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Projekt

PROGRAMMIEREN ZUR FÖRDERUNG VON COMPUTATIONAL THINKING DURCH SPIELEN & GESTALTEN

NachwuchsgruppeNeuro-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 Thinking (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 wird ein Hector Core Kurs entwickelt und evaluiert, welcher darauf abzielt CT bei Kindern zu fördern.


Bisherige Forschungsergebnisse zeigen signifikante Korrelationen zwischen CT und visuell-räumlichen Fähigkeiten und der Problemlösungskompetenz. Es wird 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 ist 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 basiert auf spielgestützen Unplugged- (d.h. einer lebensgroßen Brettspiel-Serie „Krabben & Schildkröten“) und Plug-in-Aktivitäten, multimodalen Konzeptdemonstrationen und einem interdisziplinären Ansatz für CT-Konzepte. Die Lernziele werden von verschiedenen Lernbereichen und realen Bedingungen, wie beispielsweise Problemen im Zusammenhang mit MINT-Inhalten, abgeleitet und können an diese angepasst werden.


Die Ziele dieses Projekts konzentrieren sich einerseits auf die Konzeption, Entwicklung und Auswertung des Kursmaterials und andererseits auf die genaue Untersuchung von CT als kognitive Fähigkeit. Darüber hinaus untersucht das Projekt die Motivationsfaktoren, die durch spezielle CT Lehrpläne ausgelöst werden. 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
  • 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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