Entwicklung eines Kompetenzmodells für objektorientierte Programmierung

Entwicklung eines Kompetenzmodells für objektorientierte Programmierung

Projektbeschreibung

Kooperationsprojekt mit Didaktik der Informatik, München

In den vergangenen Jahren hat sich in vielen Fachdidaktiken das Thema der Kompetenzmodellierung als Reaktion auf die nationalen PISA-Ergebnisse als einen ihrer Forschungsschwerpunkte etabliert. Speziell zu diesem Thema wurde das DFG-Schwerpunktprogramm 1293 "Kompetenzmodelle zur Erfassung individueller Lernergebnisse und zur Bilanzierung von Bildungsprozessen" eingerichtet, in welchem verschiedene Projekte aus unterschiedlichen Fachdidaktiken vereint wurden. In der Didaktik der Informatik haben sich in den letzten Jahren zwei Forschungsprojekte diesem Thema gewidmet. Zum einen wurde im Verlauf des DFG-Projektes MoKoM untersucht, wie sich Kompetenzen im Themenbereich "Modellieren und informatisches Systemverständnis" beschreiben lassen. Zum anderen wurde im BMBF-Projekt KUI analysiert, über welche Kompetenzen zukünftige Lehrende im Bereich der Informatik verfügen müssen. Zu vielen weiteren und wichtigen Inhaltsfeldern der Informatik sind bislang noch keine empirisch fundierten Modelle bekannt.

Ein solches Themenfeld, das besondere Relevanz in den deutschen Gymnasiallehrplänen sowie den Anfangsvorlesungen an Hochschulen genießt, ist die Einführung in die objektorientierte Programmierung (OOP). In Schulen lernen die Schülerinnen und Schüler zuvor zu lebensweltlichen Problemstellungen analysierte und ggfs. entworfene Systeme damit zu verstehen, weiterzuentwickeln oder selbstständig zu gestalten, auch mit den Zielen, die Möglichkeiten und Grenzen solcher Informatiksysteme zu bewerten und ihr problemlösendes Denken systematisch weiterzuentwickeln. Aufgrund der Praxisrelevanz ist auch an Universitäten die Einführung in die Programmierung anhand einer objektorientierten Sprache der verbreitete Ansatz.

Um Lehr-Lern-Prozesse in diesem wichtigen Feld besser zu verstehen und für systematische Vergleiche im Großen zugänglich zu machen, ist es das Ziel dieses Vorhabens, ein Kompetenzmodell mit zugeordneten Messinstrumenten für einen relevanten Ausschnitt aus diesem Gebiet für den schulischen Bereich zu entwickeln. Das Erlernen des Programmierens stellt gerade für Anfängerinnen und Anfänger eine große Herausforderung dar, da Wissen zu Syntax und Semantik der Sprache, zur Handhabung der Werkzeuge, zu Programmierplänen und zum Problemlösen durchgängig verknüpft werden müssen. Ein entsprechendes Kompetenzmodell kann auch dazu beitragen, die Lehr-Lern-Prozesse und die begleitenden Unterrichtsmittel lerneradäquater zu gestalten.

Da sich Kompetenzen bspw. durch die Lösung entsprechender Testaufgaben sichtbar machen lassen, werden bestehende Aufgaben in Lehrbüchern, Handreichungen und Anfängervorlesungen analysiert und hinsichtlich der benötigten Fähigkeiten zur kompetenten Lösung dieser Aufgaben kategorisiert. Aus dieser Kategorisierung erfolgt die Herleitung eines normativen Kompetenzstrukturmodells. Die hinreichende Vollständigkeit und Korrektheit des entstandenen Modells wird durch Experteneinschätzungen aus Lehrpraxis und Fachdidaktik abgesichert. In Zusammenarbeit mit Vertretern aus Psychologie und Psychometrie wird das gewonnene Modell anschließend in ein psychometrisches Messmodell überführt. Im nächsten Schritt werden auf Basis des gewonnenen Messmodells Testitems erstellt, pilotiert, verbessert und anschließend einer repräsentativen Kohorte zur Verfügung gestellt. Dabei werden die gewonnenen Erkenntnisse durch die Anfertigung von Concept Maps bereichert. Die Auswertung der Items auf Gütemerkmale sowie die Bestimmung der Itemschwierigkeiten und Personenfähigkeiten erfolgen mittels Methoden aus der Item-Response-Theorie. Die gefundenen Ergebnisse sichern so das normative Modell empirisch ab.

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