Erst denken, dann digitalisieren
Chemnitzer Mathematikprofessor Christoph Helmberg äußert sich zur Diskussion über die Digitalisierung an Schulen und die aus seiner Sicht deutlich falsche Gewichtung
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Prof. Dr. Christoph Helmberg: "Was vermittelt werden muss, ist eigentlich klar: nicht das neueste und anspruchsvollste aus der Welt der Digitalisierung ist das Ziel, nein, es sind die zeitlosen und elementaren Grundlagen der Mathematik und des logischen Denkens, die Fähigkeit zur Abstraktion, die Stärkung der virtuellen geometrischen Vorstellungskraft, die einfachsten algorithmischen Grundprinzipien, mit denen die Arbeitsweise der einfachsten denkbaren Computer- und Datenmodelle anschaulich und verständlich gemacht werden können."
Die Digitalisierung ist ein wesentlicher Faktor für den Fortschritt und die Zukunftsfähigkeit unseres Landes. Es besteht aus meiner Sicht jedoch ein weitestgehend falsches Bild davon, was unsere Kinder in der Schule wie lernen müssen, damit sie diese digitale Zukunft später in einer schlagkräftigen Wirtschaft und Industrie selbst mitgestalten können.
Wenn Politik und Medien nach Digitalisierung in der Schule rufen, geht es fast durchweg um die rasche Bereitstellung potenter Hardware, also um schnelles Internet, elektronische Tafeln und elegante Notepads. Zur Freude aller Hardware-Lobbyisten propagieren sie damit, den letzten Schritt vor dem ersten zu tun. Wie wichtig wäre es, zuerst darüber nachzudenken, welche Inhalte den Kindern am besten wie vermittelt werden sollen und können.
Neben den Inhalten ist kompetentes Personal ebenso wichtig, das diese Inhalte auch zu lehren versteht. In Zusammenarbeit mit diesen muss schließlich entsprechende Software entwickelt und bereitgestellt werden, die die Vermittlung auch sinnvoll unterstützt. Erst am Schluss der Kette ist zu überlegen, wie Hardware und Systemadministration so zu organisieren sind, dass das Erforderliche möglichst produktunabhängig und kosteneffizient organisiert werden kann. Nutzen wir die unfreiwillige Verschnaufpause, die der Länderstreit verursacht, um zuerst die richtigen Ziele zu setzen!
Die Inhalte: In Wirtschaft und Industrie werden vorwiegend Personen gesucht, die für laufend neue Hardware neue Programme für neue Einsatzbereiche entwickeln und sich flexibel auf ständig umgestalteten Betriebssystemen und Softwareprodukten einarbeiten können. Wegen der kurzen Lebensdauer dieser Produkte ist es sinnlos, die Beherrschung aktueller "Top"-Produkte internationaler Anbieter in der Schule zu unterrichten, denn derartiges Wissen hat sich nach zwölf Jahren Schule bereits drei Jahre nach dem Abitur überholt. Vielmehr müssen die entsprechenden Grundlagen für ein zeitloses Verständnis und die Befähigung zum eigenständigen Weiterlernen gestärkt werden: das mathematische Formulieren, das abstrahierende und kritische logische Denken, das Modellieren mit Variablen und funktionalen Abhängigkeiten, das algorithmische Umsetzen und die grundlegende Arbeitsweise von Computern und Software.
Die Lehrkräfte: Absolventen und Absolventinnen von Mathematik- und Informatikstudiengängen sind gesuchte Arbeitskräfte und dennoch braucht es gerade sie jetzt umso mehr in den Schulen, um unsere Kinder auf diese zukünftige Welt gut vorzubereiten. Sie werden nicht leicht zu gewinnen sein, aber was nützen die schönste Hard- und Software in der Schule, wenn die Kinder sie besser bedienen können als die Lehrkräfte? Das Lehramt wählen gerne Menschen, denen auch Familie und lokaler Bezug wichtig sind. Der Studienort wird dank der im Studium aufgebauten Bindungen auch oft der bevorzugte Einsatzort. Daher sollten gerade diese Lehramtsstudien möglichst flächendeckend angeboten und beworben werden, damit auch für alle Regionen engagierte Lehrkräfte gewonnen werden können.
Ein weiterer Effekt schwächt derzeit die Lehre in diesem Bereich: Die wenigen Lehrkräfte, die sich gerne mit Computern und Netzwerken beschäftigen, werden oft als Systemadministratoren missbraucht und ständig aus ihrem Unterricht geholt oder in ihrer Vorbereitung unterbrochen, weil irgendwo ein Programm oder ein Computer nicht das tut, was ein verzweifelter Kollege erwartet und für seinen Unterricht benötigt. Für diese Aufgaben sind dafür eigens ausgebildete Systemadministratoren erforderlich, die auch kurzfristig vor Ort aushelfen können. Je einfacher das System, je stabiler die Software, je besser die Betreuung desto weniger wird der Unterricht zum digitalen Experimentierlabor.
Lern- und Lehrsoft- und hardware müssen so selbsterklärend und zielgenau bereitgestellt werden, dass sie nicht selbst zum Unterrichtsgegenstand, sondern zur angestrebten Unterstützung im Lehr- und Lernprozess werden. Allzu leicht werden Produkte entwickelt und beworben, die mit schicken Oberflächen vorbereitete Multiple-Choice-Kataloge oder Rechenergebnisse zu einfachen Aufgabentypen abfragen.
Wie fatal sich dabei der falsche didaktische Einsatz eigentlich hilfreicher Werkzeuge auswirken kann, lässt sich gut an den Beispielen des Taschenrechners und elektronischer Tafeln veranschaulichen: Ein beachtlicher Teil der Unterrichtszeit wird darauf verschwendet, den Kindern das Eintippen produktspezifischer Befehlssequenzen für Berechnungen anspruchsvoller Komplexaufgaben, die sie nicht mehr verstehen und später nie mehr in dieser Form benötigen, beizubringen. Wichtiger wäre es, ihnen das elementare mathematische Rüstzeug mitzugeben, das ihnen die korrekte mathematische Beschreibung einer realen Aufgabenstellung überhaupt erst ermöglicht. Dafür, dass die Umsetzung elementarer Rechenschritte am Taschenrechner bei richtigem mathematischen Verständnis selbsterklärend ist, sorgt der Produkthersteller dann schon selbst.
Die elektronische Tafel wiederum erfreut sich großer Beliebtheit, weil darauf Präsentationen mit Bildern leicht abgespult werden können und sich niemand mehr die Finger schmutzig machen muss. Aber kann ein Kind denn noch verstehen, wie es einen Kreis geschickt von Hand zieht, ein Lineal anlegt, eine Figur oder ein Symbol am besten zeichnet, wenn Lehrer nur noch zweidimensional auf der Tafel herumwischen und mehr mit der Bedienungsoberfläche als den Inhalten kämpfen?
Wir sind von Natur aus darauf geeicht, durch Einsatz möglichst vieler unserer Sinne, durch Zuschauen, Zuhören und Nachmachen, durch Tasten, Fühlen und Begreifen zu lernen. Was aber kann man bei Präsentationen nachahmen und wie erlernt man den Umgang mit dreidimensionalen Werkzeugen und Vorstellungswelten, wenn fast alles nur mehr zweidimensional abgebildet wird? Mit Händen und Füßen, mit Zirkel und Lineal, mit Kreide und Tafel, mit dreidimensionalen Anschauungsobjekten ist diese Vermittlung näher am Menschen und damit vermutlich in vielen Fällen erfolgreicher.
Was vermittelt werden muss, ist eigentlich klar: nicht das neueste und anspruchsvollste aus der Welt der Digitalisierung ist das Ziel, nein, es sind die zeitlosen und elementaren Grundlagen der Mathematik und des logischen Denkens, die Fähigkeit zur Abstraktion, die Stärkung der virtuellen geometrischen Vorstellungskraft, die einfachsten algorithmischen Grundprinzipien, mit denen die Arbeitsweise der einfachsten denkbaren Computer- und Datenmodelle anschaulich und verständlich gemacht werden können. Darauf müssen Lehrplan und Prüfungsgeschehen möglichst zügig umgestellt werden, denn dieses Fundament muss gut gelegt sein, damit später in Ausbildung oder Studium darauf aufgebaut werden kann. Denken wir nach, bevor wir uns verdigitalisieren.
Zur Person: Prof. Dr. Christoph Helmberg
Christoph Helmberg wurde 1968 in Innsbruck geboren. Er studierte Technische Mathematik an der TU Graz, promovierte 1995 eben dort, habilitierte an der Technischen Universität Berlin und folgte im Jahre 2002 dem Ruf an die Technische Universität in Chemnitz. Er ist Inhaber der Professur Algorithmische und Diskrete Mathematik und derzeit Dekan der Fakultät für Mathematik. Zudem ist er Sprecher des "Arbeitskreises Schulmathematik", den Fachwissenschaftler der vier sächsischen Universitäten gegründet haben.
Weitere Informationen erteilt Prof. Dr. Christoph Helmberg, Telefon 0371 531-34122, E-Mail helmberg@mathematik.tu-chemnitz.de
Hinweis: Unter dem Motto "Einspruch - Standpunkte zum Streiten" veröffentlichte die "Freie Presse" in der Ausgabe vom 28. Dezember 2018 diesen Beitrag von Prof. Helmberg. Unter dieser Rubrik sollen auch weiterhin verstärkt kontroverse Meinungen aus Wissenschaft und Gesellschaft öffentlich gemacht werden und die Diskussion anregen. Angehörige der TU Chemnitz, die sich hier auch gern einmal fundiert äußern möchten, sind dazu eingeladen. Kontakt: chefredaktion@freiepresse.de und/oder mario.steinebach@verwaltung.tu-chemnitz.de.
Mario Steinebach
28.12.2018
