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2024
Lukas-Max Lasser
In seiner Arbeit setzt sich Herr Lasser mit der Frage auseinander, wie Schülerinnen und Schüler Künstliche Intelligenz und den Einfluss dieser nicht nur im Informatikunterricht, sondern in allen Fächergruppen, selbst wahrnehmen und welchen Einfluss diese auf Lernprozesse hat.
Hierfür nutzt er einen eigens entwickelten Fragebogen, dessen 109 Rückläufe von Schulen aus Halle, Köthen und Magdeburg er mit deskriptiver Statistik und einigen Korrelationstests wie Spearman-Rho analysiert.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass es signifikante Unterschiede in der Nutzungshäufigkeit von KI-Tools zwischen den verschiedenen Fächergruppen gibt und sich auch der wahrgenommene Einfluss von KI-Tools je nach Fächergruppe stark unterscheiden, wobei in geistes- und gesellschaftswissenschaftlichen Fächern sowie Informatik der Einfluss auf den Lernprozess als besonders positiv bewertet wird und in sport-praktischen Bereichen vergleichsweise geringer.
Herr Lasser regt an, KI-gestützte Lerntechnologien gezielt in den Unterricht zu integrieren und die kritische Reflexion über deren Einsatz zu fördern.
Sebastian Linsenbarth
In seiner Arbeit setzt sich Herr Linsenbarth mit der Frage auseinander, wie mathematische und informatische Konzepte wie die Mengenlehre, Aussagenlogik oder endliche Automaten, die Schlüsselkompetenzen für viele Berufe darstellen, zusammenhängen und wie Schülerinnen und Schüler ihre eigenen Leistungen in beiden Disziplinen einschätzen.
Hierfür nutzt er einen eigens entwickelten Fragebogen, den er in einer neunten Klasse des Christian-Wolff-Gymnasiums in Halle im Informatikunterricht ausfüllen lässt, wobei er für die systematische Analyse eigene Kategorien, beispielsweise bezüglich der Selbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler, konzipiert, um die subjektiven Einschätzungen differenziert zu betrachten.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass niedrige Kompetenzwerte im Fach Mathematik nicht zwangsläufig zu niedrigen Kompetenzwerten im Fach Informatik führen, wobei es dennoch tendenziell eine Übereinstimmung der Kompetenzniveaus in den beiden Disziplinen gibt.
Herr Linsenbarth stützt durch seine Ergebnisse die Studien von Hauser, Komm und Serafini (2019), sowie die Studie von Fell (1998).
Anton Dietrich
In seiner Arbeit setzt sich Herr Dietrich mit der Frage auseinander, inwiefern Schlüsselkompetenzen wie Abstraktes Denken oder Modellieren durch die unter Anderem im Ingenieurwesen angewandten Petri-Netze gefördert werden, insbesondere im Vergleich zu endlichen Automaten.
Hierfür nutzt er das Neun-Phasen-Modell von Döring und Bortz und wählt das quantitative Forschungsdesign, indem er unabhängige Variablen, wie die Gruppenzuordnung zum Kurs Petri-Netze beziehungsweise zum Kurs endliche Automaten, und abhängige Variablen misst, wie die Abstraktionskompetenz in ihrer Kompetenzausprägung, Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu erkennen, nutzt.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass in einigen Schlüsselkompetenzen, vor allem in den Modellbildungs- und Entwurfskompetenzen, bei denjenigen Schülerinnen und Schüler, die zum Kurs Petri-Netze zugeordnet waren, tatsächlich ein höherer Kompetenzanstieg vorzuweisen ist, als bei denjenigen, die zum Kurs endliche Automaten zugeordnet sind.
Herr Dietrich merkt an, dass seine Studie zwar Hinweise auf positive Effekte bezüglich der Entwicklung informatischer Schlüsselkompetenzen gibt, sie allerdings auf Grund der kleinen Stichprobengröße mit Vorsicht zu genießen sei und eine Längsschnittuntersuchung weitere Erkenntnisse liefern könnte.
Dmitrij Pinekenstein
In seiner Arbeit setzt sich Herr Pinekenstein mit der Frage auseinander, wie Open Educational Resources als freie Materialien für Lehrkräfte im Rahmen der Modellbildung von unterschiedlichen Sachverhalten dienen, um 3D-Modelle kostengünstig zu drucken und so in den Unterricht zu integrieren, wobei er hierfür ebenfalls die Frage nach den strukturellen und personellen Anforderungen untersucht.
Hierfür nutzt er im praktischen Teil seiner Arbeit eine Bedarfsanalyse und stellt hierfür mehrere Forschungsfragen auf, die er mit Hilfe einer qualitativen Datenerhebung, und einer Stichprobe von mindestens drei Informatiklehrkräften an Gymnasien oder Gesamtschulen in Halle und Umgebung beantwortet, wobei er das SPSS-Prinzip (Sammeln, Prüfen, Sortieren, Subsumieren) von Helfferich anwendet.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass sich die Anforderungen für Open Educational Resources nur wenig zu denen der klassischen Lehrmaterialien wie Schulbücher unterscheidet und drei der vier befragten Lehrkräfte selbstständig zusätzliche Hilfsmittel entwickeln oder herstellen, wobei als Anforderungen an diese "Direkt benutzbar", "Viele Anwendungsbeispiele" und "Differenzierung möglich" genannt wird.
Herr Pinekenstein erläutert, dass trotz diesen Ergebnissen den Lehrkräften die 3D-gedruckten Hilfsmittel unbekannt waren und zwei der vier Befragten auch keinen Zugang zu 3D-Druckern haben. Allerdings wurde sich zur Idee, 3D-Drucker zum Herstellen von Hilfsmitteln zu verwenden, begeistert geäußert.
2023
Tim Gleichmann
In seiner Arbeit setzt sich Herr Gleichmann mit der Frage auseinander, wie sich FLACI, eine digitale und interaktive Lernplattform für Formale Sprachen, Automaten, Compiler und Interpreter, in einer neunten Klasse - bezüglich Kompetenzerwerb in der Automatentheorie, der Selbsteinschätzungen der Schülerinnen und Schüler zu unterschiedlichen Zeitpunkten und der Motivation - auswirkt, vor allem im Vergleich zu einem nicht-digitalen Unterricht bei diesem Thema.
Hierfür nutzt er das Neun-Phasen-Modell von Döring und Bortz, im Rahmen einer eigenen Unterrichtsreihe, mit Variablen, die den zu untersuchenden Phänomen entsprechen, sowie einen Prä- und Posttest, den er in zwei Gruppen, einer Experimental- und einer Kontrollgruppe, die aus Schülerinnen und Schüler eines Informatikkurses bestehen, anwendet, und weitere Verfahren der deskriptiven Statistik, wie einen t-Test.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass wissenschaftlich-fundiert keine signifikante Steigung der fachlichen Kompetenz, Motivation und Selbstwirksamkeit nachgewiesen werden kann, da sich die nicht signifikante Steigung der fachlichen Kompetenz aus der thematischen Vermittlung der Inhalte ableitet.
Herr Gleichmann merkt an, dass sich dennoch Hinweise auf eine Steigung der fachlichen Kompetenz durch FLACI ergaben und es deshalb notwendig sei, weitere Forschung mit größeren Stichproben durchzuführen, was zusätzlich auch verschiedene Literatur zeigt.
Christian René Kamenz
In seiner Arbeit setzt sich Herr Kamenz mit der Frage auseinander, wie sich Portfolios in der Sekundarstufe I - als Alternative zu herkömmlichen Leistungsbemessungen wie Tests oder Klausuren - die den Schülerinnen und Schülern mehr Individualität ermöglichen und unter Anderem das Lernen als Prozess dokumentieren, auf intrinsische Motivation und verschiedene Lernstile, also Präferenzen beim Lernen, im Rahmen der Differenzierung, auswirken.
Hierfür nutzt er Methoden der deskriptiven Statistik mit einem eigens entwickelten Fragebogen, den er in einer neunten Klasse mit 22 Schülerinnen und Schülern, die er in zwei Gruppen aufteilt, in Brandenburg im Rahmen einer eigens entwickelten Unterrichtsreihe, verwendet, wobei er außerdem eine Bedarfs- und Sachanalyse bezogen auf den Themenbereich Computergrafik und die Klasse durchführt.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass die Portfolioarbeit zwar die Veränderung der Lernstile deutlich beeinflusst, indem sie eine Neigung zum akkommodierenden Lernstil fördert, allerdings nicht die intrinsische Motivation, zumindest nicht entscheidend, wobei dennoch angemerkt werden muss, dass die Portfolioarbeit eine positive Wirkung auf die Selbstwahrnehmung der Schülerinnen und Schülern hat.
Herr Kamenz regt an, dass die Portfolioarbeit ein wertvolles Instrument sein kann, um die Lernerfahrung und den schulischen Erfolg zu verbessern, aber es hierzu grundsätzlich noch wenig Erkenntnisse bezogen auf Schülerinnen und Schüler in der Forschung gibt, weshalb die Hoffnung besteht, in Zukunft noch effektivere Portfoliokonzepte entwickeln zu können.
Daniel Krosse
In seiner Arbeit setzt sich Herr Krosse mit der Frage auseinander, wie Game-Based Learning, also das Lernen mit Computer- und Videospielen, die von 93% der Jugendlichen verwendet werden, auf den Lernerfolg und die Lernmotivation im Informatikunterricht auswirkt und ob sich das Anwenden des Ansatzes trotz des höheren Aufwands für die Lehrkraft lohnt.
Hierfür nutzt er ein Pretest-Posttest-Design zum Lernerfolg, im Rahmen dessen eine Lerntheke, sowie ein Fragebogen zur Lernmotivation von Seidel, Prenzel, Duit und Lehrke (2003), wobei sich eine Stichprobengröße von 34 Schülerinnen und Schüler, die eine Gesamtschule in Sachsen-Anhalt besuchen, ergibt. Er nutzt das Spiel Minetest und bewegt sich fachlich im Bereich der technischen Informatik.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass der Lernerfolg durch den Game-Based Learning Ansatz im Vergleich zu nicht spielerischen Lernmethoden teilweise gesteigert wird und die Lernmotivation im Laufe der Beschäftigung zurückgeht, allerdings unabhängig von der verwendeten Methode.
Herr Krosse betont, dass die geringe Stichprobengröße ein Problem für die Untersuchung darstellte und eine größere Untersuchung sinnvoll sei. Weiter soll seine Arbeit dazu dienen, das pädagogische Potenzial des Game-Based Learning Ansatzes zu erkennen.
Jannik Klaus Littmann
In seiner Arbeit setzt sich Herr Littmann mit der Frage auseinander, inwiefern sich Robotik-Lernumgebungen und der Einsatz von LEGO SPIKE oder LEGO-Education mit der klassischen Entwicklungsumgebung und den etablierten Unterrichtsmethoden zum Erlernen einer Programmiersprache unterscheiden, wobei er sich auf den Anfangsunterricht, das algorithmische Grundverständnis und die Selbsteinschätzung der Schülerinnen und Schüler fokussiert.
Hierfür nutzt er Tests und Befragungen nach einer Einteilung einer zehnten Klasse an einer integrativen Gesamtschule in Halle, die den Fachlehrplan Informatik für das Gymnasium verwendet, in zwei Gruppen zum Vergleich der beiden Zugänge, wobei Herr Littmann eine die Testgruppe unterrichtet und der Fachlehrer die Referenzgruppe.
Er kommt zu dem Ergebnis, dass in seiner Untersuchung keine Unterschiede bezüglich Motivation oder Kompetenzerwerb festzustellen sind, weshalb sich die Aussage treffen lässt, dass der Einsatz von Robotik-Lernumgebungen den etablierten Unterrichtsmethoden in nichts nachsteht.
Herr Littmann ergänzt, dass der Einstieg in Algorithmen schon in der achten Klasse erfolgt und der Zugang über Robotik-Lernumgebungen hier mehr Erfolg bieten könnte, da diese Form des Einstiegs für eine zehnte Klasse, wie hier untersucht, als zu spielerisch wahrgenommen werden könnte.