Veranstaltungsprogramm

Der Orientierungsrahmen für den Lernbereich Globale Entwicklung ist eine von der Kultusministerkonferenz (KMK) verabschiedete Empfehlung, um Bildung für Nachhaltige Entwicklung (BNE) in Schule und Unterricht zu verankern. 2019 wurde beschlossen, den Orientierungsrahmen auf die Oberstufe zu erweitern und erstmalig das Fach Informatik aufzunehmen.

Der vorliegende Artikel legt Anknüpfungspunkte zwischen Informatik und BNE dar (Abschnitt 2) und setzt diese in Zusammenhang mit didaktischen Überlegungen (Abschnitt 3). Zudem werden die Kernkompetenzen des Lernbereiches Globale Entwicklung aufgezeigt (Abschnitt 4) und für die Informatik in der Sekundarstufe II herausgestellt. Abschließend wird anhand der beiden Unterrichtsbeispiele Kryptowährung und Simulation aufgezeigt, wie die vorgestellten Ansätze in die Schulpraxis überführt werden können (Abschnitt 5).

Die MINT-Bildung erfuhr in den letzten Jahren einen großen Aufschwung. Arbeitsmethoden und Inhalte mehrerer Fächer sollen sich ergänzen und in ihrer Perspektive zu einem umfassenden Verständnis der Naturwissenschaft beitragen. Bisherige Forschung zeigt jedoch, dass insbesondere Mathematik und Informatik in derartigem Unterricht häufig unausgeprägt bzw. auf wenige Teiltätigkeiten (wie rechnen oder programmieren) beschränkt bleiben. Zudem bleibt die Verbindung häufig segmentiert, und die Arbeitsmethoden der Einzelfächer stehen nebeneinander, ohne sich im Sinne der Lernziele zu ergänzen. Das Ziel des hier vorgestellten Praxisbeitrages ist es, dem ein Positivbeispiel, insbesondere aus informatikdidaktischer Perspektive, gegenüberzustellen.

Für das vorgestellte Projekt „Das gläserne Ökosystem“ werden zunächst Pflanzengläser mit microcontrollergestützten Sensoren präpariert. Die Lernenden sollen hier die Gläser befüllen und insbesondere ein Informatiksystem erstellen, das die Daten der Sensoren automatisch in eine über Netzwerk verfügbare Datenbank übermittelt. Anschließend untersuchen Schüler mit einem experimentellen Ansatz den Einfluss verschiedener Interventionen wie z.B. die Zugabe von CO2 in das Gefäß. Dieser experimentelle Ansatz wird in einer dritten Phase um einem data science Ansatz ergänzt, bei dem auf Basis der vorhandenen Messwerte positive und negative Einflussfaktoren auf die Ökosystementwicklung identifiziert werden. Ziel ist es, den Lernenden das Zusammenspiel verschiedener Arbeitsmethoden beim Generieren und Testen von Hypothesen zu verdeutlichen. Im Modellsystem sind die Systemzusammenhänge von (in)stabilen Ökosystemen auf wenige Variablen elementarisiert, sodass biophysikalisches Argumentieren auf Basis der erlangten Daten möglich wird.