – nichts funktioniert. Wenn aber alle

Schritte logisch aufeinander folgen, erklingen Ton-

folgen, LEDs leuchten, und im besten Fall setzt

sich etwas in Bewegung. Das ist der Moment, in

SCHULE

Zum Digitalpakt Schule kann man beim

BMBF die Verwaltungsvereinbarung und

häufig gestellte Fragen nachlesen

Die ICILS-Studie vergleicht seit 2013 die

computer- und informationsbezogenen

Kompetenzen von Achtklässlern international

Der Autor hat mit mehr als einem Dutzend

Digitalexperten in Schulen, Universitäten

und Ministerien gesprochen

Links zu diesen und weiteren Quellen

finden Sie auf ZEIT ONLINE unter

zeit.de/wq/2019-44

Quellen

Illustration: Stefan Fähler für DIE ZEIT

Gib mir Befehle!

Dieser Seestern heißt

Calliope. Mit dem Minirechner

lernen Kinder spielerisch,

wie Computer funktionieren

dem die Kinder Jubelfäuste in die Luft strecken,

als feierten sie das Tor ihrer Lieblingsmann-

schaft. »Das Programmieren ist für den Infor-

matik-Unterricht, was der Versuch für den

Chemie-Unterricht ist«, sagt Otto. »Es schafft

Erfolgserlebnisse.«

Otto schwärmt besonders vom Mikrocon-

troller Calliope mini, der extra für Schulen ent-

wickelt wurde. 15.000 solcher Kleinrechner will

die Stadt Hamburg jetzt anschaffen. Das Gerät

ist handtellergroß, sieht aus wie eine Kreuzung

aus Seestern und Platine und arbeitet vom

Grundprinzip wie jeder andere Computer. Doch

wenn man ihn zum ersten Mal anschaltet, kann

Calliope rein gar nichts. Man muss ihn zum

Leben erwecken, mit den richtigen Ideen. Dann

wird aus dem Minicontroller zum Beispiel eine

Verkehrsampel. Es lässt sich programmieren, wie

lange sie Rot zeigt, wann sie auf Grün springt.

Wenn Kinder im Unterricht etwas sagen wollen,

könnten sie sich in Zukunft über das »Zuwort-

meldesystem« von Calliope bemerkbar machen.

Wer sich wie oft meldet, wer wie oft drankommt:

Alles wird gespeichert. Calliope kann auch

helfen, den Klassensprecher zu wählen. Die Na-

men der Kandidaten werden dann nicht mehr

auf kleine Zettel geschrieben, sondern in den

Minicontroller eingegeben.

»Es reicht nicht, nur zu konsumieren. Man muss

auch konstruieren«, sagt Otto. »Wer konstruiert,

kann verstehen.« Und stößt dabei auf wichtige

Fragen: Wie sicher ist so ein System? Kann man es

manipulieren? Lässt sich die geheime Wahl, die

einzelne Kinder getroffen haben, zurückverfolgen?

Welche Gefahren stecken in der Technik? Warum

vertrauen wir Computern die Steuerung vollbesetz-

ter Großraumflugzeuge an, verlassen uns bei Wah-

len aber lieber auf Zettel und Stift?

Seit den enttäuschenden Ergebnissen der ers-

ten ICILS-Studie vor fünf Jahren überschlagen

sich Fachleute und Politiker mit Forderungen.

Digitalstaatsministerin Dorothee Bär (CSU) will

• analog zu Sport- und Musikgymnasien –
  Digitalgym nasien einrichten. Kanzlerin Angela
  Merkel (CDU) erklärte das Programmieren zu
  einer »Basistugend« der Zukunft. »Das ist so
  wichtig wie lesen und schreiben«, sagt auch
  Ralph Müller-Eiselt, bei der Bertelsmann-Stif-
  tung zuständig für digitale Bildung. »Es geht
  nicht darum, Computerbefehle zu pauken, son-
  dern Konzepte hinter Programmen zu erkennen,
  algorithmisch zu denken.« Ob das in einem Ex-
  trafach passiere, also Informatik, sei zweitrangig.
  Genau das aber ist derzeit eine der am heißesten
  diskutierten Fragen. Noch vor drei Jahren schien
  die Sache klar zu sein. Da hatte die Kultusminister-
  konferenz (KMK) in einem Strategiepapier postu-
  liert, die »selbstbestimmte Teilhabe in einer digita-
  len Welt« als Querschnittsaufgabe über alle Schul-
  fächer hinweg zu verteilen. Bisher war es für einen
  Großteil der Schüler in Deutschland kein Problem,
  zum Abitur zu gelangen, ohne auch nur eine ein-
  zige Stunde Informatik gehabt zu haben. Doch das
  soll sich nun ändern. Das Fach Informatik erlebt
  eine Aufwertung.
  In Mecklenburg-Vorpommern zum Beispiel,
  wo das neue Pflichtfach ab Klasse fünf »Infor-
  matik und Medienkunde« heißt. In Bayern wird
  Informatik seit 2004 obligatorisch an Gymna-
  sien und Realschulen integriert im Fach »Natur
  und Technik« unterrichtet. Nun kommt zusätz-
  lich ein eigenes Fach in den Haupt- und Real-
  schulen hinzu. Auch Nordrhein-Westfalen und
  Niedersachsen wollen in die gleiche Richtung
  gehen. Andere Länder wie Baden-Württemberg
  machen den Informatik-Unterricht zwar nicht
  zur Pflicht, bauen ihn aber aus. In Rheinland-
  Pfalz werden vom kommenden Schuljahr an 15
  spezielle Profil-Schulen für Informatik einge-
  richtet, in Sachsen gibt es jetzt zum ersten Mal
  ein Gymnasium, das Informatik als Leistungs-
  kurs anbietet.
  Wie verschlüsselt man Daten? Warum spucken
  Suchmaschinen bei gleichen Suchbegriffen je nach
  Nutzer unterschiedliche Ergebnisse aus? Rechnet
  das Navi wirklich alle Möglichkeiten durch, wenn
  man von A nach B will? Warum besiegen uns Ma-
  schinen schon lange im Schach, aber noch nicht
  im Fußball?
  Solche Fragen machen die Informatik wieder
  spannend. Es ist, als hätte im muffigen Compu-
  terraum endlich jemand ein Fenster aufgestoßen.
  Die Informatik hatte lange ein Imageproblem,
  das Fach klang nach MS-Word im PC-Kabinett,
  nach Mathe und kryptischen Programmierspra-
  chen. Langweilig und der technischen Entwick-
  lung immer hinterher.
  Auch in den Lehrerzimmern herrschte lange
  Zeit große Skepsis – und Unsicherheit. Man
  meinte, angesichts der Über-Digitalisierung der

Schüler in ihrer Freizeit sollten die Schulen eine

Art analoger Schutzraum sein. Inzwischen aber

unterrichten immer mehr Lehrer, die selbst mit

PC-Spielen, YouTube und Facebook groß gewor-

den sind. Für sie ist auch die digitale Grundbildung

ab Klasse eins kein Tabu mehr.

Ute Schmid, Leiterin der Forschungsgruppe

Elementarinformatik an der Universität Bam-

berg, hat für den Einsatz an Grundschulen eine

»Experimentierkiste Informatik« entwickelt.

Kein Computer befindet sich darin, sondern

Legosteine, Sticker und Spielkarten. Eine Kiste

mit Spielzeug. Ausreichend, um auf anschauli-

che Art zu erklären, was ein Binärsystem ist und

wie die Grundlagen eines Computers funktio-

nieren. »Die digitale Welt analog begreifen«,

nennt das Schmid.

»Computational Thinking« heißt der Fach-

begriff für neue Formen des Problemlösens jen-

seits von Programmiersprachen und Benutzer-

oberflächen. Gemeint ist damit die Fähigkeit,

Probleme durch Modellierungen und Algorith-

men zu lösen. Die neue ICLIS-Studie testet erst-

malig die Kompetenzen der Schülerinnen und

Schüler im internationalen Vergleich auch auf

diesem Feld.

Zahlreiche europäische Länder, darunter

Finnland, die Schweiz und Österreich, haben

Computational Thinking bereits explizit in ihre

schulischen Lehrpläne aufgenommen. Hierzu-

lande dagegen ist der Begriff noch wenig in Ge-

brauch. »Wir tun uns insgesamt sehr schwer mit

der Nutzung der Potenziale der Digitalisierung

in den Schulen«, sagt Birgit Eickelmann, Profes-

sorin für Schulpädagogik an der Universität

Paderborn und Leiterin des deutschen Teils der

ICILS-2018-Studie. Ihr kommt es auch auf die

digitale Mündigkeit an: »Nur wenn ich weiß,

wie Algorithmen funktionieren, kann ich die di-

gitale Welt mitgestalten.« Eickelmann fordert

Konzepte wie das Computational Thinking

auch in deutschen Lehrplänen zu verankern,

fächerübergreifend.

D

as Schulfach Informatik sei wie

eine Wirbelsäule, an der sich die

anderen Fächer festhalten können,

sagt Ira Diethelm, Bildungsfor-

scherin an der Universität Olden-

burg. »Ohne ein solches Rückgrat geht es an den

Schulen nicht.« Wie das Internet aufgebaut ist,

wie Smartphones funktionieren, was Programme

sind, was Server, Router, Datenpakete sind: Das

alles erklärt die Informatik.

Nicht nur Diethelm beschleicht die Befürch-

tung, dass die Schulen mit dem Geld aus dem

Digitalpakt vor allem ihre Technik modernisie-

ren. Schon macht der Begriff von einer »Pseudo-

Digitalisierung« die Runde. Bestes Beispiel dafür

seien Smartboards, sagt Diethelm. Diese »komi-

schen Tafeln« unterstützten lediglich den über-

kommenen Frontalunterricht. Das Geld solle

man lieber in die Unterstützung und die Fort-

bildung der Lehrer stecken, fordert Diethelm

und schlägt vor, an jede Schule einen »medien-

pädagogischen Berater« zu schicken. Jemanden,

»der sich mit allen Aspekten des digital gestütz-

ten Unterrichts auskennt«.

Noch einfacher wäre es, den Kindern zu er-

lauben, ihre eigenen Geräte im Unterricht ein-

zusetzen. Für BYOD, bring your own device,

wirbt zum Beispiel »Lehrer Schmidt«: »Die Tech-

nik ist ja da. Jetzt ist die Frage: Wie kriege ich

Mathe in die Handys rein?« Kai Schmidt ist

Mathelehrer und Leiter einer Haupt- und Real-

schule im niedersächsischen Uelsen. Bei You-

Tube betreibt er unter dem Namen »Lehrer

Schmidt« seit viereinhalb Jahren einen Kanal mit

mehr als 240.000 Abonnenten. Dort erklärt er

»Schriftliches Dividieren« oder »Terme vereinfa-

chen«, redet aber auch darüber, ob man »Schul-

noten abschaffen« soll.

Medienkompetenz, Teilhabe und digitale

Souveränität: Darum geht es der neuen Infor-

matik. Denn längst stehen die großen IT-Marken

mit eigenen Konzepten bereit, um die Kinder an

sich zu binden. Apple, Microsoft und andere

Tech-Konzerne sponsern Bildungsprojekte und

Geräte. Google hat ein eigenes Lernsystem na-

mens Google Classroom entwickelt. Die Schulen

müssten schneller reagieren lernen, sagt auch Kai

Schmidt: »Wir müssen aufpassen, dass die Bil-

dungsaufgabe des Staates nicht an amerikanische

Großkonzerne verlagert wird. Die nutzen unsere

Langsamkeit aus.«

A http://www.zeit.deeaudio

Ohne Lehrer – im Codecamp programmieren Kinder,

was sie wollen: ZEIT Leo Kinderseite, S.52