Lehrplan 21 und Informatik, kann die Branche aufatmen?

Pilot, Astronaut, Automechaniker, Lokomotivführer! So klingen begeisterte Primarschüler wenn sie nach den Berufswünschen gefragt werden. Sie scheinen ganz genau zu wissen, was sie später einmal werden möchten. Die häufigsten Berufe haben mit Naturwissenschaften oder mit Technologie zu tun (Martin Süess, 2013).

Bei genauerem Hinschauen, findet man etliche Angebote rund um das Thema Bildung und Technik, um die Schüler mit diesen Gebieten sehr früh vertraut zu machen. Diese Angebote sind oft ausgebucht und stossen bei den Jugendlichen auf grosses Interesse. Ein Beispiel zu solchen Angeboten sind organisierte Bastel-Nachmittage, welche unter anderem auf der Initiative des CSEM (Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique) basieren. CSEM ist das Forschungszentrum für Mikro-, Nano- und Kommunikationstechnologie, das aus der Uhrenindustrie hervorgegangen ist. Das Forschungszentrum begleitet Schüler ganze Nachmittage, zum Beispiel beim Bauen einer Lichtschranke. Dabei wird jedem Schüler ein Bausatz mitgebracht. Leiterplatten, Leiter, Dioden, Transistoren, Schalter, Strom und sämtliche Elemente, die es für Sender und Empfänger eines Infrarotsignals braucht. Doch was die Kinder am meisten freut an diesem Nachmittag, sie dürfen sich mit Lötkolben und Draht versuchen.

Im Bildungswesen gibt es eine ganze Reihe von Initiativen zur Förderung von Interesse für Naturwissenschaften und Informatik, wie die Stiftung Simply Science etwa, Science Industries, dem Verband der Schweizer Chemie-, Pharma- und Biotechunternehmen oder das Projekt explore-it. Bei explore-it, werden in der Volksschule vernachlässigte technische Themen in spannende Kurse gepackt. Zusammen mit Swissmem, den Branchenverband der Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie, entstand dieses Angebot für Schüler, welches jeweils innert Stunden ausgebucht ist.

Es geniessen alle diese Kurse eine grosse Nachfrage und grundsätzlich sind Jugendliche an Technik interessiert – sei es dank solchen Projekten oder weil sie sich ohnehin gern mit technischen Fragestellungen auseinandersetzen. Eine Studie der Akademien der Wissenschaften Schweiz hält fest, dass Jugendliche technischen Themen gegenüber sehr wohl aufgeschlossen seien.

Das erstaunt hingegen, wenn man den Medien und dem vieldiskutierten Thema „Fachkräftemangel in der Schweiz“ Beachtung schenkt (SECO, 2014). Es werden Leserbriefe publiziert, die den Fachkräftemangel in naturwissenschaftlich-technischen Bereichen in der Schweiz mit dem mangelnden Interesse der Schüler begründen. Andere fordern alle Beteiligte aus Politik, Wirtschaft, Bildungswesen auf etwas zu unternehmen: Man solle so früh wie möglich ansetzen und noch vor der Sekundarstufe I die Bereiche Technik und Naturwissenschaften thematisieren.

Kann es denn sein, dass das Interesse zu wenig ausgeprägt ist und viele Jugendliche schlussendlich keinen entsprechenden Beruf anstreben würden? Haben demnach die naturwissenschaftlich-technischen Bereiche ein Imageproblem?

Beim heutigen Ergänzungsfach Informatik, ein Zusatzfach das von Gymnasiasten freiwillig belegt werden kann, sind die Inhalte nicht im Detail definiert und die einzelnen Schulen legen die Inhalte unterschiedlich aus. Von Schülern wird es auch als erweiterter Mathematikunterricht angesehen.

Dies ändert sich jedoch jetzt, denn Natur und Technik erhalten im neuen Lehrplan 21 mehr Gewicht. Wird nun durch den Lehrplan 21 alles besser und kann die Branche für Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) wieder aufatmen weil sich Gymnasiasten vermehrt für ICT-Berufe und Ausbildungen entscheiden werden?

Nachfolgend werden Argumente diskutiert, weshalb Informatik in der heutigen Primarstufe und Sekundarstufe I und II so zentral ist. Darauf wird die neue Situation im Lehrplan 21 aufgelistet und schlussendlich die Chancen und Gefahren für die ICT-Branche diskutiert.

Die zusätzliche Recherche ergab einen umfassenden Eindruck der Situation von Informatik im Rahmen des neuen Lehrplans. Die Ergebnisse aus den Interviews, die theoretische Grundlage des Lehrplans und meine persönliche Erfahrungen in der ICT-Branche werden mit dem Kapitel deduktiv interpretiert.

Heutige Situation des Informatikunterrichts

Beim Ergänzungsfach Informatik handelt es sich heute um ein Zusatzfach, welches von Gymnasiasten freiwillig gewählt werden kann. Die Mittelschulen bestimmten selbst, welchen Inhalt dabei den Schülern vermittelt wird (SVIA, 2013). Der Fokus liegt dabei je nach Schulhaus meist auf Allgemeinbildung und Themen die stark verwandt mit der Mathematik waren, wie beispielsweise einen Taschenrechner programmieren der den Pythagoras beherrscht oder dann bei stark wissenschaftlicheren Informatik-Themen.

Marc Kummer, Amtschef beim Mittelschul- und Berufsbildungsamt, sagte der NZZ: „Alle Schulen haben sich bisher an den Rahmenlehrplan gehalten und alle Lehrpläne sind deshalb bewilligt worden.“ Da es sich um ein freiwilliges Fach handelt, das in dieser Form nicht übermässig viele Schüler anzieht, gibt es  Mittelschulen die es im Verbund mit anderen Kantonsschulen anbieten. Die Auslegung der heutigen Inhalte hat einen grossen Spielraum.

Als Grundlage für den Lehrplan wurden im Sommer 2007 alle Stundentafeln der involvierten Kantone analysiert, indem der Wahlpflichtbereich der neun obligatorischen Schuljahre erhoben und ausgewertet wurde.

Begründung für mehr Gewicht im Informatik Unterricht

Medien und Informatik prägen die Gesellschaft in Wirtschaft, Politik und Kultur und mehr und mehr in der persönlichen Lebenswelt. Der Übergang zu einer Informationsgesellschaft betrifft die Schule in mehreren Hinsichten. Ohne ein Zeitgefäss für diese neuen ICT-Kompetenzen droht die Gefahr, dass die systematische und fachkundige Vermittlung der entsprechenden Kompetenzen zeitlich und qualitativ nicht gewährleistet ist. Es lassen sich verschiedene Kompetenzbereiche unterscheiden, die alle notwendig sind um sich mit den digitalen Kompetenzen auseinandersetzen zu können.

Basierend auf diesen Kompetenzen lassen sich Argumente finden, warum in erster Linie ICT stärker von Schulen gefordert werden soll. Dabei werden nachfolgend zwei Perspektiven auf die Informatikausbildung erörtert:

Berufsperspektive

Der Beruf und das Studium verlangen Kompetenzen in den Bereichen quer durch alle Fächer ICT, Medien und Informatik. In der Berufsbildung und allgemeinbildenden Schulen spielen Kompetenzen in den Bereichen ICT, Medien und Informatik eine wichtige Rolle. Fast jeder Beruf erfordert heute diese Kompetenzen. Die Primarschule und Sekundarstufe I muss sicher gehen, dass Schüler am Ende der obligatorischen Schulzeit ICT und Medien in einer weiterführenden Schule und im Beruf sinnvoll einsetzen und Konzepte der Informatik zur Entwicklung von Lösungen in verschiedensten Lebensbereichen nutzen können.

Aus der aktuellen SECO Studie zum Thema Fachkräftemangel in der Schweizer Informatik deuten alle Indikatoren auf einen Fachkräftemangel in der ICT-Branche hin. Der Deckungsgrad (DQ) ist unterdurchschnittlich, die Zuwanderung (ZW) ist überaus hoch, die Arbeitslosenquote (ALQ) ist sehr tief und die Quote der offenen Stellen (QoS) ist höher als der Durschnitt.

Lehr- und Lernperspektive

Die Berufsperspektive isoliert zu betrachten wäre jedoch falsch, denn es müssen bereits während der obligatorischen Schulzeit Inhalte vermittelt werden, welche zur ICT-Branche passen und Begeisterung für Informatik entfachen können.

ICT, Medien und Informatik haben unseren Alltag grundlegend verändert und werden dies auch in Zukunft tun, dass auch allgemeine Bildungsziele über diese Bereiche hinaus einem Wechsel unterliegen ist offensichtlich. Die Arbeitswelt fordert zunehmend die Automatisierung von Prozessen (Statistik Schweiz, 2012 und die Bearbeitung der hohen Informationsflut. Diese Situationen werden zunehmend durch digitale Werkzeuge gelöst, der gesellschaftliche Wandel erfordert eine neue Orientierung und ein lebenslanges Lernen. Diese Kompetenzen sollen demnach in der obligatorischen Schulzeit vermehrt eingeführt werden. Die zunehmende Bedeutung von ICT erfordert somit auch eine Neuorientierung aller Fachbereiche sowie eine Stärkung überfachlicher Kompetenzen.

Nicht langweiliges Programmieren ist gefragt, sondern spannendes Experimentieren, wie einleitend erwähnt, sind deshalb die Kurse ausgebucht und die Schüler motiviert. Die Bildung muss den Entdeckergeist wecken und weitere Angebote schaffen für jene Schüler, die sich vertieft mit der ICT-Welt auseinandersetzen wollen. Schlussendlich muss dies geschehen bevor die beruflichen Weichen von den Schülern gestellt sind.

ICT, Medien und Informatik bieten aber weiter vielfältige Möglichkeiten für Lehrer und Lernende. Internet auf Desktop und Smartphones aber auch Audiogeräte und andere technische Geräte bieten vielfältige Potenziale für neue E-Learning Prozesse. Die veränderten Anforderungen an die allgemeinen Bildungsziele bedingen entsprechende Unterrichtsmethoden und den Einsatz von modernen Medien. Eine moderne Schule nutzt diese Potenziale situationsgerecht und vermittelt diese stufengerecht.

Begriffsdefinition Lehrplan 21

Im nachfolgendem Kapitel wird auf den Lehrplan 21 eingegangen. Die folgende Begriffe werden in diesem Abschnitt präzisiert. Der allgemeine Begriff Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT) verschwindet mit dem neuen Modul „Medien und Informatik“ aus dem Lehrplan.

Nach dem Pädagogen Franz E. Weinert umfassen Kompetenzen Fähigkeiten, Fertigkeiten und Wissen, aber auch Bereitschaften, Haltungen und Einstellungen, über die Schülerinnen und Schüler verfügen müssen, um neuen Anforderungssituationen gewachsen zu sein. Der Lehrplan 21 stützt sich auf diesen Kompetenzbegriff.

Mit der Kompetenzorientierung wird der Blick verstärkt auf die Anwendbarkeit von Kenntnissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten gerichtet. Der Erwerb einer Kompetenz oder der Grad der Erreichung zeigt sich in der Art und Weise der erfolgreichen Bewältigung einer Aufgabe.

Überfachliche Kompetenzen sind personale, soziale und methodische Kompetenzen, die

in allen Fachbereichen ausgebildet werden. Sie sind als generalisierte Erträge der Auseinandersetzung mit fachkulturellen Inhalten zu verstehen.

In der Stundentafel wird festgelegt, wie viele Stunden pro Woche oder allenfalls pro Jahr oder Zyklus, die Schülerinnen und Schüler in einem Fachbereich unterrichtet werden. Die Stundentafeln werden von den Kantonen festgelegt.

Das HarmoS-Konkordat bildet die rechtliche Basis für die Entwicklung und zukünftige Anwendung von nationalen Bildungszielen für die obligatorische Schule.

Die Primarstufe umfasst gemäss HarmoS die ersten acht Schuljahre inklusive zwei Jahre Kindergarten. Die Sekundarstufe I schliesst an die Primarstufe an und dauert bis zum Ende der obligatorischen Schulzeit. Die Sekundarstufe II ist eine an die obligatorische Schulzeit anschliessende Schulstufe. Zur Sekundarstufe II gehören allgemeinbildende (Fachmittelschulen und Gymnasien) und berufsbildende Schulen.

Ergebnis

Die Konferenz der Erziehungsdirektoren der deutschsprachigen Schweiz hat den Lehrplan 21 zur Einführung freigegeben. Der Entscheid fiel mit 19 zu 0 Stimmen bei zwei Enthaltungen fast einstimmig aus. Der Lehrplan 21 möchte die Schweizer Schulen harmonisieren. Umstritten war am bisherigen Vorschlag des einheitlichen Lehrplans für alle 21 Deutschschweizer Kantone jedoch das Thema Informatik im Unterricht. Im ersten Entwurf des neuen Lehrplanes war ICT und Medien nur eine überfachliche Kompetenz. Die einzelnen Lehrer hätten selbst entscheiden müssen, wann und in welchem Fach sie den Schülern etwas über ICT und neuen Medien beibringen wollen. Dies wäre gemäss ICTswitzerland, die ICT Dachorganisation der Verbände sowie der Anbieter- und Anwenderunternehmen in der Schweizer ICT-Branche, vor allem dann verheerend, wenn dadurch weniger technologieaffine Lehrer den Anschluss verpassen würden. Deshalb setzten sich Wirtschaft, Bildung und Politik ein um Informatik-Grundkenntnisse früher und tiefer zu vermitteln. So forderte beispielsweise ETH-Professor Juraj Hromkovic vorgängi: „es braucht den Stellenwert eines eigenen Schulfachs“ (Hromkovic, 2013).

Der aktuelle Lehrplan 21 wird diese Wichtigkeit enthalten und die Anwenderkenntnisse in bestehende Fächer integrieren. Das Maschinenschreiben beispielsweise soll in Informatikfremden Lektionen integriert werden. Zudem wir das Programmieren fest  in der Primarschule enthalten sein. Einfache Programme sollen geschrieben und die Neugierde geweckt werden. Ab der dritten Klasse sollen sich Schweizer Schüler künftig während einer Lektion pro Woche mit Computern und neuen Medien auseinandersetzen. Ansonsten soll der Fokus bei den Primarschülern auf dem Umgang mit den neuen Medien liegen – was natürlich unendliche Möglichkeiten anbietet. In der Sekundarstufe I werden dann Algorithmen, Programmierung und Computertechnologien mit mehr Tiefgang erklärt. Ab der Oberstufe sind dann im Lehrplan der Expertengruppe der Deutschschweizer Erziehungsdirektorenkonferenz.

Neu gibt es das Modul Medien und Informatik. Darin geht es  nun nicht um reine Anwendungskompetenzen, sondern auch um Konzeptwissen. Die künftigen Schüler der Grundstufen werden also lernen, wie Systeme aufgebaut sind und wie man sie programmiert.

Der Lehrplan 21 definiert zudem drei Kompetenzen, welche die zukünftigen Schüler erwerben sollen:

• Sie können Daten aus der Umwelt darstellen, strukturieren und auswerten.
• Sie können einfache Problemstellungen analysieren, mögliche Lösungsverfahren beschreiben und in Programmen umsetzen.
• Sie verstehen den Aufbau und die Funktionsweise von informationsverarbeitenden Systemen und können Konzepte der sicheren Datenverarbeitung anwenden.

Das bedeutet, dass Informatik kein überfachliches Thema mehr ist, sondern ein eigenes Gefäss bekommen hat und soll nun auch durch entsprechend ausgebildete Lehrpersonen unterrichtet werden. In der 5. und 6. Klasse sowie in der Sekundarstufe I sollen jeweils zwei Jahreswochenlektionen Medien und Informatik im Stundenplan enthalten sein. Die Schüler sollen dort unter anderem lernen, einfache Computerprogramme zu schreiben. Bereits sehr früh werden sie mit Algorithmen vertraut gemacht.

Deduktion

ICT Kompetenzen sollen im Lehrplan 21 fachlich verankert werden. Heute haben Kompetenzen im Bereich der Informationswelt die gleiche Bedeutung wie Kompetenzen im Bereich der Physik, Chemie oder Biologie. Es ist deshalb eine äusserst positive Entwicklung, dass der aktuelle  Lehrplan 21 mit einem überfachlichen Teillehrplan Kompetenzen im Bereich ICT und Medien bekommt. So nimmt der Lehrplan 21 auch aktuelle Entwicklungen im internationalen Umfeld auf und ist ein Erfolg für die ursprünglichen Forderungen von ICTswitzerland. Die Kommission hat sich vehement dafür eingesetzt, dass Informatik nicht nur als reines Anwenderwissen fächerübergreifend vermittelt, sondern auch künftig Teil der Grundausbildung in der Schweiz wird. Nun ist die Frage, wann und wie genau die Kantone den Lehrplan 21 umsetzen, dies ist nämlich ihnen überlassen. Zudem sind nun die pädagogischen Hochschulen gefordert da sich Lehrer in die Kunst des „Programmieren-Lehren“ einarbeiten müssen. Zudem müssen nun auch neue Lehrmittel entstehen und an deren Qualität und Attraktivität hängt es ab, wie gut die Informatik-Module bei den Schulen, Lehrern und nicht zuletzt bei den Schülern ankommt, wie einleitendes Beispiel der erweiterten Mathestunde erklärte.

Und nicht zuletzt muss jeder Kanton nun entscheiden, ob und wie sie den national harmonisierten Lehrplan einführen wird. Der Kanton Aargau wird ihn erst um 2020 einführen, andere Kantone bereits im August 2017. Und auch wie die Kantone den Lehrplan gestalten wollen, bleibt ihnen überlassen. Ob sie also wirklich zwei Stunden eines traditionellen Fachs zugunsten von Medien und Informatik opfern wollen, wird sich zeigen. Das hängt auch von den zur Verfügung stehenden Lehrpersonen ab, die entsprechend geschult werden müssen und nicht einen erweiterten Mathematikunterricht daraus gestalten.

Um dies zu unterstützen wird der Informatik-Ausbildner Teil der SVIA (Schweizerischer Verein für Informatik in der Ausbildung) ab Anfang 2015 zu einer Fachgruppe der SI, der Schweizer Informatik-Gesellschaft. Die gemeinsame Stimme sei nun sehr wichtig geworden, heisst es in der offiziellen Mitteilung der SI. Denn der Lehrplan muss nun in den einzelnen Kantonen möglichst sinnvoll umgesetzt werden. Der SVIA ist unter anderem für den Schweizer Tag für den Informatikunterricht verantwortlich. Den Fachleuten wird somit die Arbeit auch nach der Verabschiedung des Lehrplans 21 nicht ausgehen.

Fazit

Heutige Jugendliche haben die Möglichkeit sich über Bildungsangebote sehr früh mit den ICT Themen vertraut zu machen und nutzen dies auch rege. Das Interesse ist gross, aber Jugendliche entscheiden sich schlussendlich trotzdem nicht für einen entsprechenden Beruf oder ein entsprechendes Studium. Der Fachkräftemangel in der Schweiz ist nach wie vor vorhanden.

Somit ist die Frage, ob die ICT-Branche ein Imageproblem hat durchaus berechtigt, die Antwort darauf jedoch nicht ganz einfach und braucht dafür vorerst einen Blick auf das heutige Ergänzungsfach Informatik. Dieses Fach ist heute für Gymnasiasten freiwillig. Zudem bestimmen die Mittelschulen welche Inhalte von welcher Lehrperson dabei den Schülern vermittelt wird. Dann ist die Berufsbildung und die nötigen praxisrelevanten Kompetenzen in den Bereichen ICT, Medien und Informatik nicht zu vergessen. Auch beim Blick auf die Lehr- und Lernumgebung wird festgestellt, dass spannendes Experimentieren mit motivierten Schülern nötig ist um die Jugendlichen nachhaltig für ICT zu begeistern. Bekannte Vertreter aus Bildung, Politik und Wirtschaft haben sich schlussendlich dafür eingesetzt, dass Informatik im Lehrplan 21 fächerübergreifend und als Teil der Grundausbildung in der Schweiz unterrichtet wird.

Diese tiefere Integration und höhere Gewichtung von Informatik in der Bildung, kann durchaus als Erfolg gewertet werden, der hilft die ICT-Branche nachhaltig zu verändern. Die nächsten Schritte, nach der Verabschiedung des Lehrplans 21, beinhalten jedoch Chancen und Gefahren.

Eine Chance ist die höhere Gewichtung von Informatik, was das Bewusstsein der Schüler für ICT erhöht. Aber auch die Konkretisierung der nötigen Kompetenzen, damit klarer wird was unterrichtet werden soll und dies nicht nur in der Interpretation einer einzigen Schule oder eines einzelnen Lehrers liegt.

Daneben gibt es aber auch Gefahren, denn es ist noch nicht entschieden, wie und wann die Kantone den Lehrplan 21 umsetzen. Die Lehrer müssen zudem nun auch die didaktischen Anforderungen erfüllen und entsprechend ausgebildet werden, denn aktuell gibt es nicht genügend Lehrpersonen. Die Erfahrung der letzten Jahre hat zudem gezeigt: ohne Gefäss für ICT-Kompetenzen droht die Gefahr, dass weiterhin in der Schule die systematische und fachkundige Vermittlung der entsprechenden Kompetenzen zeitlich und qualitativ nicht gewährleistet ist und  die notwendige Ausbildung für zukünftige Lehrpersonen nicht oder nur am Rande in die Studiengänge einfliesst oder Kantone und Schulen der notwendigen Weiterbildung für aktive Lehrpersonen zu wenig Bedeutung beigemessen wird.

Dann ist noch die Frage, wie denn nun die Informatik in weiteren Lektionen wie Deutsch und Mathematik integriert wird. Und vor allem wie kommen dann entsprechende Mehrkosten bei den Umsetzern an, wenn diese die detaillierten Arbeiten zur sogenannten Lektionentafel angehen. Überraschend ist zusätzlich, wie weit der Lehrplan 21 den Begriff ICT und Medien fassen will. Stichworte wie Edutainment, Cybermobbing , Meteokarten und Datenstruktur stehen auf dem Programm.

Aufgrund dieser Herausforderungen kann die ICT-Branche nicht gerade aufatmen. Die erste Hürde ist jedoch geschafft und nach einem kurzen Durchatmen geht es an weitere Entscheidungen mit hoffentlich weiteren positiven Konsequenzen für die Praxis.