Fordert die computergestützte Informationsverarbeitung neue Lernziele?
Der Versuch, diese Frage zu beantworten, reicht von der schlichten
Verneinung bis zur Konzeption eines neuen Erziehungsideals des Postmodernen
Menschen. Zuerst will ich ganz kurz die Umstände skizzieren, durch
welche die Frage virulent geworden ist, und die thematische Eingrenzung
auf das Problem der Computer-Literacy (wörtlich: Lese- und Schreibfertigkeit mit dem
Computer) vornehmen. Dann zweitens werde ich
den internationalen Diskussionsstand zu diesem Problem referieren. Drittens
will ich zeigen, dass die Prämissen für die Formulierung
einiger weniger Lernziele in der Automatentheorie liegen. Die Lernziele
selbst sollen schließlich im vierten Punkt aufgestellt und erörtert
werden.
1) Der Kontext für die Frage nach neuen
Lernzielen
Wenn sich die Schule nicht diesen Anforderungen stellt, befürchtete
die Bundesministerin das Aufkommen eines neuen Analphabetismus,
was zur Ungleichverteilung von Chancen auf dem Arbeitsmarkt führen
könnte. Das "Computer ABC" bzw. die "Computer-Literalität", wie
der aus dem Amerikanischen kommende Ausdruck der "Computer
Literacy"(A) übersetzt
werden kann, müsse zu den Grundqualifikationen gehören wie Lesen
und Schreiben. Dazu "bedarf (es) eines pädagogischen Konzepts für
eine informationstechnische Grundbildung, auf dessen Grundlage eine aufeinander
bezogene und abgestimmte Anwendung in den Fächern erfolgen könnte;
es bedarf der Entwicklung von Materialien für die Hand der Lehrer
und Schüler und vor allen Dingen unterrichtsgeeigneter Software."(B)
Frau Minister WILMS formulierte bereits vier allgemeine Ziele:
"1) Junge Menschen müssen die Grundkenntnisse und Fertigkeiten
erlernen, die notwendig sind, um die Informationstechnik als Anwender zu
nutzen
- wenn man so will, das Computer-ABC.
2) Wir müssen den jungen Menschen eine Anschauung über die
praktische
Anwendung dieser Technik in Wirtschaft, Wissenschaft und Privatbereich
vermitteln.
3) Junge Menschen müssen lernen, die Chancen und Risiken
dieser Technik zu erkennen, damit solide Grundlagen für ein selbständiges
und realistisches Urteil über individuelle, soziale und wirtschaftliche
Auswirkungen gelegt werden. Eine Entmystifizierung dieser Technik ist notwendig,
damit junge Menschen nicht in inhumane Abhängigkeiten geraten. Der
Heimcomputer oder Spielautomat darf nicht zum Rausch oder in die menschliche
Isolation führen.
4) Informationstechnisches Grundwissen muss für jedermann
zugänglich sein, damit in der Bevölkerung keine Zweiteilung
in informationstechnisch Versierte und Analphabeten entsteht." (C)
2) Die Auseinandersetzung um Computer-Literacy
in den USA
Schon 1966 formuliert Anthony G. OETTINGER: "Ich halte es für
möglich, daß die Auswirkungen des Computers auf die menschlichen
Fähigkeiten letzten Endes so umwälzend sind wie seinerzeit die
Erfindung von Schreiben und Lesen." (D)
Um welche Fähigkeiten es sich dabei handelt:
Arthur LUEHRMANN sieht das Programmieren-Können als die Hauptfähigkeit im Kanon der Computer-literacy an (F). Er lehnt es ab, computer-literacy synonym mit computer-awareness zu verwenden. Der letztere Ausdruck bedeute das Verständnis all dessen, was mit dem Computer zu tun hat. Es komme beim Computer-ABC nicht darauf an, es theoretisch zu verstehen, sondern es zu beherrschen. Computer-literacy besteht seiner Meinung nach aus aktiven Fähigkeiten des Umgangs.
Martin SCHNEIDERMAN fordert das Lehren und Lernen des Umgangs mit Programmen,
einerseits als Vorbereitung auf die spätere Arbeit in Berufen und
andererseits als Übung in problemorientiertem Denken. Deshalb seien
Lernziele entscheidend, wie Probleme identifizieren, Lösungsmöglichkeiten
und Lösungs-Schranken erkennen, die jede Software besitzt.
BENDERSON, BORK und RUSHBY fordern auf, Computer-literacy unterschiedlich
zu definieren, je nachdem, für welche Gruppe Lernziele zu formulieren
seien.
Zusammenfassend kann man sagen, dass die internationale Diskussion um computer-literale Lernziele immer noch auf demselben Stand ist, den der Weltkongress "Computer in Educations" in Lausanne 1981 dokumentiert hat. Ich will ihn anführen, weil er sich eignet die Vielfalt ebenso wie den summarischen Charakter der einzelnen Inhalte der Computer-literacy zu verdeutlichen:
3) Die Grundlagen einer automaten-theoretischen
Didaktik
Ich meine, dass hier der entscheidende Punkt liegt, der
im Hinblick auf Lernziele einer Klärung bedarf: Ist der Computer eine
Maschine, die einen kognitiv-sprachlichen Umgang erzwingt? Und - gibt es
Struktureigenschaften, die es erlauben, die Computer-Literalität auf
einige wenige Grundsätze zurückzuführen anstatt in summarischer
Weise 250 Lernziele aufzulisten? Kann die didaktische Reduktion auf das
Wesentliche an die Stelle einer doch nie umfassenden Enzyklopädie
treten?
Um dieser Frage etwas genauer nachzugehen, als es in der vorliegenden
Literatur der Fall ist, will ich auf die Automaten-Theorie
zurückgreifen. Die Maschine, um die es hier geht, wird in der Mathematik
unter dem Begriff des abstrakten Automaten behandelt. Ein abstrakter
Automat A ist durch drei Mengen bestimmt:
Diese drei Mengen sind durch zwei Funktionen miteinander verknüpft:
Die strukturellen Prinzipien, die den Umgang mit dem Computer beherrschen,
lassen sich vollständig aus dem Begriff des Moore-Automaten gewinnen:
Auf der untersten physikalischen Ebene sind Eingabe- und Ausgabe-Alphabet
gleich, nämlich die Mengen mit den Elementen 0 und 1, die physikalisch
als "Strom fließt" und "Strom fließt nicht" realisiert sind.
Die Überführungsfunktion f, die auf dieser Ebene gleich g ist,
hat die Struktur des logischen Operators, der entweder die Negation mit
der Konjunktion oder die Negation mit der Disjunktion verknüpft. Diese
beiden Operatoren sind als der Peirce
Operator (die WITTGENSTEINsche Satzfunktion)
und als der SHEFFERsche Strich bekannt und stellen
die beiden Weisen dar, mit einem einzigen Operator alle logischen Kombinationen
von Ausgangsinformationen zu erzeugen. Auf dieser physikalisch-logischen
Grundlage, die bis in alle Einzelheiten dem Begriff des abstrakten Automaten
entspricht, bauen sich sämtliche höheren Funktionsstufen des
Computers auf. Die sogenannte Maschinensprache,
in der der Computer programmiert werden kann, stellt schon ein komplexes
System von Wörtern dar, in denen Eingabe und Ausgabe codiert sind.
Das Alphabet bleibt dabei zwar 0 und 1, aber die Ein- und Ausgabe wird
über Wörter getätigt, so daß man nun besser von Eingabe-
und Ausgabe-Lexikon spricht. Diese Wörter codieren ein Netzwerk von
Schaltungen und ersetzen somit feste Stecktafelverbindungen in der physikalischen
Maschine (J).
Bei höheren Programmiersprachen wie BASIC, FORTRAN oder PASCAL
besteht das entsprechende Lexikon aus Abkürzungen ganzer Wortketten
der Maschinensprache. Die durch ein Eingabe-Wort ausgelösten Überführungsfunktionen
sind eine kaum noch überschaubare Komplexion jener einfachen physikalisch-logischen Operatoren.
Da diese Operatoren aber eindeutig sind - der Computer ist ja ein determinierter
Automat -, sind auch die Ergebnisse ganzer Ketten eindeutig. Geht man nun
noch einen Schritt weiter von der Ebene der Programmierung auf die Ebene
des Umgangs mit Programmen, der sogenannten Software-Anwendung, dann kommt
man auf eine noch höhere Abstraktions-Ebene bzgl. des Eingabe- und
Ausgabe-Lexikons. Die hier vorkommenden Wörter kürzen ganze Satzreihen,
sogenannte Programmzeilen, der jeweiligen Programmiersprache ab. Dennoch
- bei aller Abstraktion von der logisch-physikalischen Ebene über
die Maschinensprache, und von da über die höheren Programmiersprachen
bis hin zur Anwender-Software, bei dieser zunehmenden Superzeichenbildung,
wie es Norbert WIENER ausgedrückt hat - hält sich eine Struktur
durch:
4) Einige automaten-theoretische Lernziele
Der Lernende soll fähig sein, den Dialog mit dem Automaten zu
führen. Dazu ist es notwendig, daß er den Regeln folgen kann,
die einen solchen Dialog strukturell beherrschen. Dabei ist es gleichgültig,
ob dieses Regelfolgen aus Kenntnis oder Übung hervorgeht - gleichgültig
auch, ob man es in der Sprache der Basic-Programmierung oder in der Sprache
einer Anwender-Software, z.B. einer Textverarbeitung, gelernt hat. Nicht
gleichgültig aber ist die Einsicht, daß alle Eingabe- und Ausgabe-Sprachen,
absolut exakt und eindeutig sind, weil der Computer ein Automat mit determinierten
Übergangsfunktionen ist. Nicht nur prinzipiell, sondern auch aus Erfahrung
weiß ich, daß dies ein Moment ist, das dem Verständnis
jeder bislang gewohnten Kommunikation widerspricht. Deswegen ist es auch
durchaus berechtigt, den Begriff der Kommunikation und des Dialoges in
diesem Kontext abzulehnen. Aber er hat sich nun einmal aufgrund verschiedener
Analogien eingebürgert.
Auf der Basis der Determiniertheit des Automaten kann also ein erstes
untergeordnetes Lernziel formuliert werden:
Die Exaktheit der Computersprachen betrifft drei Momente von Sprache: erstens den Zeichengebrauch, d.h. jeder Buchstabe ist von ausschlaggebender Wichtigkeit, jedes fehlerhafte Zeichen läßt die Kommunikation mit dem Automaten scheitern - zweitens die Referenz der Zeichen, d.h. jedes Wort hat nur eine Bedeutung, den Zustand des Automaten, und besitzt keinen Spielraum für individuelle Nuancen, und drittens die Situation des Zeichengebrauchs, d.h. die Möglichkeiten der Verwendung von Eingabe- und Ausgabe-Wörtern sind eindeutig durch den logisch-physikalischen Zustand des Automaten bestimmt.
Die Situationsabhängigkeit ergibt sich allein durch den logisch-physikalischen Zustand des Automaten an einer bestimmten Stelle des Programms. Erfahrungsgemäß kann man sich schwer darauf einstellen, daß die natürliche Situationsabhängigkeit auf den Zustand der Maschine reduziert ist. Deshalb will ich zu diesem Punkt ein zweites, ebenfalls untergeordnetes Lernziel aufstellen:
In der Unterrichtspraxis ist es daher besonders wichtig, die Aufmerksamkeit
darauf zu richten, in jeder Computersprache in erster Linie alle die Eingabewörter/-prozeduren
zu lernen, die es erlauben, einen Zustand des Automaten zu verlassen und
zu verändern.
Ich will auf einen dritten Punkt zu sprechen kommen, der die Referenz
der Computersprachen betrifft. Aus dem Zusammenhang der Überführungsfunktionen
f und g ergibt sich, dass die Bedeutung eines Eingabe-Wortes im Sinne
der Referenz der logische Zustand des Automaten ist, der durch das Wort
erzeugt wird. Man ist zwar vordergründig geneigt, die Bedeutung der
Eingabe mit dem Prozess zu identifizieren, den man in der Maschine
auslöst. Dies ist aber nur die operationale Bedeutung, die man zumeist
nicht wahrnehmen kann. Der Zustand als Ergebnis ist dagegen anschauliche
Bedeutung. Vergleicht man diese Verhältnisse mit unserer gewohnten
Sprache, bei der die anschauliche Bedeutung die wirkliche Welt ist, dann
sieht man sofort den Unterschied, auf den es hier ankommt: Die Bedeutungen
in der Computersprache werden erzeugt und zwar in einem Sinne von Repräsentation,
der Simulation
genannt wird, d.h. die Referenz in der computer-literacy erschöpft
sich in der Selbstreferenz des Automaten. Jede Computersprache, jedes Computerwort
simuliert im Rahmen der Möglichkeiten der physikalischen Maschine
ein Modell eines abstrakten Automaten, der mit dem physikalischen "logisch"
nicht übereinstimmen, sondern nur verträglich sein muss.
Erst in zweiter Linie - und zwar nur als Projektion des Benutzers oder
als Implikation der Prämissen in Form von Daten - ist dieses Modell
auch auf Welt bezogen. Diese doppelte Repräsentation im Verhältnis
zur Welt ist vielleicht sogar der entscheidende Unterschied zur gewohnten
Sprache und Kommunikation, der sowohl die Faszination als auch die schon
angesprochene Angst um den Verlust an Realitätsbezug erklären
kann.
Es ist daher ein drittes Lernziel zu formulieren:
Und dies in dreierlei Hinsicht
Denn die Entscheidung darüber, was zu tun ist, muss auf der Grundlage
jener gedoppelten Repräsentation und der damit verbundenen, höheren
Fehleranfälligkeit getroffen werden. Man sieht, dass der Simulationscharakter
in der Computer-literacy alle drei klassischen Lernzielaspekte betrifft:
den instrumentellen, den kognitiven und den ethischen.
Die drei bis hierher von mir aufgestellten Lernziele lassen sich zusammenfassen
in dem Lernziel
Diese knappe Lernzielbestimmung ergibt sich, sofern man nur unmittelbar
von der Automatentheorie ausgeht. Sie bleibt in der Formulierung gleichwohl
sehr technologienahe. Deshalb gilt es sie über weitere Erläuterungen
zu kognitionsnahen Lernzielen umzuformulieren (K).
Dabei ergeben sich sieben Lernzieldefinitionen,
die ihren Ausgang vom Medium Computer aus der Sicht des Lernens nehmen
(L).
Das Medium Computer zeichnet sich nämlich, wie schon aus dem automatentheoretischen
Ansatz deutlich werden konnte, durch einige wesentliche Grundzüge
aus, die für die Lernzieldefinition höchst relevant sind. Im
folgenden expliziere ich sieben Charakteristika
des Computers, die insofern als Lernziele zu lesen sind, als es darum geht
diese Charakteristika zu verstehen und/oder in der Gestaltung zu beherrschen.
Für denjenigen, der das höchste Lernziel erreichen will, gilt,
dass er beides können muss: Verstehen und Beherrschen, denn
Verstehen ohne beherrschendes Können bleibt ebenso einseitig an der
Oberfläche wie das Beherrschen, das nicht versteht, was es tut.
Anmerkungen
A) Vgl. Monar, A.: The Next Crisis
in American Education: Computer Literacy. Journal of Educational Technology
Systems, (1978-79), 275-285. Johnson, D.; Anderson, R.; Hansen, T.; Klassen, D.:
Computer Literacy - What is it? Mathematics Teacher, 72 (Feb. 1980), 91-96.
Benderson, A.: Computer Literacy. Focus, 11 (1982), 1-22 (Educational Testing
Service). Die Literaturangaben zu diesem Thema ließen sich ins Unermessliche
steigern. Meine hier vorgetragenen Gedanken gehen auf eine erste Fassung von
1984 (veröffentlicht in: Meder, N.: Der Sprachspieler. Köln 1987) zurück. Es
wäre sicher sinnvoll gewesen den Diskussionsstand in der internationalen
Literatur aufzuarbeiten, es hätte aber an der Aussage dieses Aufsatzes nichts
geändert. So habe ich mich darauf beschränkt, einige redaktionelle Änderungen
vorzunehmen und die Lernzieldefinitionen fortzuschreiben.
B) Wilms, D.: Informationstechnik -
ihre Bedeutung für die Allgemeinbildung. In: BMBW (Hrsg.): Informationen
Bildung Wissenschaft (IBW), 5 (1984), 78-79, S. 79.
C) a.a.O., S. 79
D) Oettinger, A. G.: Elektronische
Rechenanlagen helfen der Wissenschaft. In: Information, Computer und künstliche
Intelligenz. Frankfurt am Main: Umschau Verlag 1967, 115-122, S. 122.
E) Suppes, P.: Procedural Semantics.
In: Haller, R. und Grassl, W.: Sprache, Logik und Philosophie. Akten des
4.Internationalen Wittgenstein Symposiums. Wien: Hölder-Pichler-Tempsky 1980,
27-25.
F) Luehrmann, A.: Computer Literacy.
The Computing Teacher, 9 (1982) 7, 24-26.
G) Anderson, R.; Hansen, T.;
Johnson, D.; Klassen, D.: The Minnesota Computer Literacy and Awareness
Assessment (test). Minnesota Educational Computing Consortium, St. Paul, Mn. USA
1979.
H) Zitiert nach Informationen
Bildung Wissenschaft (IBW), 5 (1984), 78-79.
I) Hochmut, H.H.: Einführung in
die Automatentheorie. Braunschweig 1977, insbesondere 7-12.
J) Die flexible weiche Verbindung
von Maschinenteilen hat zu dem Begriff Software geführt. Dementsprechend
bezieht sich der Begriff der Hardware auf die festen, harten
Stecktafelverbindungen.
K) Vgl. Meder, N.: Neue
Technologien und Erziehung/Bildung. In: Borelli, M./J. Ruhloff (Hrsg.): Deutsche
Gegenwartspädagogik. Band III, Schneider Verlag Hohengehren 1998, S. 26-40 (in
Druck). Dort habe ich die nun folgenden Lernziele unter bildungstheoretischen
Gesichtspunkten diskutiert.
L) Vgl. Meder, N.: Multimedia oder
McLuhan in neuem Licht. In: GMK Rundbrief, Nr. 37/38 / Juni 1995, S. 8-18.
M) Vgl. Meder, N.: Didaktische Überlegungen
zu einem veränderten Unterricht durch den Einsatz neuer Technologien.
Festschrift für Baacke zum 60. Geburtstag. In: Lauffer, J./I. Volkmer (Hrsg.):
Kommunikative Kompetenz in einer sich ändernden Medienwelt. Opladen 1995, S.
48-63.
N) Der Entwicklungspsychologe
PIAGET hat u.a. über den Begriff des Probehandelns die höchste Stufe der
Intelligenz, die formal operative Intelligenz, in der Entwicklung des Menschen
gekennzeichnet.
O) Vgl. Meder, N.: Multimedia -
eine Herausforderung für die Bildung oder Lesen und Schreiben in der
Informationsgesellschaft. In: AV information, 1 1995 (hrsg. von Institut für
Medienpädagogik und Kommunikation, Landesfilmdienst Hessen e.V., 60596
Frankfurt/M.), S. 17-23.
P) Die hier vorgelegten
Lernzieldefinitionen sind auch vor dem Hintergrund meiner Überlegungen zur
Lernsoftware-Evaluation zu sehen. Vgl. Meder, N.: Evaluation von Software im
didaktischen Einsatz. Ein Kriterienkatalog zur Beurteilung von Lern- und
Spiele-Software. 1996 (CD-Veröffentlichung `Search and Play´).
Autor: N. Meder, Kurzform Am., www.multimedia-pflege.de