Informatik ohne Computer

Was paradox klingt, nämlich Informatik ohne Computer zu vermitteln, hat eine lange Tradition und ist auch heute noch aktuell, vielleicht aktueller denn je.

In der Juli 2007-Ausgabe der Communications of the ACM plädiert Peter Denning (Biblionetz:p03493) dafür, Informatik ("computing") als Naturwissenschaft zu betrachten. Denning, der bereits seit Jahren die Definition der Informatik als Wissenschaft mitprägt (siehe Publikationen unter Biblionetz:p03493), verweist im Artikel Computing is a Natural Science (Biblionetz:t07784) unter anderem auf den Physik-Nobelpreisträger Ken Wilson, der computation als drittes Standbein der Naturwissenschaft neben Theorie und Experiment bezeichnet hat. Informatik sei schon lange keine Wissenschaft der Computer mehr, sondern eine Wissenschaft der Berechnung, die sowohl in natürlichen als auch künstlichen Systemen eine wichtige Rolle spiele:

Auf der Suche nach einer soliden Basis für die Informatik proklamiert Denning anschliessend sieben Kategorien von fundamentalen Prinzipien der Informatik:

• Berechnung (computation): Bedeutung und Grenzen von Berechnungen
• Kommunikation (communication): Zuverlässige Datenübertragung)
• Koordination (coordination): Kooperation zwischen vernetzten Entitäten
• Erinnerung (recollection): Speicherung und Auffinden von Information
• Automatisierung (automation): Bedeutung und Limitierung von Automatisierung
• Evaluation (evaluation): Leistungsvoraussage und Kapazitätsplanung
• Design (design): Entwicklung zuverlässiger Softwaresysteme

Auf der Website Great Principles of Computing sollen nun entsprechende Prinzipien gesammelt und dokumentiert werden. Natürlich erinnern diese fundamentalen Prinzipien an die von Andreas Schwill (Biblionetz:p00341) postulierten fundamentalen Ideen der Informatik (Biblionetz:w01098).

Aber nicht diese Verwandtschaft führt zur Informatik-Didaktik, sondern etwas anderes: Als "Beweis", dass die Wissenschaft Informatik nicht zwingend mit Computern zu tun hat, verweist Peter Denning auf die Website Computer science Unplugged:

Computer Science Unplugged is a collection of activities designed to teach the fundamentals of computer science without requiring a computer. Because they're independent of any particular hardware or software, Unplugged activities can be used anywhere, and the ideas they contain will never go out of date. Unplugged activities have been trialled and refined over 15 years in classrooms and out-of-school programmes around the world.

Auf der WebsiteComputer science Unplugged und im entsprechenden Buch werden verschiedene grundlegende Konzepte der Informatik ohne den Einsatz des Computers erklärt. Laut den Initianten bietet dies verschiedene Vorteile:

Die Unterrichtseinheiten

• sind langlebig, da sie keine kurzlebigen technischen Details enthalten
• scheitern nicht an technischen Detailproblemen
• lassen sich auch in Ländern einsetzen, in denen Schulcomputer (noch) nicht so verbreitet sind

Was die Initianten mindestens im Kurzprojektbeschrieb nicht erwähnen, worauf aber Denning hinaus will: Das Projekt Computer science Unplugged zeigt, dass die vermittelten Konzepte nicht nur in der Computerwelt anwendbar und erklärbar sind. Damit zeigen sie ihre eigene Fundamentalität.

Dieser Ansatz scheint mir auch für Länder, die sich Schulcomputer leisten können, sehr bedenkenswert. Informatik ohne Computer weckt Widerspruch, führt zu Nachdenken und Nachfragen. Dies scheint mir ein guter Beitrag zur Diskussion um Informatik und Allgemeinbildung. (Selbstverständlich werden mit dieser Idee Schulcomputer nicht überflüssig. Als Werkzeug und Medium sind sie weiterhin in allen Fächern im richtigen Mass wichtig für einen zeitgemässen Unterricht. Es geht nur darum zu zeigen, dass Informatikunterricht nicht gleichbedeutend mit Computerunterricht ist.)

Die Idee Informatik ohne Computer ist weder neu noch auf den amerikanischen oder englischsprachigen Raum beschränkt. Dieses Jahr ist das empfehlenswerte Buch Abenteuer Informatik (Biblionetz:b03143) von Jens Gallenbacher erschienen:

Auch in der Schweiz ist (mindestens) ein Lehrmittel Informatik ohne Computer entwickelt worden, und das schon vor vielen Jahren. 1993 hat Michael Wirth mit einem Team von Lehrpersonen im Kanton Solothurn das (heute vergriffene) Buch Ideen für den Informatikunterricht (Biblionetz:b03158) herausgegeben:

Das Einzige, was an dieser Einleitung nicht mehr zeitgemäss ist, sind "Word 5.0" und "PASCAL", den Rest kann man auch heute noch unterschreiben.

Am ICT-Träff vom 16. Mai 2007 im Kanton Solothurn wurden aktuelle Lehrmittel vorgestellt, die das vom ICT-Komptenzzentrum TOP für den Kanton erarbeitete stufenübergreifende ICT-Entwicklungskonzept (Biblionetz:b03200) umzusetzen helfen.

Um die Langlebigkeit unserer Anliegen zu unterstreichen, haben wir den Mitautor des Buches von Markus Wirth und langjährigen Schul-ICT-Pioniers Dieter Fischlin eingeladen, die damaligen Ideen des Buches Ideen für den Informatikunterricht vorzustellen.

Unter anderem hat Dieter Fischlin einen Algorithmus zur Gesteinsbestimmung vorgestellt. Zuerst theoretisch auf Papier:

Danach an einer mechanischen Gesteinsbestimmungsmachine:

Mit der Unterrichtseinheit Bauernschach, in dem die möglichen Züge des "Zündholzschachtelcomputers" durch Kügelchen in Zündholzschachteln repräsentiert wurden und der durch Wegnahme von Kügelchen (scheinbar) lernfähig wurde, konnte nicht nur der entsprechende Algorithmus, sondern auch die Frage von künstlicher Intelligenz mit den Kindern angeschaut werden: "Ist jetzt dieser Zündholzschachtelcomputer intelligent und lernfähig?"

Zum Schluss seines spannenden Referats stellte Fischlin die wesentliche Frage, auch angesichts unseres Entwicklungskonzepts, das stellenweise sehr konkrete Anwendungsfähigkeiten detailliert beschreibt, um dem Thema etwas Fassbares zu geben:

Bildung oder Ausbildung?

P.S.: Nach zahlreichen kurzen, langfristig gesehen unwichtigen Postings ist dies eines, das eher Jakob Nielsens (und von Jochen Robes im Weiterbildungsblog bereits kritisierten) Forderung Write Articles, not blog posts entspricht ;-).

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