Abstraction in CT Education
Im Projekt werden Unterrichtsmaterialien entwickelt, die Anfänger*innen dabei helfen sollen, Fähigkeiten im computergestützten Denken durch Lernen in syntaxfreien Umgebungen für die Spieleentwicklung und Roboterprogrammierung zu erwerben.
Steckbrief
- Beteiligte Departemente Technik und Informatik
- Institut(e) Institute for Human Centered Engineering (HuCE)
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Forschungseinheit(en)
HuCE / Labor für Computerwahrnehmung und virtuelle Realität
HuCE / Labor für Robotik - Strategisches Themenfeld Themenfeld Humane Digitale Transformation
- Förderorganisation Andere
- Laufzeit (geplant) 01.01.2026 - 31.12.2026
- Projektleitung Prof. Dr. Sarah Dégallier Rochat
- Partner Universität Bern
Ausgangslage
Das Programmieren hat sich von einer speziellen Fertigkeit, die technischen Experten vorbehalten war, zu einer unverzichtbaren Kompetenz in verschiedenen Disziplinen entwickelt. Heute wird das Programmieren zunehmend nicht nur als technische Praxis, sondern als leistungsstarkes Werkzeug zur Förderung des computergestützten Denkens (CT) anerkannt – der grundlegenden Fähigkeit, Probleme zu analysieren, relevante Details zu abstrahieren und systematisch Lösungen zu entwickeln. Bildungsangebote, die den Schwerpunkt auf Zugänglichkeit legen, insbesondere visuelle und blockbasierte Programmierschnittstellen wie Thymio, Candli oder ScratchJr, priorisieren jedoch oft die Einfachheit auf Kosten tiefergehender CT-Konzepte wie Abstraktion und Zerlegung. Diese Lücke führt dazu, dass Lernende nicht in der Lage sind, ihre Fähigkeiten selbstständig auf verschiedene Kontexte und Programmierparadigmen zu übertragen.
Vorgehen
Ziel dieses Projekts ist es, diese Lücke zu schliessen, indem Unterrichtsmaterialien und unterstützende Softwareumgebungen entwickelt werden, die speziell darauf ausgerichtet sind, bei Anfänger*innen ohne vorherige Programmiererfahrung grundlegende Kompetenzen im Bereich Computerwissenschaft (CT) zu fördern, wobei der Schwerpunkt insbesondere auf Abstraktion und Zerlegung liegt. Wir konzentrieren uns insbesondere darauf, die Schüler*innen dazu anzuleiten, je nach den Anforderungen der verschiedenen Aufgaben auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen zu denken. Wir werden einen problemorientierten Ansatz verfolgen, der die syntaxfreien Programmierschnittstellen Candli – eine Schnittstelle zum Erlernen von STEAM-Kompetenzen durch die Erstellung von Videospielen – und Prograblock – eine Schnittstelle zum Erlernen der Roboterprogrammierung – einbezieht.
