Werkzeuggestützte Untersuchung der Vorgehensweisen von Lernenden beim Lösen algorithmischer Probleme

Um Lernende der Sek. I beim Lösen algorithmischer Probleme unter Verwendung von Lernund Programmierumgebungen besser zu unterstützen, wird untersucht, inwieweit deren Vorgehensweisen automatisch erfasst und bewertet werden können, mit dem Ziel die eingesetzten Umgebungen lernergerechter zu gestalten. Dazu wurde für die Umgebung Kara Aufzeichnungsund Diagnosesoftware entwickelt und in empirischen Vorstudien auf ihre Praxistauglichkeit hin untersucht. 1 Motivation und Ziel Die in der Sekundarstufe I in der Informatikanfangsausbildung eingesetzten Systeme zum Erlernen algorithmischer Grundkonzepte (z. B. Karol, Kara) geben den Lernenden nicht an deren individuelle Vorgehensweisen angepasste, oft rein „technische“, wenig schülergeeignete Fehlermeldungen aus. Die Hypothese für das hier skizzierte Forschungsprojekt lautet, dass sich die eingesetzten Lernund Programmierumgebungen bei genauerer Kenntnis der individuellen Vorgehensweisen bei der Bearbeitung algorithmischer Problemstellungen besser an die Bedürfnisse der Lernenden anpassen lassen. Untersuchungen zu den Vorgehensweisen von Programmieranfängern fanden bislang überwiegend auf Hochschulebene statt (z. B. [Hu06]). Hierbei wurde häufig mit Videoaufzeichnungen gearbeitet, die nachträglich aufwändig manuell ausgewertet werden mussten, um das jeweilige Vorgehen zu analysieren. Um sowohl zu quantitativen als auch zu qualitativen Aussagen zu gelangen, werden im Rahmen der hier vorgestellten Studie einerseits Aufzeichnungsund Diagnosesoftware konzipiert und entwickelt und andererseits Einzelinterviews mit Lernenden zu ihren spezifischen Vorgehensweisen durchgeführt. Angestrebt wird, automatisch diagnostizierte Vorgehensweisen von Lernenden für die Gestaltung von individualisierten Systemrückmeldungen zu verwenden. 2 Entwicklung von Aufzeichnungsund Diagnosesoftware Grundlage für die ersten Arbeiten bildete die Lernumgebung Kara [Re03]. Für die automatisierte Erfassung quantitativer Daten wurde in einem ersten Schritt eine Aufzeich-