Computational Thinking

Spielerische Lösung komplexer Sachverhalte

Computational Thinking beschreibt die individuellen Fähigkeiten, Probleme zu erkennen, sie zu abstrahieren und die einzelnen Schritte hin zur Lösung zu identifizieren. Die Lösungsstrategie wird dabei so strukturiert, dass sie für Menschen und Computer auszuführen ist.

Zerlegung

• umfangreiche Aufgabe wird in kleine, unabhängig voneinander lösbare Probleme aufgeteilt

• Prinzip findet sowohl im menschlichen Alltag als auch bei der Entwicklung eines Algorithmus Anwendung

Algorithmus

• gibt die genaue Vorgehensweise zur Lösung eines definierten Problems an

• Problem oder eine Gruppe von Problemen kann gelöst werden, indem eindeutige Lösungsschritte und deren Reihenfolge definiert werden

Mustererkennung

• Wiederholungen und Gesetzmäßigkeiten werden in einer Menge an Informationen als solche erkannt

• Merkmale, die allen Objekten einer Kategorie gemeinsam sind und sie von den anderen unterscheiden, werden wahrgenommen

Abstraktion

• wesentliche Informationen werden aus einer großen Gruppe an Informationen identifiziert

• unwesentliche Details ignorieren und Problemstellung vereinfachen

• mithilfe der Abstraktion ist es möglich, allgemeine Lösungsstrategien zu entwickeln

Warum ist Computational Thinking so wichtig?

Ute Schmid ist Professorin für Angewandte Informatik/Kognitive Systeme an der Universität Bamberg. Mit der interdisziplinären Forschungsgruppe Elementarinformatik (FELI) arbeitet sie daran, Kinder verschiedener Altersstufen für Informatik zu begeistern.

"Computational Thinking ist ein relevanter Baustein für das digitale Lernen. Kinder haben durch die aktive Auseinandersetzung mit Programmierkonzepten die Möglichkeit, den Computer nicht als Unterhaltungsmedium, sondern als kreatives Werkzeug, wahrzunehmen. Die Anwendung und Entwicklung von Algorithmen und deren Umsetzung in Programm-Codes fördert das logische Denken. Programmieren führt zudem häufig zu einem konstruktiven Umgang mit Fehlern, weil Kinder positiv erleben, dass das Erkennen und die Korrektur von Fehlern zur erfolgreichen Problembewältigung führt. Eine zu umfangreiche Nutzung von Tablets als Lernumgebung sowie didkatisch unbegleitetes reines „Coden“ helfen Kindern kaum beim Aufbau digitaler Souveränität. Die Bereitstellung analoger, anschaulicher und haptischer Materialien ist unbedingt erforderlich, um Kindern die digitale Welt begreifbar zu machen."

Cody & Pixi erklären die digitale Welt

Digital Starter: Legespiel Pixel

• Grundkompetenz: Zerlegung

• Digitale Förderaspekte: Grundlegendes Verständnis digitaler Technik, grundlegendes Verständnis für die Digitalisierung von Bildern durch Codes Binärcodes entdecken und anwenden

• Kognitive Förderaspekte: Konzentration, Feinmotorik, Kreativität, Auge-Hand-Koordination

Digital Starter: Coding Architekt

• Grundkompetenz: Mustererkennung

• Digitale Förderaspekte: Grundlegendes Verständnis digitaler Technik, erste Schritte im Coding, Übertragen von digitalen Codes in reale Bauwerke

• Kognitive Förderaspekte: Räumliches Denken, Raum-Lage-Wahrnehmung, Kreativität, Auge-Hand-Koordination

Digital Starter: Coding Pixel

• Grundkompetenz: Zerlegung

• Digitale Förderaspekte: Grundlegendes Verständnis digitaler Technik, Grundlegendes Verständnis für die Digitalisierung von Bildern durch Codes, Codes entdecken und anwenden

• Kognitive Förderaspekte: Konzentration, Feinmotorik, Kreativität

Digital Starter: Algorithmus

• Grundkompetenz: Algorithmus

• Digitale Förderaspekte: Grundlegendes Verständnis digitaler Technik, erste Algorithmen kennenlernen, Handlungsabfolgen erkennen und festlege

• Kognitive Förderaspekte: Konzentration, Kreativität, logisches Denken, räumliches Denken

Digital Starter: Suchen und Sortieren

• Grundkompetenz: Algorithmus

• Digitale Förderaspekte: Grundlegendes Verständnis digitaler Technik, Systematisches Vergleichen kennenlernen, Erste Such- und Sortieralgorithmen

• Kognitive Förderaspekte: Konzentration, problemlösendes Denken, Handlungsplanung