Wir gehen mit Ruby auf die Reise ins Innere des Computers. Nachdem wir am ROM-Speicher vorbeigeschwebt sind, grüssen wir den Prozessor, den Arbeitsspeicher, die Grafikkarte und machen es unseren Daten auf der Festplatte gemütlich. Spielerisch bahnen wir unseren Daten den Weg durch den PC, begreifen die analoge und digitale Welt und erfahren mit dem neugierigen, rothaarigen Mädchen Ruby, wie nah beieinander Logik und Phantasie liegen. Ist es Magie, die unsere Smartphones, Tablets und Laptops zum Leben erweckt?
Relevanz und Übersicht
Gerade die jüngeren Lernenden haben wenig Berührungsängste mit digitalen Geräten. Sie nutzen diese, weil sie zu ihrer Welt gehören. Überall lassen sich Anwendungen und Geräte finden und solange der Akku geladen ist, funktionieren sie auch und ermöglichen uns allen ein Teil der Kultur der Digitalität zu sein. Aber was sich unter dem stossfesten Glas oder der Hochglanz-Plastikabdeckung befindet, ist gar nicht so einfach zu erklären. Ruby, die Protagonistin der «Hello Ruby»-Kinderbücher von Linda Liukas, einer finnischen Tech-Pionierin, nimmt uns mit auf ihre Reise ins Innere des Computers und erklärt, auf spielerische und kindgerechte Art und Weise, Form und Funktion der verschiedenen Bauteile. Dieses Ideenset hilft Ihnen als Lehrperson, den Transfer zwischen der Handlung im Kinderbuch und realer Informatik zu illustrieren und Unterrichtsszenarien entsprechend didaktisch aufzubereiten.
Vorstellungen und Vorkenntnisse
Sehr spannend ist es zu sehen, wie sich Kinder die Komplexität der Informatik vorstellen. Egal ob man mit ihnen im Kreis gemeinsam überlegt, wie der Computer oder das Smartphone funktionieren oder ob die Kinder einmal aufzeichnen, wie sie sich das «Leben» im Gerät vorstellen, das Anknüpfen an diese Vorstellungen ist zentral für das Verständnis und für einen nachhaltigen Lerneffekt (vgl. conceptual change / conceptual growth und didaktische Rekonstruktion).
Allgemein ist festzuhalten, dass das Thema Informatiksysteme aus der Perspektive der Anwendung einen hohen Lebensweltbezug hat. Ruby hilft den Kindern dann die Anwendungsperspektive zu verlassen und in die Technologie selbst einzutauchen – im wahrsten Sinne des Wortes.
In Hinblick auf die Vorstellungen ist hier noch die Genderperspektive zu nennen, welche hier komplett aufgebrochen bzw. in natürlichster Art und Weise ausgeblendet wird. Ruby ist ein Mädchen und interessiert sich für Informatik. Ihr Freund Django tut dies auch. Es gibt hier keinen Anlass, dass Mädchen oder Jungen in unterschiedlicher Art und Weise abgeholt werden müssten. Gender Equality wird hier von der Protagonistin vorgelebt.
Lerngegenstand und thematische Schwerpunkte
| Thematischer Schwerpunkt | Kurzbeschrieb |
| Ruby kennenlernen und sie auf ihrer Reise ins Innere des Computers begleiten |
Die Kinder lernen Ruby und ihre Freunde, die Komponenten des Computers, kennen. Sie folgen Ruby ins Innere des Computers und begreifen, wie die einzelnen Komponenten im Computer miteinander interagieren.
|
| Rubys Freunde: Hardware | Die Kinder können sowohl digital mit dem Puzzle als auch analog mit Schere und Leim ihren eigenen Computer basteln. Dabei lernen sie, welche Funktion welches Teil hat. |
Verlauf und Lehrplanbezug
Organisation
Die Webseite dient als Selbstlernmaterial für die Kinder. Die älteren Kinder können das Dossier nutzen, um ihre Lernspuren festzuhalten. Der Bastelbogen wird auf festem Papier auf A3 ausgedruckt und an die Kinder verteilt. Weiterhin sind zum Basteln Schere, Leim, Stifte und eine Musterbeutelklammer nötig.
Verlauf
Methodisch basiert das Vorgehen auf den Prinzipien des
| Didaktische Phase * | Aufgaben |
|---|---|
| Explorieren erkunden, begegnen, Vorwissen und Erfahrungen aktivieren, Konzepte prüfen und hinterfragen, aktiventdeckend |
Präkonzept (Stelle dir vor, du fliegst in deinen Computer: Was wird dir begegnen? Auf wen wirst du treffen?) Material: |
| Erarbeiten neue Konzepte und Handlungsweisen kennenlernen, ordnen |
Geschichte Material:
|
| Üben und Vertiefen trainieren, erweitern, für sich verfügbar machen |
Computer basteln Puzzle Eigene Entdeckungstour durch die Website |
| Anwenden in bekannten Situationen |
Transfer zum richtigen PC mittels zur Verfügung gestelltem, aufgeschraubtem Laptop |
| Übertragen in unbekannten Situationen |
|
| Reflexion |
Gemeinsamer Austausch mit Ruby: Im Kreis werden die Erkenntnisse besprochen. Auf der Website ist ein Wer-bin-ich-Spiel vorbereitet. Die Kinder hören die Audio-Beispiele und beantworten die Frage. Material: |
* Die didaktischen Phasen basieren auf dem Modell kompetenzfördernder Aufgabensets nach Kalcsics & Wilhelm, 2017.
Reflexion
Die Lernspuren werden von den Lernenden dokumentiert. Die Lernenden berichten einander in regelmässigen Abständen, was sie bereits herausgefunden haben und welche Schlüsse sie daraus ziehen. So erhält die Lehrperson Gelegenheit, den individuellen Lernprozess einzuschätzen und zu unterstützen (formative Beurteilung).
Reflexionsfragen spricht Ruby auf der Website:
- Prozessor spricht: Was passiert, wenn zwei von mir in einen Computer eingebaut werden?
- Grafikkarte spricht: Was passiert, wenn es mir zu heiss wird?
- ROM spricht: Was passiert, wenn ich am Morgen verschlafe?
- Arbeitsspeicher spricht: Was passiert, wenn ich zu klein bin?
Lehrplanbezug
Die Unterrichtseinheit hat das Ziel, dass die Kinder spielerisch ein Verständnis vom Innenleben der Geräte, die sie oft schon täglich verwenden, entwickeln. Alles ist Strom und keine Zauberei. Dieses Grundverständnis der digitalen Welt ist nicht im Lehrplan operationalisiert, bildet aber die Grundlage für ein tieferes Verständnis und damit für die Erarbeitung der im Lehrplan vorgesehenen Kompetenzen. Auch wird den Kindern so der Zusammenhang zwischen Datenstrukturen, Algorithmen und Informatiksystemen klar, und sie können die Materie in höheren Stufen besser ganzheitlich erfassen.
Im Folgenden wird am Beispiel der Informatikkompetenzen erläutert, wie das Wissen aus diesem IdeenSet dienen kann, um die Relevanz der jeweiligen Kompetenzen zu verdeutlichen und wie diese Themen eingebettet werden können.
MI.2.1a Sortieren & Ordnen
Der Computer muss alles erst in seine eigene «
MI2.2a Formale Anleitungen erkennen und ihnen folgen
Damit der Prozessor entscheiden kann, was grösser und was kleiner ist, muss er genaue Anweisungen erhalten. Er muss wissen, was und wie viel er sortieren soll, ob absteigend oder aufsteigend und wo er das Ergebnis abspeichern soll. Für all das erhält er eine Anleitung. Diese Anleitung hat ein Mensch geschrieben, und damit Menschen dem Prozessor solche Aufträge geben können, müssen sie wissen, wie dieser funktioniert und welche Sprache er spricht.
MI2.3a-d Anwendungskompetenzen
Kinder bedienen Geräte im privaten und schulischen Umfeld. Sie entwickeln dadurch Kompetenzen im Umgang mit den Werkzeugen. Wenn sie aber auch ein Verständnis für die Funktionsweise entwickeln können, werden ihnen in höheren Stufen viele Handlungen plausibler und logischer erscheinen. Wenn der Computer bei einem Spiel oder Video sehr laut wird, können sie einordnen, dass hier gerade der Prozessor und die Grafikkarte sehr belastet sind und gekühlt werden müssen.
Weitere Hinweise
Die zur Verfügung gestellten Materialien stehen alle unter einer CC-BY-Lizenz und können unter Angabe des Namens der Urheberinnen uneingeschränkt verwendet werden.
Die Originalbücher der Helly Ruby Reihe können im Buchhandel erworben werden. Das Nutzungsrecht liegt beim Verlag Bananenblau.
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