Programmieren lernen im Mathematikunterricht

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Dr. Jens Dennhard und Dr. Saskia Schreiter, Projekt CoM-MIT | Quelle: privat | Copyright: PHHD | Download

Studien zeigen, dass das Programmieren mathematische Kompetenzen wie das Problemlösen oder Argumentieren bereits im frühen Alter fördern kann. Die Idee des Programmierens im Mathematikunterricht existiert bereits seit den 60er Jahren. Geändert haben sich die curricularen Vorgaben: In den Bildungsstandards der Primarstufe von 2022 werden neben digitalen erstmals informatische Kompetenzen aufgeführt, die im Mathematikunterricht gefördert werden sollen. Zu unterschiedlichen Programmiersprachen wie z. B. Scratch, SNAP! oder NEPO gibt es empirisch erprobte Programmierkurse. Doch sie haben den Nachteil, dass sie häufig die Anschaffung zusätzlicher Hardware erfordern. Außerdem fördern sie zwar informatische Kompetenzen, vernachlässigen aber meistens mathematikdidaktische oder -inhaltliche Aspekte. Dies stellt Lehrende vor große Herausforderungen und ist vor dem Hintergrund aktueller bildungspolitischer Studien kritisch zu betrachten.

Das Projekt CoM-MIT entwickelt, erforscht und implementiert fächerverbindende Lernumgebungen zum Programmieren im Mathematikunterricht der Klassen 3/4 und 5/6. Die Lernumgebung ist so konzipiert, dass Schüler:innen schrittweise an das Programmieren herangeführt werden. Dabei werden ihnen zu Beginn fertige Codes zu Zahlenfolgen präsentiert, die sie mithilfe eines QR-Codes aufrufen. Anhand dieser Beispiele, die die Schüler:innen verändern oder vergleichen, lernen sie die Funktionsweise einzelner Blöcke kennen. Sie üben, die Codes einzuschätzen und können ihre Lösungen durch Starten der Simulation selbst überprüfen. Im weiteren Verlauf werden Teile von Codes ergänzt, zerlegt oder Blöcke zusammengepuzzelt. Am Schluss sollen zu vorgegebenen oder eigenen Zahlenfolgen komplette Codes geschrieben werden.

Zum Programmieren wird die blockbasierte, visuelle Programmiersprache NEPO verwendet, die beim Online-Editor Open Roberta Lab (https://lab.open-roberta.org) frei zugänglich ist. Ein zentrales Ziel ist, evidenzbasierte Lernumgebungen für das Programmieren im Mathematikunterricht zu entwickeln, die praxisnah gestaltet und einfach im Unterricht einsetzbar sind. Neben der Veröffentlichung von Best-Practice Beispielen sollen die entwickelten Konzepte in die Lehrkräfteausbildung an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg sowie in die Fortbildung berufstätiger Mathematiklehrkräfte integriert werden.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Dr. Jens Dennhard
Fakultät III, Institut für Mathematik und Informatik
Pädagogische Hochschule Heidelberg, Keplerstr. 87, 69120 Heidelberg
+49 6221-477 283
dennhard@ph-heidelberg.de

Dr. Saskia Schreiter
Fakultät III, Institut für Mathematik und Informatik
Pädagogische Hochschule Heidelberg, Keplerstr. 87, 69120 Heidelberg
+49 6221-477 343
schreiter@ph-heidelberg.de