Computer im Klassenzimmer

Computer im Klassenzimmer umfassen jegliche digitale Technologie, die zur Erweiterung, Ergänzung oder zum Ersatz eines traditionellen Lehrplans durch Informatikunterricht eingesetzt wird . Da Computer immer zugänglicher, kostengünstiger und leistungsfähiger geworden sind, ist die Nachfrage nach dieser Technologie gestiegen, was zu einer häufigeren Nutzung von Computerressourcen im Unterricht und einem sinkenden Verhältnis von Schülern zu Computern an Schulen geführt hat. ^{[ 1 ]}

Hochschulen nutzten Großrechner im Bildungsbereich seit den Anfängen dieser Technologie und während der gesamten frühen Entwicklungsphase von Computern. Die erste groß angelegte Studie zur Computernutzung im Bildungsbereich, die vom American Institute for Research im Auftrag der National Science Foundation durchgeführt wurde , kam zu dem Ergebnis, dass 13 % der öffentlichen High Schools in den USA Computer für den Unterricht einsetzten, wobei die Zahl der Nichtnutzer die der Nutzer jedoch mit einem Verhältnis von 2 zu 1 überstieg. Die Studie stellte außerdem fest, dass sich Computer bei Schülern großer Beliebtheit erfreuten und dass zu den Anwendungen, die auf frühen Modellen liefen, Sportstatistik-Tools, Verwaltungswerkzeuge und Physiksimulatoren gehörten. ^{[ 2 ]}

1975 begann Apple Inc. , Schulen Computer des Modells Apple 1 zu spenden, und Großrechner verloren allmählich ihre frühere Vormachtstellung in der akademischen Forschung. ^{[ 3 ]} Die Computernutzung nahm in dieser Zeit weiterhin rasant zu. 1977 wurde geschätzt, dass über 90 % der Studierenden am Dartmouth College im Laufe ihres Studiums Computer genutzt hatten. Walter Koetke, der Direktor eines Schulbezirks in Lexington, Massachusetts, bemerkte: „Es ist immer noch möglich, dass ein Student hier ohne Computer auskommt, aber er müsste es auf jeden Fall versuchen.“ ^{[ 4 ]} 1983 führte die Drexel University als erste Universität die Pflicht zum Kauf eines Laptops für alle Studierenden ein. ^{[ 5 ]}

Computergestützter Unterricht fand Anfang der 1980er-Jahre breite Akzeptanz an Schulen. In dieser Zeit wurden erstmals Übungs- und Lernprogramme speziell für den Einsatz im Unterricht entwickelt. Die Schulen spalteten sich in der Frage, welche Computerhersteller sie unterstützen wollten; einige nutzten Apple II -Computer, andere IBM-PC-kompatible Geräte . Hardware-Engpässe wurden zu einem großen Problem, sodass viele Lehrer nicht genügend Computer für ihre Schüler bereitstellen konnten. ^{[ 6 ]} Trotzdem entwickelte sich der Computereinsatz bis 1989 von einer relativen Seltenheit an amerikanischen öffentlichen Schulen zu einem Standard in den meisten Schulbezirken . ^{[ 7 ]}

Anfang der 1990er-Jahre begann die Ära moderner Medientechnologien wie CD-ROMs und die Entwicklung moderner Präsentationssoftware wie Microsoft PowerPoint . ^{[ 3 ]} Weitere computerbasierte Technologien, darunter das interaktive Whiteboard ^{[ 8 ]} und Laptops, wurden für Schülerinnen und Schüler immer zugänglicher. Auch Internettechnologien gewannen in Schulen zunehmend an Bedeutung. 1996 stellte Bill Clinton über 2 Milliarden US-Dollar für den „Technology Literacy Challenge Fund“ bereit , ein Programm, das Schulen dazu anregte, jedem Schüler Computer und Internetzugang zu ermöglichen, ihn mit der Außenwelt zu verbinden und ihn interaktiv zu gestalten. Dies führte zu einem deutlichen Anstieg der Nachfrage nach Computertechnologie in vielen öffentlichen Schulsystemen weltweit.

Parallel zur Entwicklung moderner Betriebssysteme wie Windows 98 und der fortgesetzten staatlichen Förderung erlebte die Nutzung von Computern im Bildungsbereich in dieser Zeit einen Boom. Zwischen 1997 und 1999 sank das Verhältnis von Studierenden zu Multimedia-Computern von 21 auf unter 10. Hochschulen begannen, spezielle Unterrichtsräume einzurichten, die Studierenden Zugang zu modernster Technologie ermöglichten. Unterrichtsräume wie der 1999 am Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) errichtete „ Classroom 2000 “, der mit Computern mit Audio- und Videoausrüstung ausgestattet war, um detaillierte Vorlesungsaufzeichnungen anstelle der traditionellen Mitschrift zu erstellen ^{[ 9 ],} wurden immer häufiger. Bis zum Jahr 2000 sank das Verhältnis von Studierenden zu Computern an einigen US-amerikanischen Hochschulen auf nur noch 1 Studierenden pro Computer.

Mit der zunehmenden Verbreitung kollaborativer Lernumgebungen investierten immer mehr Schulen in leistungsstarke Netzwerke und schnellere Internetverbindungen. Bis 2010 führten viele Schulbezirke sogenannte „1:1-Lernprogramme“ ein oder förderten diese, um sicherzustellen, dass alle Grundschüler einen eigenen Laptop erhielten. ^{[ 10 ]} Computer haben die traditionelle Lehrmethodik grundlegend verändert und einen praxisorientierteren Ansatz eingeführt. Forbes prognostizierte: „Anstatt stundenlang in einem Hörsaal zu sitzen, werden Schüler in kollaborativen Lernumgebungen arbeiten, wo zukünftige Ärzte, Anwälte, Führungskräfte, Ingenieure, Journalisten und Künstler lernen, ihre unterschiedlichen Problemlösungsansätze zu integrieren und gemeinsam Innovationen zu entwickeln.“ ^{[ 11 ]}

Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass übermäßiger Computergebrauch den grundlegenden akademischen Fähigkeiten von Schülern schaden kann. Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) verglich die durchschnittlichen Lese-, Rechen- und naturwissenschaftlichen Fähigkeiten von Schülern in 31 Ländern (wobei drei chinesische Großstädte separat betrachtet wurden). Sie verglich auch den Computergebrauch von Schülern in denselben Ländern. Die Studie kam nach Berücksichtigung des sozialen Hintergrunds und der demografischen Merkmale der Schüler zu dem Schluss, dass ein moderater Computergebrauch im Unterricht die besten Lernergebnisse erzielt. ^{[ 12 ]}

Der weltweite Wandel in der Computernutzung und der Bedarf an Computerkenntnissen in der heutigen Arbeitswelt haben die US-Regierung veranlasst, Richtlinien für Pädagogen zu erstellen, um sicherzustellen, dass Schüler auf die Anforderungen des 21. Jahrhunderts vorbereitet sind. Die Kernlehrplanstandards für Bildung zielen darauf ab, Schüler mit den Kompetenzen auszustatten, die im Lernumfeld und in der Arbeitswelt des 21. Jahrhunderts benötigt werden.

Veränderungen wie diese, zusammen mit den veränderten Kommunikationsgewohnheiten der Lernenden im 21. Jahrhundert, haben die Nutzung von Computern im Unterricht beeinflusst. Lehrkräfte nutzen heute die erweiterten Möglichkeiten moderner Computertechnologie, indem sie verschiedene Web-2.0- Tools einsetzen, um ihren Unterricht zu bereichern. Diese Tools werden auch genutzt, um die Kommunikation im Klassenzimmer über den Campus hinaus durch kollaborative Online-Plattformen zu erweitern. Web-2.0-Anwendungen, die vor allem auf Zusammenarbeit und Austausch ausgerichtet sind, fördern den Selbstausdruck der Schüler, die Interaktion mit Gleichaltrigen und ermöglichen authentische Lernerfahrungen ^{[ 13 ].} Durch die Implementierung und Integration von Web-2.0-Technologien in den Unterricht können nun authentische und bedeutungsvolle Lernerfahrungen auf bisher unvorstellbare Weise realisiert werden. Das Lernen beschränkt sich nicht mehr auf die Vermittlung von typischen Konzepten oder Fakten aus dem Lehrplan, sondern konzentriert sich vielmehr auf den Aufbau von Beziehungen ^{[ 14 ]} . Dadurch wird Kindern die Bedeutung und der Wert von Kommunikation bewusst. Heute kann eine Lehrkraft mit einem einzigen Laptop, einer Webcam , einem Beamer und einem Internetanschluss live übertragen und mit jeder anderen Klasse zusammenarbeiten. Wenn sich Lerngruppen online um gemeinsame Interessen versammeln, erleben sie etwas, das im physischen Raum nur schwer nachzubilden ist. ^{[ 14 ]}

Der Zugang zu Web-2.0-Anwendungen wie Online-Lernplattformen und interaktiven Bildungswerkzeugen im Klassenzimmer ermöglicht ein dynamischeres Lernerlebnis mit direkten Vorteilen für die Schüler. Die im Unterricht eingesetzten Web-2.0-Technologien haben es ermöglicht, Schülern bereits in der Grundschule grundlegende Lerninhalte zu vermitteln und diese in der Mittel- und Oberstufe sowie im Studium weiterzuentwickeln. Da die Computertechnologie im Klassenzimmer für verschiedene Kommunikationsformen genutzt wird – für Präsentationen, Interaktion im Unterricht und Zusammenarbeit ^{[ 15 ] –} , müssen Schüler lernen, Texte zu lesen und zu schreiben, zu bearbeiten und zu veröffentlichen. Sie müssen bereit sein, mit anderen zusammenzuarbeiten und gemeinsam Inhalte zu erstellen, um dabei noch mehr zu lernen ^{[ 14 ]} . Web-2.0-Interaktion umfasst nicht nur den Austausch von Ideen und Informationen, sondern auch das Einholen von Feedback. Die Zusammenarbeit bindet Gruppen nicht nur in das Geben und Empfangen von Feedback ein, sondern auch in die gemeinsame Erstellung, Entwicklung und Bearbeitung von Inhalten ^{[ 15 ].} Diese Fähigkeiten sind für die Zukunft der Schüler und ihren Eintritt ins Berufsleben unerlässlich.

Ziel des Einsatzes solcher Computeranwendungen ist es, die Interaktion zwischen Schülern digital zu fördern und so die Kommunikationsfähigkeiten des 21. Jahrhunderts zu simulieren. Eine Technologie, die im Schulwesen (K-12) zunehmend an Bedeutung gewinnt, ist der Weblog . Weblogs, kurz Blogs, werden aufgrund ihrer positiven Auswirkungen auf die Schüler häufig in Klassenzimmern genutzt. Diese Online-Tagebücher dienen primär der Kommunikation in Form von Präsentationen und bieten ein nützliches Werkzeug für die Interaktion im Unterricht. Weblogs ermöglichen es Schülern, ihre Ergebnisse und Entdeckungen einem authentischen Publikum zu präsentieren. Feedback zu ihren Kursarbeiten nicht nur von Lehrern, sondern auch von Mitschülern oder gegebenenfalls von externen Quellen zu erhalten, kann für Schüler sehr motivierend sein. Die Möglichkeit, ihre Texte in einem Blog zu veröffentlichen, verwandelt sie in ihren Augen plötzlich in Autoren und Herausgeber. ^{[ 15 ]} Blogs fördern sorgfältiges und gewissenhaftes Schreiben. Schüler schreiben nicht mehr nur für ein einzelnes Publikum. Stattdessen erreichen ihre Worte ein Publikum aus ihren Mitschülern und unzähligen anderen, deren Hauptziel nicht nur darin besteht, zu lesen, sondern auch Kommentare und Feedback zu geben und die Worte sogar zu kritisieren. Durch den Einsatz von Computern im Unterricht werden die Schüler zunehmend aufmerksamer und achten stärker auf Grammatik, Rechtschreibung und Wortwahl, da sie wissen, dass sie die Autoren eines veröffentlichten Textes sind, der ein breites Publikum erreichen wird.

Wikis werden aufgrund ihrer positiven Auswirkungen häufig auf Computern in Klassenzimmern genutzt. Die kollaborative Umgebung, die Wikis ermöglichen, vermittelt Schülerinnen und Schülern wichtige Kompetenzen im Umgang mit anderen, im Aufbau von Gemeinschaften und im Agieren in einer Welt, in der die Wissens- und Informationsgenerierung zunehmend gemeinschaftlich erfolgt. [ ^{16 ] Die} Einsatzmöglichkeiten von Wikis reichen von der Entwicklung gruppenbasierter Schreibprojekte über das gemeinsame Erstellen von Notizen bis hin zum Brainstorming. Lehrkräfte können Wikis für Schülergruppen einrichten und so allen die Möglichkeit geben, gleichberechtigt Feedback zu geben, Vorschläge und Änderungen einzubringen sowie Ideen festzuhalten. In einem Wiki ist jeder gleichzeitig Autor. ^{[ 15 ]} Beispielsweise befragt die jährliche Studie „Teaching with Technology“ Lehrkräfte zum Thema Technologie im Unterricht. Die Ergebnisse zeigen, dass 38,37 % der Lehrkräfte einen äußerst positiven Einfluss von Technologie auf die Bildung angaben und 36,63 % einen überwiegend positiven Einfluss. ^{[ 17 ]}

Wikis bieten Schülern zudem die Möglichkeit, sich auf vielfältige Weise auszudrücken. Kinder, denen das Schreiben schwerfällt, fühlen sich dadurch nun sicherer, da sie Musik, Grafiken, Videos und Fotos in ihre Texte einfügen können. Mithilfe dieser Technologie können sprachlich schwächere Schüler nun multimodale Texte erstellen und so Bedeutungen vermitteln, die ihnen zuvor schriftlich nicht zugänglich oder nicht vollständig verständlich waren. ^{[ 18 ]} Diese fortlaufenden kollaborativen Bemühungen bestärken auch die Bedeutung sorgfältigen und konstruktiven Schreibens. Die Texte der Schüler richten sich nicht mehr nur an einen Leser, sondern an unzählige Menschen. Das Bewusstsein dieser globalen Reichweite mahnt die Schüler, auf Grammatik, Wortwahl und Stil zu achten, da sie wissen, dass andere ihre schriftlichen Ideen weiterentwickeln werden.

Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden Podcasts auch häufig über Computer in Klassenzimmern abgerufen. Diese herunterladbaren, portablen Dateien ermöglichen es den Zuhörern, digital aufgezeichnete Audioclips zu abonnieren und sie nach Belieben wiederzugeben. Ähnlich verbreitet sind Vodcasts , da sie es Schülern ermöglichen, digital aufgezeichnete Videos auf den Computern in Klassenzimmern anzusehen. Der Zugriff auf Podcasts und Vodcasts über die Computer in Klassenzimmern ermöglicht differenzierten Unterricht . Diese Technologien bieten den Schülern die Möglichkeit, in ihrem eigenen Tempo zu lernen und jederzeit und so oft wie nötig zurückzukehren, um ihr Verständnis zu überprüfen. Podcasts bieten Schülern mit Deutsch als Zweitsprache und Schülern mit Lernschwierigkeiten die Möglichkeit, Vorlesungen in ihrem eigenen Tempo zu wiederholen und so ihr Verständnis zu verbessern. ^{[ 15 ]} Tatsächlich wurde eine Studie durchgeführt, um zu untersuchen, wie Technologie sehbehinderten Schülern im Unterricht helfen kann . Sie zeigte, dass sehbehinderte Schüler Technologie im Vergleich zu herkömmlichem Papier als vorteilhafter empfanden. Dies belegte, dass sie im Unterricht selbstständig lernen können. In diesem Fall trug das iPad 2 dazu bei, die Lesegeschwindigkeit sehbehinderter Schüler im Vergleich zu groß gedrucktem Text auf Papier zu erhöhen. ^{[ 19 ]} Viele Schüler mit Englisch als Zweitsprache (ELL /ESL) benötigen zusätzliche Unterstützung bei der Definition gebräuchlicher Ausdrücke sowie bei der Aussprache neuer Vokabeln. Andere Schüler, beispielsweise solche mit sonderpädagogischem Förderbedarf, haben Schwierigkeiten beim Lesen und Verstehen komplexer Texte. Der Zugriff auf Podcasts und Vodcasts über die Computer im Klassenzimmer kann diesen Schülern auf einfache Weise hilfreiche Werkzeuge zur Verfügung stellen.

Interne Barrieren wie die Vorliebe für traditionelle Lehrmethoden, individuelle Einstellungen gegenüber Computern im Bildungsbereich sowie die Vertrautheit der Lehrkräfte mit Computern und ihre Kompetenz in deren Nutzung führen zu einer unterschiedlichen Effektivität der Computerintegration im Unterricht. Trotz des verbesserten Zugangs zu Computern im Bildungswesen mangelt es im tatsächlichen Computereinsatz im Unterricht an sinnvollen, die Schüler einbeziehenden Aktivitäten. ^{[ 20 ]} Lehrkräfte scheinen die ursprünglich vorgesehenen pädagogischen Einsatzmöglichkeiten von Computern auch auf die Kommunikation zwischen Kollegen und Eltern sowie die Erstellung traditioneller Lernmaterialien zu beschränken. Eine Umfrage unter 306 Lehrkräften an acht weiterführenden Schulen ergab, dass Angst und Computer - Selbstvertrauen die Unterrichtsfähigkeit der Lehrkräfte beeinflussen. Je nach Art der benötigten Kompetenzen kann Technologie für Lehrkräfte entweder stressig und negativ oder bestärkend und positiv wirken. ^{[ 21 ]}

• Berufs- und technische Bildung