Module der Experimentierkiste Informatik

Die Experimentierkiste Informatik enthält Lern- und Erfahrungsmaterialien, mit denn die Kinder spielerisch an informatische Themen herangeführt werden und Antworten auf folgende Fragen finden:

  • Berufsbild Informatikerin / Informatiker: Was machen Informatikerinnen und Informatiker?
  • Pixel: Wie stellt ein Computer Bilder dar?
  • Analog und digital: Was bedeutet analog / digital?
  • Computer: Aus welchen Teilen besteht ein Computer? Wofür werden diese gebraucht?
  • Algorithmus: Was ist ein Algorithmus?
  • Sortieren und suchen: Wie sortiert ein Computer und warum?

Einen Überblick über die bisherigen Projekttage zur Experimentierkiste Informatik sowie unsere Kindergarten- und Schulpartner finden Sie im I4Kids-Archiv auf den Nachwuchsseiten der Fakultät Wirtschaftsinformatik und Angewandte Informatik.

Stimmen aus der Praxis

"Die Kinder sind absolut begeistert und motiviert bei der Sache. Das Konzept der Experimentierkiste ist stärken- und prozessorientiert und entspricht so voll und ganz der Kompetenzorientierung des neuen Lehrplans in der Grundschule."
Erfahrungen aus dem Einsatz in einer 1. Klasse an einer Grundschule. Den ausführlichen Erfahrungsbericht finden Sie hier(34.8 KB).

"Das Experimentierboxensystem Informatik der Forschungsgruppe Elementarinformatik führt digitales Basiswissen kindgerecht ein. Es leistet wertvolle Grundlagenarbeit zu einem nachvollziehbaren technischen Grundverständnis und zur Begriffsbildung."
Erfahrungen aus dem Einsatz in den Klassen 1 - 4 an einer Grundschule als Vorbereitung auf das Arbeiten mit dem Calliope-Mini. Weitere Informationen finden Sie auf der Projektseite der Schule.

"Die Themen waren sehr motivierend und kindgemäß aufbereitet, die Kinder hatten einen hohen Lernzuwachs."
Erfahrungen aus dem Einsatz in den Klassen 3 und 4 an einer Förderschule

Inhalte und Materialien im Detail

Zum Berufsbild Informatiker / Informatikerin gibt es eine Anzahl Kärtchen mit verschiedenen Gegenständen, die von den Kindern jeweils zum Beruf des Arztes / der Ärztin oder des Informatikers / der Informatikerin zu geordnet werden müssen. Es sind auch ein paar Kärtchen enthalten, die keiner Berufsgruppe zugeordnet werden können.

Für das Thema Pixel gibt es inzwischen mehrere Spielmöglichkeiten, die digital am Tablet oder analog und mit allen Sinnen erfasst werden können. Für die Themeneinführung werden zur Veran-schaulichung Legobausteine eingesetzt und anschließend stark verpixelte Fotomotive, die von den Kindern erraten werden. Die zweite Lerneinheit besteht aus einem Legespiel mit zweifarbigen Holzwürfeln, die von den Kindern auf die Ziffern 0 und 1 gelegt werden, damit das Motiv sichtbar wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Arbeitsblatt so auszumalen, dass das mit 0 und 1 dargestellte Motiv sichtbar wird. Um den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen gibt es zudem Blankoblätter, mit denen sich die Kinder eigene Motive ausdenken können. Auch die Möglichkeit einer Gruppenarbeit anhand von bunter Post-Its macht den Kindern viel Spaß. Das Pixelthema ist sehr vielseitig und kann durch eigene kreative Ideen beliebig ergänzt werden.

An der Station Analog / Digital werden den Kindern diese unterschiedlichen Begriffe erklärt. Dazu enthält die Experimentierkiste zwei digitale Fotokameras und eine analoge Sofortbildkamera. Nach einer kurzen Einführung, die sich immer an der Lebenswelt der Kinder orientiert, wird über die Vor- und Nachteile der Kameras diskutiert. Anschließend haben die Kinder die Möglichkeit, Fotos von sich, ihrem Kindergarten oder ihrer Schule zu machen. Das Thema wird durch Motive mit unterschiedlich starken Vergrößerungen und einer Lupe ergänzt. Zusätzlich gibt es ein Arbeitsblatt, das den Übergang von analog zu digital vermittelt, indem die Kinder mit Filzstift Motive mithilfe von Symbolen auf ein anderes Blatt übertragen. Ähnlich wie beim Pixelthema kann diese Übertragung aber auch durch das Aufkleben von Pixelstickern auf ein Rasterblatt erfolgen, auf das zunächst mit dem Stift ein Motiv gezeichnet wurde.

Für den Einstieg Computer werden die Einzelteile eines zerlegten Computers auf dem Tisch präsentiert. Hierbei können die Kinder am Projekttag, die Einzelteile anfassen und untersuchen. Zur Veranschaulichung enthält die Experimentierkiste einen Prozessor, eine Festplatte zum Aufmachen, ein Laufwerk, ein Motherboard und eine analoge und digitale Computermaus. Anschließend wird auf bedeutende Informatikerinnen und Informatiker, wie beispielsweise Ada Lovelace oder Alan Turing hingewiesen. Dies wird durch Fotos und Anmerkungen zu den ersten Rechenmaschinen ergänzt. Das besondere bei diesem Thema ist der anschließende Einsatz von Tablets. In der Praxis machte das den Kindern sehr viel Spaß, ihre künstlerische Kreativität mit dem frei erhältlichen Malprogramm TUX PAINT auszuleben.

Eine weitere Station zur Begriffseinführung ist der Algorithmus. Den Kindern werden Handlungsabläufe anhand von Rezeptkarten vermittelt. Ebenso können die Kinder am Projekttag, den Handlungsablauf  eines Algorithmus am Beispiel „Vom Aufstehen bis zum Kindergarten bzw. bis zur Schule vergegenwärtigen. Zur weiteren Vertiefung des Themas können die Kinder mit der bildlichen Programmiersprache Scratch Jr interaktive Geschichten erstellen.

Die letzte Station befasst sich mit dem Thema Suchen & Sortieren. Anhand von Bildkärtchen mit zwar gleichen, aber unterschiedlich großen Motiven von Bäumen und Häusern zeigen die Kinder, wie sie vom kleinsten bis zum größten Motiv sortieren. Anschließend wird ihnen am Beispiel des Selectionsort-Algorithmus bzw. des Insertionsort-Algorithmus gezeigt, wie der Computer das macht. Die Kinder erfassen mit wenigen Blicken die unterschiedlichen Größen und sortieren die Kärtchen in die richtige Reihenfolge. Dabei erfahren sie, dass der Computer immer nur zwei Elemente miteinander vergleichen kann. Das Sortieren kann auch mit Hilfe einer Balkenwaage erfahren werden, wobei das Gewicht unterschiedlich gefüllter Filmdöschen oder Überraschungseier miteinander verglichen werden soll.