Erlebbare Software-Städte

Der Umgang mit Programmcode ist heute für zahlreiche Berufe zu einer grundlegenden Fähigkeit geworden. Die Entwicklung dieser Fähigkeiten ist jedoch noch nicht weitgehend in den institutionellen Schulunterricht integriert, sondern hängt eher von außerschulischen Aktivitäten und Interessen ab. Innovative, inspirierende und zugängliche Lernmöglichkeiten im Bereich der Informatik können eine entscheidende Rolle dabei spielen, bei jungen Menschen unabhängig von ihrem Hintergrund eine Leidenschaft für das Programmieren zu entfachen. In diesem Projekt wollen wir eine Virtual-Reality-gestützte Lernumgebung in Schulen einführen, die Kindern und Jugendlichen mit geringen Vorkenntnissen oder anfänglichem Interesse den Zugang zur Informatik ermöglicht.

Wir entwickeln hochwertige Lernsituationen, die sich an den Prinzipien der Embodied Cognition und der Nutzung von Analogien orientieren, um das Verständnis von abstrakten Programmcode-Konzepten zu erleichtern. Sowohl das physische Erleben (Embodiment) abstrakter Lerninhalte in immersiven Virtual-Reality-Umgebungen als auch die Verwendung vertrauter Konzepte als Analogien für abstraktere Zusammenhänge haben sich in der Forschung bereits als vielversprechende Methoden zur Verbesserung des Verständnisses komplexer Inhalte erwiesen. In diesem Zusammenhang kann Programmcode als Stadt dargestellt werden, wobei zusammenhängende Teile der Software als Stadtteile und Funktionen oder einzelne Klassen als Häuser dargestellt werden. Die Darstellung der Häuser hängt von verschiedenen Eigenschaften des Codes ab. So können beispielsweise Module, in denen viele Berechnungen durchgeführt werden, mit hell erleuchteten Fenstern visualisiert werden. Diese Stadt kann dann physisch und immersiv mit einem Virtual Reality-Headset erkundet werden. Diese Embodied Software Cities werden gemeinsam mit den Kindern und Jugendlichen in zwei Schulstunden an Grund- und weiterführenden Schulen erkundet.

Für die empirische Evaluation werden wir das Verständnis von Programmcode sowie das zukunftsorientierte und unmittelbare Interesse und die Motivation vor und nach den Lerneinheiten vergleichen. Nach einer ersten erfolgreichen Evaluation soll das Projekt fortgesetzt und ausgeweitet werden, um einer größeren Zahl von Kindern und Jugendlichen eine frühe positive Erfahrung mit Programmcode zu ermöglichen.

Diese Lernsituationen sollen Kindern und Jugendlichen, insbesondere solchen aus weniger privilegierten Verhältnissen und Mädchen, den Zugang zur Informatik erleichtern, und zwar von der Grundschule bis zur weiterführenden Schule.