Informatik / Mathematik / Robotik

Die Fähigkeit algorithmisch zu denken, also Probleme zielorientiert und strategisch zu lösen, bzw. in Strukturen und Prozessen zu denken, ist nicht nur in der Informatik essentiell, sondern berührt alle Fächer, nicht nur, aber insbesondere den MINT-Bereich.
Im Projekt «Algorithmisches Denken an der Primarschule» wird die Entwicklung eines Ausbildungskonzepts mit Lernmaterialien für die Aus- und Weiterbildung von amtierenden und angehenden Lehrpersonen verfolgt, um sie auf die fachübergreifende Vermittlung nachhaltiger Problemlösekompetenzen an der Primarschule vorzubereiten. Das Projekt ist gemäss Spiralprinzip auf die Anforderungen des Lehrplans 21 angepasst und strebt die lückenlose Förderung des algorithmischen Denkens vom Kindergarten bis mindestens zur sechsten Klasse an.

Im Rahmen eines dreijährigen Joint Masters von zwei Departementen der Scuola universitaria professionale della Svizzera italiana SUPSI (Dipartimento Formazione e Apprendimento DFA und Dipartimento tecnologie innovative DTI) werden neue Wege in der Ausbildung von Mathematiklehrpersonen beschritten. Ziel dieser neu zu entwickelnden Master-Ausbildung ist es, Ingenieure/-innen und Naturwissenschaftler/-innen FH zu Mathematiklehrpersonen für die Sekundarstufe I auszubilden. Die Ausbildung ist schweizweit anerkannt.

Das Projekt „Robotik in der Grundschule“ ist die Weiterführung und Institutionalisierung des Projekts PReSO (2015-2016). Ziel ist es, ein CAS zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts werden die teilnehmenden Lehrpersonen, die keine spezifischen Kenntnisse im Bereich der eingesetzten Technologie besitzen, ausgebildet und begleitet. Die Inhalte der Weiterbildung umfassen das Konzept des Computional Thinking (Wing, 2006), die Methode des Projektunterrichts sowie die Funktionsweise der verwendeten Roboter und der digitalen Technologien.

In einer ersten Pilotphase (2015-2016) in Rahmen eines Forschungsprojekts wurden bereits 15 Lehrpersonen ausgebildet, die die Robotertechnik in ihren Klassen einsetzen und somit den Schülerinnen und Schülern Grundkenntnisse der Programmierung und des Konzepts des Computional Thinking beibringen. Dies wird mit Hilfe von programmierbaren Robotern auf spielerische Art und Weise erreicht.

Die Pädagogische Hochschule Luzern baut in Zusammenarbeit mit der Hochschule Luzern Technik & Architektur sowie Informatik ein RobertaRegioZentrum für den Kanton Luzern auf. Die Roberta®-Initiative fördert durch gendergerechte Lernumgebungen mit Robotern den Zugang zu Informatik und Technik. Die Hochschule Luzern und die PH Luzern beraten Lehrpersonen im Umgang mit Veranstaltungen für Schülerinnen und Schüler der Primar- und Sekundarstufe. Veranstaltungen für die Aus- und Weiterbildung der Lehrpersonen an der PH Luzern werden im Rahmen der Fächer Naturwissenschaften, Informatik, Technisches Gestalten und MINT-Spezialisierung angeboten. Lehramtsstudierende mit Fächerwahl Medien und Informatik werden im Speziellen zu Scouts oder Roberta-Teachers ausgebildet und bei Veranstaltungen von Schülerinnen und Schülern miteingesetzt. 

Ziel: Lehramtsstudierende und Lehrpersonen sollen für den künftigen Einsatz von Robotik und Technik im Unterricht motiviert und mit gezielten Aspekten vorbereitet werden. Mitarbeitende sowie Studierende der Hochschule Luzern und der PH Luzern werden für den Einsatz von Förderprogrammen mit Schülerinnen und Schülern ausgebildet.

Das Projekt besteht aus einer explorativen Studie, welche zum Ziel hat, Grundlagen für eine gendergerechte Informatikdidaktik mit diversen Ergebnistransfers zu erarbeiten. Die Ergebnisse fliessen an der PHBern in Form von Beratungen oder einer Mitarbeit bei der Entwicklung von Modulen und der Weiterentwicklung der Robotik-Angebote mit ein. Für die Berner Fachhochschule sollen Vorschläge für eine gendergerechte Überarbeitung von Masterstudiengängen resultieren sowie Workshops für eine gendergerechte Informatik angeboten werden. Schliesslich sollen die Resultate im Rahmen wissenschaftlicher Tagungen in Form von Präsentationen und wissenschaftlichen Publikationen bekannt gemacht werden.

Im Projekt geht es um eine Kooperation von Dozierenden der PHBern und der BFH (Informatik und Wirtschaftsinformatik) bei der Entwicklung einer neuen Pflichtveranstaltung "Informatik" für Bachelorstudierende des Instituts Sekundarstufe I an der PHBern. Durch einen fachwissenschaftlichen und didaktischen Austausch über Informatik in der Schule und über Programmierungsanforderungen von Schulabgängerinnen und Schulabgängern sowie von Lehrpersonen sollen die Inhalte der Veranstaltung entwickelt und in ein Curriculum überführt werden.

Es soll für die Studierenden der PHBern und der BFH eine Entwicklungsumgebung für Robotik eingerichtet werden (LEGO Education Innovation Studio, LEIS). Im Projekt geht es um die Entwicklung und den Aufbau gemeinsamer Lehrmodule der Berner Fachhochschule (Hochschule für Agrar-, Forst- und Lebensmittelwissenschaften) und der PHBern (Institut für Vorschulstufe du Primarstufe) zum Thema Automatisierung und Robotik im Dienste der Natur sowie um die Erarbeitung von Unterrichtseinheiten dazu.