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Projekt

PROGRAMMIEREN ZUR FÖRDERUNG VON COMPUTATIONAL THINKING DURCH SPIELEN & GESTALTEN - HECTOR CORE COURSE „VERSTEHEN WIE COMPUTER DENKEN“

ZuordnungProjekt der ehemaligen Nachwuchsgruppe Neuro-kognitive Plastizität
Laufzeit04/2019-03/2020
FörderungHector Stiftung II
Projektbeschreibung

Die Fähigkeit zu programmieren ist eine entscheidende Fähigkeit des 21. Jahrhunderts. Programmieren – als praktische Fähigkeit – teilt gemeinsame Konzepte mit dem psychologischen Konstrukt des Computational Thinkings (CT). CT bezeichnet die Grundidee, eine generische Lösung für ein Problem zu entwickeln, indem man es zerlegt, relevante Variablen und Muster identifiziert und ein algorithmisches Lösungsverfahren ableitet. Im aktuellen Projekt wurde ein Hector Core Kurs entwickelt und evaluiert, welcher darauf abzielte CT bei Kindern zu fördern.


Bisherige Forschungsergebnisse zeigen signifikante Korrelationen zwischen CT und visuell-räumlichen Fähigkeiten und der Problemlösungskompetenz. Es wurde daher untersucht, ob die Förderung von CT positive Transfereffekte bei der Lösung von Aufgaben in verschiedenen Wissensbereichen wie Naturwissenschaften, Technik und Mathematik mit sich bringt, die sich stark auf die Anwendung von domänenspezifischen, aber auch von domänenübergreifenden kognitiven Fähigkeiten stützen. Ziel dieses Kurses war es, einen innovativen Ansatz zur Einführung von Grundschülern in CT zu etablieren und ihre CT-Fähigkeiten weiterzuentwickeln, indem die explizite Verknüpfung von CT-Konzepten mit logischem Denken und Problemlösen durch kreative spielerische Aktivitäten gezielt gefördert wird. Die didaktische Gestaltung des Kurses basierte auf spielbasierten Unplugged (d.h. einer lebensgroßen Brettspiel-Serie "Krabben & Schildkröten") und Plug-in-Aktivitäten, multimodalen Konzeptdemonstrationen und einem interdisziplinären Ansatz für CT-Konzepte. Die Lernziele wurden von verschiedenen Lernbereichen und realen Bedingungen, wie beispielsweise Problemen im Zusammenhang mit MINT-Inhalten, abgeleitet und konnten an diese angepasst werden.


Das Projekt wurde erfolgreich abgeschlossen. Der entwickelte Kurs wurde in zahlreichen Hector Kinderakademien eingesetzt und verbesserte CT bei teilnehmenden Kindern. Die Brettspiel-Serie "Krabben & Schildkröten", welche für den Kurs entwickelt wurde, belegte den ersten Platz in der 6th International Educational Games Competition 2018.

Kooperationen
  • Prof. Dr. Jessika Golle, Prof. Dr. Ulrich Trautwein, Universität Tübingen, Hector-Institut für Empirische Bildungsforschung

  • Prof. Dr. Niels Pinkwart, Humboldt-Universität zu Berlin, Lehrstuhl für Didaktik der Informatik / Informatik und Gesellschaft

  • Prof. Dr. Martin Butz, Universität Tübingen, Lehrstuhl für Kognitive Modellierung

Publikationen
  • Leifheit, L., Tsarava, K., Ninaus, M., Ostermann, K., Golle, J., Trautwein, U., & Moeller, K. (in press). SCAPA: Development of a Questionnaire Assessing Self-Concept and Attitudes Toward Programming. Proceedings of the 25th Annual Conference on Innovation and Technology in Computer Science Education - ITiCSE 2020. ACM.

  • Tsarava, K., Moeller, K., & Ninaus, M. (2018). Training Computational Thinking through board games: The case of Crabs & Turtles. International Journal of Serious Games, 5(2), 25-44.https://dx.doi.org/10.17083/ijsg.v5i2.248

  • Tsarava, K., Moeller, K., Pinkwart, N., Butz, M., Trautwein, U., & Ninaus, M. (2017). Training computational thinking: Game-based unplugged and plugged-in activities in primary school. Proceedings of the 11th European Conference on Game Based Learning (pp. 687-695). Reading, UK: Academic Conferences and Publishing International Limited

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