Didaktische Ansätze zum Programmierenlernen

Lernen mit Lösungsbeispielen

Das Lernen mit Lösungsbeispielen basiert auf dem Prinzip der kognitiven Meisterlehre, bei der der Lehrende zunächst den Lösungsprozess modelliert und erklärt. Lernende übernehmen dann schrittweise Verantwortung, bis sie selbstständig arbeiten können.

• Ziel: Lernende sollen Konzepte verstehen, abstrahieren und auf neue Probleme übertragen können.
• Anwendung: Typisch sind Vervollständigungsaufgaben, bei denen Schüler unvollständigen Code ergänzen, debuggen und erweitern.

Didaktische Modelle nach Van Merrienboer

Van Merrienboer beschreibt drei Herangehensweisen zum Programmierenlernen:

• Leseansatz: Analyse und Modifikation bestehender Programme, Debugging und Erweiterung. Eigene Programme werden erst später erstellt.
• Expertenansatz: Lernende arbeiten an komplexen Projekten, bei denen sie das benötigte Wissen sukzessive erwerben.
• Spiralansatz: Schrittweiser Aufbau von Kenntnissen durch kleinere Aufgaben mit zunehmender Komplexität.

Programmieren als Prozess

Programmieren wird als inkrementeller, explorativer Prozess verstanden, der folgende Kernkompetenzen erfordert (Du Boulay, 1989):

1. Verständnis für Programme und ihre Funktion.
2. Modell des Computers („notational machine“).
3. Syntax und Semantik der Programmiersprache.
4. Problemlösungsstrategien und algorithmische Patterns.
5. Praktische Fähigkeiten (Planen, Implementieren, Testen, Debugging).

Live-Coding als didaktischer Ansatz

Live-Coding bietet die Möglichkeit, den Programmierprozess sichtbar und interaktiv zu gestalten:

Vorgehen: Der Lehrende schreibt Code live und denkt laut, um Denkprozesse zu verdeutlichen.

Variante: Participatory Live-Coding, bei dem Lernende während der Live-Session selbst aktiv mitarbeiten.

Vorteile

Sichtbarkeit des Prozesses, inkl. Debugging und schrittweiser Entwicklung.

Vermittlung von guten Programmierpraktiken (z. B. kontinuierliches Testen und Refaktorieren).

Ziel

Die Lernenden erkennen, dass Code schrittweise entsteht und Debugging ein essenzieller Bestandteil des Programmierprozesses ist.

Reflexion und Bewertung der Ansätze

Vergleich der Ansätze

Kriterium	Lernen mit Lösungsbeispielen	Leseansatz	Expertenansatz	Spiralansatz	Live-Coding
Zielgruppe	Anfänger und Fortgeschrittene	Anfänger	Fortgeschrittene	Anfänger	Anfänger und Fortgeschrittene
Praktikabilität	Gut umsetzbar, da Beispiele konkret sind	Einsteigerfreundlich	Motivation durch Projekte	Progressiver Wissensaufbau	Reale Simulation des Prozesses
Motivation	Gering bei rein passivem Lernen	Gut durch Interaktion	Hoch durch Projektbezug	Mittel, abhängig von Aufgaben	Hoch durch aktive Teilnahme
Lernerfolg	Hoch bei gut strukturierten Beispielen	Moderat, erfordert Reflexion	Hoch durch Anwendung	Gut durch kleinschrittiges Lernen	Hoch durch Prozesssichtbarkeit

Stärken und Schwächen der Ansätze

Lösungsbeispiele: Fördern Transferdenken, können aber passives Lernen begünstigen.

Leseansatz: Gut für Syntaxverständnis, jedoch fehlende Kreativität bei eigenen Projekten.

Expertenansatz: Hohe Motivation, aber Überforderung durch Komplexität möglich.

Spiralansatz: Guter Wissensaufbau, aber zeitintensiv.

Live-Coding: Veranschaulicht den Prozess, aber abhängig von der Kompetenz des Lehrenden.

Empfehlung

Die Kombination mehrerer Ansätze ist ideal, da unterschiedliche Lernphasen und Lernstile angesprochen werden:

Einstieg: Spiralansatz oder Leseansatz.

Vertiefung: Lösungsbeispiele und Live-Coding.

Anwendung: Expertenansatz für projektbasiertes Lernen.

Live-Coding eignet sich besonders gut zur Einführung komplexer Prozesse, da es den explorativen und iterativen Charakter des Programmierens erlebbar macht.

Interdisziplinäre Verbindung von didaktischen Konzepten

Der Inhalt der Vorlesung "Didaktische Konzeptionen der beruflichen Ausbildung" von Prof. Dr. phil. habil. Joachim Rottmann wird hier zusammengefasst. Weitere Informationen zur themenübergreifenden Verbindung der Vorlesungen finden Sie hier.