Computational Thinking Tools

Die Forschung zeigt, dass allgemeine Programmierwerkzeuge ineffizient sein können für die Vermittlung von Computational Thinking. Oft müssen lange, aufwendige Programme geschrieben werden, welche nur wenige Computational Thinking Konzepte abdecken. Das ist nicht im Sinne der Informatischen Bildung in Primarschulen. Computational Thinking Tools richten sich, im Gegensatz von Programmierwerkzeugen, nicht an zukünftige Programmierer sondern sogenannte Computational Thinkers. Das heisst, z.B., Spiele und Simulation können mit sehr geringen Aufwand und maximaler Unterstützung der Werkzeuge von SchülerInnen kreiert werden.

Computational Thinking Tools setzen sich mit zwei fundamentalen Herausforderung auseinander. Viele SchülerInnen nehmen Programmieren als schwierig und langweilig war. “Schwierig” ist eine kognitive Dimension und “langweilig” eine affektive Dimension dieser grundsätzlichen Herausforderung.

Programming Support Tools Diese Werkzeuge widmen sich der zielgerichteten Unterstützung von Lernenden in der kognitiven Dimension. Syntaktisch: Werkzeuge, um syntaktische Probleme zu vermeiden wie z.B., drag and drop programming. Semantisch: Werkzeuge, die zur Erforschung von Funktionen dienen wie zB., integrierte Hilfe-Funktionen, Live Programming. Pragmatisch: Werkzeuge, die Lernenden dabei unterstützen, die Bedeutung bzw. Funktionsweise eines Programms zu erkunden. Creativity Support Tools Diese Werkzeuge unterstützen Lernende primär bei Herausforderungen in der affektiven Dimension. Das Ziel von Creativity Support Tools ist es, den kreativen Prozess zu fördern, zu beschleunigen und zu erleichtern [NSF]. Im speziellen sollen Benutzer dabei unterstützt werden Artefakten wie zum Beispiel 3D Welten, Spiele, Simulation, Roboter, oder Mobile Apps zu erschaffen, die sie selbst interessieren. Dabei gibt es drei Stufen von Unterstützung: Application Programming Interfaces (APIs). APIs sind Produktivität unterstützende Werkzeuge, die für die Benutzer wichtige Funktionen implementieren, welche sie langwierig und mit grossem Aufwand selbst implementieren müssten. Affordances: Diese Werkzeuge haben klar definierte Ergiebigkeiten, das heisst klar erkennbare Funktionen, die Benutzern unmittelbar helfen, kreativ zu sein. Zum Beispiel die vier “Links”-, “Rechts”-, “Auf”- und “Ab”-Knöpfe am BeBoot zeigen deutlich, wie man den BeBoot programmieren muss, damit dieser sich in eine spezifische Richtung bewegt. Design Scaffolds: Design Scaffolds sind buchstäblich Design-Gerüste, die sich vielseitig nutzen lassen. Ähnlich wie Tabellenkalulationsprogramme verfügt AgentSheets über ein zweidimensionales Raster, das zu unterschiedlichsten Zwecken genutzt werden kann. Minecraft und AgentCubes basieren sogar dreidimensionalen Rastern, die sich höchst vielseitig nutzen lassen.