Empirische Studie: Unterschiede im Lernerfolg und Unterschiede im subjektiven Erleben des Unterrichts von Schülerinnen und Schülern im Informatik- Anfangsunterricht (11. Klasse Berufliches Gymnasium) in Abhängigkeit von der zeitlichen Reihenfolge der Themen (OOP-First und OOP-Later)

Abstract

In dieser empirischen Studie wurden zwei verschiedene fachdidaktische Vorgehensweisen zum Unterrichten der objektorientierten Programmierung (OOP) im Informatik-Anfangsunterricht verglichen: das so genannte OOP-First-Vorgehen (basierend auf den Ideen zu objects-first) mit dem so genannten OOP-Later- Vorgehen. Die Fachtermini „OOP-First“ und „OOP-Later“ wurden dabei hergeleitet bzw. definiert und eine neue Betrachtungsweise in die objects-first-Diskussion eingebracht: Das OOP-First-Vorgehen und das OOP-Later-Vorgehen unterscheiden sich (fast) nur in der sequenziellen Abfolge der Themen, die Themen selber sind vergleichbar. Es wurden zwei Schulklassen (11. Klasse, Berufliches Gymnasium, Oberstufenzentrum Informations- und Medizintechnik) ein Jahr lang in zweierlei Hinsicht untersucht. 1\. Der Lernerfolg nach einem Schuljahr, aufgeschlüsselt in verschiedene Themen: • Einführung in die objektorientierte Programmierung (Klassenimplementierung und Objekterzeugung) • Variablen (Attribute), fundamentale Datentypen und Steuerstruktur Sequenz • Prozeduren (Methoden) • Steuerstruktur Selektion und Steuerstruktur Iteration • Spezielle Datentypen: Arrays und Strings • Vererbung • Assoziation • Zusatzthemen: „Dynamische OOP“ und „Objektorientierte Modellierung“ Die Forschungsfrage lautete dabei: „Gibt es (signifikante) Unterschiede im Lernerfolg der Schülerinnen und Schüler im Informatik-Anfangsunterricht in Abhängigkeit von einem OOP-First- bzw. OOP-Later-Vorgehen?“. 2\. Das subjektive Erleben (mit neun Momentaufnahmen innerhalb eines Schuljahres) der Schülerinnen und Schüler im Informatik-Anfangsunterricht, bezogen auf drei Dimensionen: • Emotionale Dimension • Kognitive Dimension • Motivationale Dimension Die Forschungsfrage lautete dabei: „Gibt es (signifikante) Unterschiede beim subjektiven Erleben des Informa-tik-Anfangsunterrichts der Schülerinnen und Schüler in Abhängigkeit von einem OOP-First- bzw. OOP-Later-Vorgehen?“. In dieser Arbeit werden das Studiendesign hergeleitet, die Implementierung der Studie erläutert, die Resultate der empirischen Studie vorgestellt, Interpretationen der Ergebnisse vorgenommen und fachdidaktische Auswirkungen diskutiert.

Two different approaches to OOP in computer science education for beginners were compared in this empirical study: The objects-first approach vs. the objects-later approach. First the technical terms OOP-first and OOP-later were defined and then a new angle on the discussion about objects-first vs. objects-later was introduced: Basically, the two different approaches only differ in the order of the topics presented, whereas the topics as such do not vary. Two classes (grade 11) of Berlin’s largest IT Secondary School (Oberstufenzentrum Informations- und Medizintechnik) were studied on an empirical basis over a period of one year in two different respects. 1\. Learning success after one year of computer science education, broken down into various topics: • Introduction to object oriented programming (declaring classes and instantiating objects) • Fundamental data structures and control structure sequence • Procedures (methods) • Control structure selection and control structure loop • Special data structures: arrays and strings • Inheritance • Association • Additional topics: OOP (dynamically) and object oriented modeling (OOM) The basic question to be answered here was: „Are the two approaches (OOP-first and OOP-later) really different in terms of learning success?”. 2\. The personal (subjective) experience (snap-reading method applied nine times during the year) of the students concerning their computer science education, divided into three dimensions: • Emotional dimension • Cognitive dimension • Motivational dimension The basic question to be answered here was: „Are the two approaches (OOP-first and OOP-later) really different in terms of personal (subjective) experience?“. In this paper the idea and the design of the study is explained, the way it was carried out is described, its results are presented, analyzed and, finally, discussed with regard to the methods of computer science education in general.