Veröffentlicht: 01.03.11
Campus

Tanzende Schildkröten auf dem Bildschirm

Das Ausbildungs- und Beratungszentrum für Informatikunterricht der ETH Zürich führt in Domat/Ems Programmierkurse für Primarschüler durch. In wenigen Stunden erlernen die Kinder die Programmiersprache «LOGO», wobei eine steuerbare Schildkröte für Begeisterung sorgt.

Anna-Katharina Ehlert
Theresa, die das höhere Lehrdiplom in den Fächern Informatik und Bewegungswissenschaften absolviert, unterstützt die Schüler beim Programmieren. (Bild: Anna-Katharina Ehlert / ETH Zürich)
Theresa, die das höhere Lehrdiplom in den Fächern Informatik und Bewegungswissenschaften absolviert, unterstützt die Schüler beim Programmieren. (Bild: Anna-Katharina Ehlert / ETH Zürich) (Grossbild)

«Was muss ich machen, damit die Schildkröte auf dem Bildschirm ein Siebeneck zeichnet?», fragt Juraj Hromkovic, Leiter des Ausbildungs- und Beratungszentrums für Informatikunterricht der ETH Zürich (ABZ, siehe Kasten) in die Runde. Die Hälfte der Fünftklässler von Lehrer Gian Fontana im Primarschulhaus Caguils in Domat/Ems hebt die Hand. Lorena diktiert dem Informatikprofessor langsam, was er tippen muss: Repeat 7 [fd 50 rt 360/7]. Kein Problem für die elfjährige Primarschülerin – und das nach nur acht Stunden Programmierunterricht. «Und wie kann ich ein Neuneck zeichnen?», fragt Hromkovic weiter. Wieder schnellen viele Hände in die Höhe. Nach zwei, drei weiteren Beispielen haben alle das Konzept verstanden. Da schlägt Hromkovic den Schülern vor, gemeinsam ein Programm zu schreiben, das ein beliebiges Vieleck mit beliebiger Seitenlänge zeichnen kann.

«Besser als Mathe und Deutsch»

Keine fünf Minuten vergehen, bis die Primarschüler zusammen mit Juraj Hromkovic die Aufgabe gelöst haben. Den Rest der Stunde arbeiten sie selbstständig, unterstützt vom Klassenlehrer und zwei Mitarbeiterinnen des ETH-Professors. Im Klassenzimmer ist es ruhig, flüsternd geben sich die Kinder gegenseitig Tipps. Es scheint ganz so, als würden sie die mathematischen Probleme, die sie lösen gar nicht unbedingt als solche wahrnehmen. Alisa sagt: «Es ist mal etwas anderes und gefällt mir eigentlich besser als Mathematik und Deutsch.» Auf manchen Bildschirmen, speziell solchen vor denen kichernde Schüler sitzen, geschieht derweil Merkwürdiges: Die LOGO-Schildkröte führt einen irren Tanz auf, während sie blitzschnell ein winzig kleines Vieleck in einer Endlosschlaufe zeichnet. Der Unterricht regt offensichtlich zum Experimentieren an. «Die Kinder lernen eine völlig neue Art des Denkens. Auch der Lösungsweg, der sonst oft unsorgfältig hin gekritzelt wird, ist im Programm-Editor immer klar nachvollziehbar» zeigt sich Gian Fontana zufrieden. Geschieht ein Fehler, zeichnet die Schildkröte nicht das gewünschte Muster. Die Kinder merken dies dann auch ohne dass eine Lehrperson sie darauf hinweisen muss.

Probleme lösen

Die Primarschüler arbeiten mit der Programmiersprache LOGO, einer in JAVA implementierten Programmierumgebung, die im Internet kostenlos verfügbar ist. Mit nur zehn verschiedenen Befehlen können auch anspruchsvolle Aufgaben gelöst werden. Hromkovic veröffentlichte 2010 ein Lehrbuch für Unterricht und Selbststudium mit LOGO. Eine gekürzte Version dieses Buches, die die ersten sechs Lektionen zusammenfasst, dient bei dem Schulversuch in Domat/Ems als Arbeitsgrundlage. Dabei erfahren die Kinder, wie moderne Programmierung funktioniert. Sie lernen, dass der Rechner nur genau die Befehle ausführt, die sie selbst im Programm-Editor eingegeben haben. Auf spielerische Weise erlernen die Schüler Fähigkeiten, die später auch im Arbeitsleben gefragt sind: Probleme ohne Hilfe zu lösen, sich immer wieder neu zu orientieren und sich Wissen selbstständig anzueignen. Mit dem ABZ unterstützt die ETH Lehrkräfte aus Volks- und Mittelschulen, die den Informatikunterricht einführen oder erweitern möchten. Das Ziel ist, den Informatikunterricht für die Kinder der Gemeinde Domat/Ems flächendeckend im Unterricht zu verankern und mit diesem Pilotprojekt ein gutes Beispiel für andere Schulen zu schaffen. Schon letztes Jahr hat Juraj Hromkovic mit dem ABZ in Domat/Ems Projekttage zum Thema Informatik durchgeführt. Pascal Lütscher, Lehrer einer sechsten Klasse im Schulhaus Caguils, hat darauf das Programmieren mit LOGO in das Fach Geometrie eingebunden und gute Erfahrungen damit gemacht.

Wettbewerb statt Prüfung

Im zweiten Teil des Nachmittags findet ein Wettbewerb statt. Ohne Prüfungsdruck wird sichtbar, was die Kinder in fünf Stunden Programmierunterricht gelernt haben. Die Schüler arbeiten eine Stunde lang hochkonzentriert, nur unterbrochen von überschwänglichem Jubel, mit dem jede erfolgreich gelöste Aufgabe quittiert wird. Nach nur 20 Minuten steht der Gewinner des Wettbewerbs fest, der als Belohnung eine Ausgabe des Lehrbuches «Einführung in die Programmierung mit LOGO» mit nach Hause nehmen darf. Natürlich geht an diesem Nachmittag niemand leer aus und alle erhalten eine kleine Erinnerung daran, was sie der kleinen Schildkröte auf dem Bildschirm alles beigebracht haben.


Ausbildungs- und Beratungszentrum für Informatikunterricht

Das ABZ der ETH Zürich fördert die Informatikausbildung für Kinder, Jugendliche und Erwachsene nachhaltig. Das Fach Informatik soll langfristig auf allen Schulstufen in den Lehrplan integriert werden. Das ABZ erteilt Informatikunterricht an Primar- und Mittelschulen und entwickelt gedruckte sowie elektronische Unterrichtsmaterialien. Ein Schwerpunkt bildet die Aus- und Weiterbildung von Informatiklehrkräften für Mittel- und Fachhochschulen, sowie das Bereitstellen von Musterlehrplänen. Daneben führt das ABZ für alle Altersgruppen öffentliche Veranstaltungen wie «Open Class» an der ETH, die Ringvorlesung «Informatik macht Schule» und das ETH-UZH-Kolloquium für Informatiklehrkräfte durch. In Form eines ganzjährigen Trainings übernimmt das ABZ ausserdem die fachliche Betreuung der Schweizer Informatik-Olympiade. Mit Erfolgen an der Internationalen Informatik-Olympiade, wie 2008 in Kairo, als Schweizer Gymnasiasten zwei Silbermedaillen gewonnen haben, soll die Popularität des Fachs Informatik an Mittelschulen erhöht werden. Das ABZ ist am Kompetenzzentrum EducETH beteiligt und pflegt den Informatikteil dieser Plattform.