Informatik für alle! Sprechen Sie schon Code? - Frauen in MINT-Berufen in Baden-Württemberg

Annika Vielsack ist die erste Absolventin des Lehramtsstudiums Informatik am KIT und will mit dem Lehr-Lern-Labor junge Menschen für Informatik begeistern.

Alle sind sich einig: Die Welt, in der wir leben, ist zunehmend digitalisiert und verlangt von uns neue Kompetenzen. Galt die Informatik vor der Jahrtausendwende noch als Disziplin von Hardwarefreaks, gibt es heute kaum einen Lebensbereich, den sie nicht beeinflusst. Ob Kultur, Kommunikation, Forschung oder Medizin – digitale Konzepte, Programme und Algorithmen vernetzen uns und gestalten unseren Alltag mit. In der Pandemie wurden zudem die Notwendigkeit einer digitalen Grundausstattung und die Bedeutung von Digitalkompetenz deutlich.

Das Lehr-Lern-Labor Informatik Karlsruhe setzt genau hier an: Schüler*innen kommen hier freiwillig für Workshops, Camps oder Trainings mit Studierenden zusammen und erleben Informatik hautnah. Annika Vielsack ist die Koordinatorin des Projektzweigs am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und findet, dass junge Menschen schon im Rahmen ihrer Allgemeinbildung lernen sollten, welche technologischen Konzepte hinter ihrer Smartphone-App und ihrer Google-Suchanfrage stehen. Im Interview mit der Landesinitiative „Frauen in MINT-Berufen“ spricht die 27-Jährige über die Vielseitigkeit der Informatik, innovative Lernkonzepte und wichtige Kompetenzen in einer digitalisierten Welt.

Schülerlabore haben Vorteile gegenüber Schullaboren

Landesinitiative Frauen in MINT-Berufen: Das Lehr-Lern-Labor Informatik Karlsruhe ist ein Ort, an dem junge Menschen Informatik besser kennen lernen sollen. Was kann das Konzept leisten, was Schulen selbst nicht können?

Annika Vielsack: Da könnte ich vermutlich Stunden darüber reden, aber ich würde mich für heute auf vier Punkte beschränken: das Lehr-Lern-Labor als außerschulische Lernumgebung, der Fokus auf einzelne Inhalte, die inhaltliche Freiheit und die Ausstattungsmöglichkeiten.

Zum einen ist ein Lehr-Lern- oder Schülerlabor ein Ort des außerschulischen Lernens. Die Schülerinnen und Schüler haben die Möglichkeit, losgelöst vom Klassenraum, ein Fach ganz neu zu entdecken und lernen so vielleicht ganz andere Seiten kennen. Gerade bei schwächeren Schülerinnen und Schülern kann so ein Interesse für ein Fach – in unserem Fall für Informatik – geweckt werden.

Im Gegensatz zu Lehrerinnen und Lehrern haben wir die Möglichkeit, uns auf einzelne Inhalte oder Angebote zu fokussieren. Wir können einen Workshop mehrfach durchführen und ihn nach jeder Durchführung weiter verbessern, um so möglichst gut auf die Bedürfnisse der Schülerinnen und Schüler einzugehen. Im regulären Unterricht sind solche Iterationen [Prozess mehrfachen Wiederholens] – wenn überhaupt die Zeit für ausgiebige Evaluation und anschließende Verbesserungen da ist – nur über mehrere Jahrgänge hinweg möglich.

Außerdem sind wir inhaltlich nicht an den Bildungsplan gebunden. So können wir beispielsweise sehr motivierte Schülerinnen und Schüler auch über die Unterrichtsinhalte hinaus fördern oder auch ganzen Schulklassen neue Anreize geben und ihnen zeigen, was Informatik so besonders macht, ohne dass das neue Wissen Teil der nächsten Klassenarbeit ist.

Da ein Lehr-Lern-Labor für viele Schulen offensteht, lohnen sich hier Investitionen, die für einzelne Schulen einfach nicht in Frage kommen. So können wir unser Labor mit spannenden Exponaten ausstatten, und Informatik wird zum Erlebnis. Beispielsweise haben wir für unseren Schokomatenworkshop mittlerweile einen eigenen Schokoladenautomaten, den man sogar selbst programmieren kann – also, vorbeikommen lohnt sich!

Apropos vorbeikommen: Da gerade keine Präsenzangebote stattfinden, entwickeln wir momentan ein virtuelles Lehr-Lern-Labor. Ab Mitte Juni gibt es dann bei uns Informatik in 2.5D – auch das hat keine Schule.

Das Bild zeigt einen aufgeklappten Laptop

„Anwenden ist nicht gleich verstehen.“

L. F. i. M.-B.: Warum ist es so wichtig, gerade den Schüler*innen Kompetenzen wie Programmieren beizubringen? Als Digital Natives lernen sie ja automatisch den Umgang mit Smartphones, Apps und anderen Technologien.

Annika Vielsack: Wer schon einmal bei einem Smartphone oder Computer das Betriebssystem gewechselt hat, weiß, dass die Fähigkeit, das eigene Gerät zu bedienen, nicht bedeutet, dass man sich automatisch auch mit allen anderen Geräten der gleichen Art auskennt. Es gibt einen großen Unterschied zwischen Anwenden und Verstehen. Und das ist auch gerade bei jungen Menschen zu beobachten: Sie können zwar mit ihrem Smartphone und Tablet umgehen und finden sich blind auf Instagram zurecht, sind aber aufgeschmissen, wenn sie an einem fremden Computer ein Programm aufrufen sollen.

Die Informatik ist die Wissenschaft hinter der Digitalisierung. Wer sich mit Informatik beschäftigt, lernt, Strukturen und Zusammenhänge zu erkennen und Sachverhalte zu abstrahieren. Und das muss nicht einmal direkt mit dem Schreiben von Code zu tun haben. Es geht vielmehr darum, zu erkennen, was sich hinter der Benutzeroberfläche verbirgt. Um auf das anfängliche Beispiel zurückzukommen: Wer weiß, aus welchen Komponenten sich ein System zusammensetzt, hat bei dem Wechsel auf ein neues Gerät den entscheidenden Vorteil, dass er sich, plump gesagt, nur noch an die neue Optik gewöhnen muss, aber mit den grundlegenden Funktionsweisen bereits vertraut ist.

„Auch ein Kuchenrezept kann ein Algorithmus sein.“

L. F. i. M.-B.: Ist Informatik für alle jungen Menschen wichtig? Manch eine*r mag sich denken: „Ich will kein Coder werden, ich brauche das nicht“ – stimmt das, oder sollten wir Code als zusätzliche Fremdsprache wahrnehmen und lernen?

Annika Vielsack: Jede Fachrichtung hat sozusagen ihre eigene Fachsprache mit einem ganz eigenen Vokabular. In der Mathematik sind es Gleichungen, in der Physik Formeln und in Fremdsprachen sind es geschriebene Texte. In der Informatik ist diese Fachsprache eben Code. Viele Zusammenhänge und Abläufe lassen sich in Form von Code sehr präzise aufschreiben, egal ob dieser in einer Programmiersprache oder in Pseudocode verfasst ist.

Aber auch ohne programmieren zu können, kann man Informatik machen. Die zugrundeliegenden Konzepte können meist völlig losgelöst von Code und häufig sogar ohne einen Bezug zu Computern betrachtet werden. Beispielsweise ist ein gut aufgeschriebenes Kuchenrezept nichts anderes als ein Algorithmus: Es beschreibt Schritt für Schritt, was zu tun ist, zu jedem Zeitpunkt weiß man, was als Nächstes getan werden muss, und zum Schluss erhält man den fertigen Kuchen. Auf die gleiche Art und Weise funktionieren auch Computerprogramme.

Und auch wer später keine Coderin und kein Coder werden möchte, profitiert von Informatikkompetenzen. Ein grundlegendes Verständnis von Physik hilft uns im Alltag auch weiter. Es würde ja niemand von einer Klippe springen, weil er (oder sie) kein Physiker ist, sondern die Erfahrung mit Schwerkraft legt nahe, dass das keine gute Idee wäre. Und genauso ist es auch mit den Inhalten der Informatik: Manche kennt man schon aus eigenen Erfahrungen, andere sind neu und können im Alltag hilfreich sein; und dann gibt es bestimmt auch ein paar Inhalte, mit denen man außerhalb der Informatik nicht viel anfangen kann. Aber in der Summe profitiert man auf jeden Fall davon.

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Manchmal lernen auch die Lehrer von den Schülerinnen.

L. F. i. M.-B.: Welche Erfahrungen machen Sie mit den Jugendlichen in Ihren Workshops? Wie ausgeprägt sind die Vorkenntnisse, und was sind die Motive, mit denen die Teilnehmer*innen die Angebote wahrnehmen?

Annika Vielsack: Die Gruppen, die an unseren Angeboten teilnehmen, sind ganz unterschiedliche, und so unterschiedlich sind auch die Vorkenntnisse und Motive.

Gerade bei unseren Science Camps gibt es immer wieder einzelne Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die sich auf manchen Gebieten besser auskennen als unsere Betreuer. Sie sind dann daran interessiert, neue Aspekte kennen zu lernen und freuen sich, wenn sie mit den Betreuern fachsimpeln können. Da lernt dann auch mal jemand von uns noch etwas dazu.

Auf der anderen Seite gibt es auch Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die ganz ohne oder mit nur geringen Vorkenntnissen zu uns kommen und sich einfach für ein bestimmtes Thema interessieren oder als Teil einer Klasse einfach keine Wahl haben. Da ist es umso schöner zu beobachten, wie Interesse geweckt wird und die ersten Erfolgserlebnisse erzielt werden.

„Ich hatte Informatik nicht als echte Option wahrgenommen.“

L. F. i. M.-B.: Sie sind die erste und bisher einzige Absolventin des Master of Education in Informatik am KIT. Weshalb entschieden Sie sich für das zusätzliche Fach, und was führte Sie danach in die Position als Koordinatorin des Lehr-Lern-Labors?

Annika Vielsack: Ich glaube, da muss ich ganz vorne anfangen. Schon in der ersten Klasse kam ich mit dem Wunsch nach Hause, irgendwann Lehrerin zu werden. Über die Jahre stellte ich fest, dass mir die MINT-Fächer mehr Freude bereiten als andere. Mathe war schon immer mein Lieblingsfach, und Physik und Chemie waren auch immer vorne mit dabei. In der Oberstufe kam ich dann das erste Mal mit „echter“ Informatik in Kontakt. Computer und andere technische Errungenschaften fand ich schon immer interessant, aber eher aus Anwendersicht.

Im Informatikunterricht lernte ich dann die Grundlagen der Programmierung und des Computational Thinking kennen. Nach dem Abi und einem Jahr im Ausland musste ich mich dann für einen Studiengang entscheiden. Die Wahl fiel auf Mathematik und Physik. Rückblickend denke ich, dass ich Informatik nicht als echte Option wahrgenommen hatte. Am KIT gab es im gymnasialen Lehramt noch nicht die Möglichkeit, Informatik zu studieren, und an anderen Unis habe ich gar nicht danach gesucht.

Im Studium stellte ich dann fest, dass ich ein gewisses Talent für Informatik habe. Wenn es in Mathe oder Physik um Programmierprobleme oder algorithmische Fragestellungen ging, fiel mir das immer leichter als meinen Kommilitonen.
Als ich dann mein erstes Staatsexamen in der Tasche hatte, gab es am KIT ganz neu die Möglichkeit, Informatik als Erweiterungsfach für das Lehramt zu studieren – das war meine Chance, doch die Welt der Informatik zu betreten. Und da bin ich auch heute, drei Jahre später, immer noch.

Während des Informatikstudiums kreuzte dann auch das Lehr-Lern-Labor Informatik meinen Weg. Ich hatte schon zuvor Erfahrungen im Schülerlabor Mathematik gesammelt und fand das Konzept „Schülerlabor“ schon immer spannend. Als dann Hiwis für das neu ins Leben gerufene Lehr-Lern-Labor Informatik gesucht wurden, ergriff ich meine Chance. Zu meinem Glück wurde auch noch jemand gesucht, der mehr Verantwortung für das Lehr-Lern-Labor übernimmt und sich um die Koordination kümmert – das bin seitdem ich.

„Wir wollen nicht nur Schüler, sondern auch Lehrer begeistern.“

L. F. i. M.-B.: Welche Ziele verfolgen Sie persönlich noch mit dem Lehr-Lern-Labor? Könnte das auch eine neue Form des Informatik-Unterrichts werden, statt ihn nur zu ergänzen?

Annika Vielsack: Ich möchte junge Menschen für Informatik begeistern – unabhängig davon, ob als Lehrerin oder im Rahmen des Lehr-Lern-Labors. Mit dem Lehr-Lern-Labor gibt es zusätzlich die Möglichkeit, neben den Schülerinnen und Schülern auch eine neue Generation von Informatiklehrerinnen und -lehrern zu erreichen: Die heutigen Studierenden können schon im Studium Praxiserfahrung sammeln und so später Schülerinnen und Schüler mit ihrer Begeisterung für das Fach anstecken.

Zum zweiten Teil der Frage: Wir sind ganz froh darüber, dass es mittlerweile an fast allen Schulen in Klasse 7 Informatikunterricht gibt, und das darf gerne auch noch mehr werden. Also nein, wir möchten den klassischen Unterricht nicht ersetzen. Vielmehr soll es darum gehen, den Unterricht zu ergänzen und die Lehrkräfte darin zu unterstützen, guten Informatikunterricht zu gestalten.

„Die IT braucht Multiplikatorinnen und Multiplikatoren, die sagen: ‚Traut euch! Es lohnt sich!‘“

L. F. i. M.-B.: In der IT gibt es einen Fachkräftemangel und darüber hinaus ein deutliches Ungleichgewicht der Geschlechter: Der Frauenanteil in der deutschen IT-Branche liegt bei nur 17 Prozent. Woran hakt es Ihrer Meinung nach?

Annika Vielsack: Ich denke, dass wir der Informatik noch ein bisschen Zeit geben müssen. Als junges Unterrichtsfach entwickelt sie sich stetig weiter; und Schülerinnen und Schüler, die sich für das Fach begeistern lassen, sind dann später Multiplikatoren und begeistern neue Generationen von jungen Menschen. Ich selbst hatte Informatik nie als berufliche Möglichkeit im Blick. Zu meiner Zeit gab es Informatik nur in der Oberstufe, und sie war keine Option für die breite Masse. Mittlerweile gibt es an fast allen Schulen Informatikunterricht in Klasse 7.

So hat jeder die Chance, Informatik, und damit auch ein Stück IT, kennen zu lernen und dann frei zu entscheiden, ob diese Richtung für einen selbst in Frage kommt. Da mit der Digitalisierung auch die IT-Branche stetig wächst, bleibt natürlich die Frage, ob diese Entwicklung schnell genug vorangeht.

Was den Frauenanteil angeht, bin ich mir nicht ganz sicher, woran es tatsächlich hakt. Es gibt andere, v.a. soziale Berufszweige, in denen sieht der Frauenanteil ganz anders aus. Ich finde es gut, dass im Grunde jede und jeder die Möglichkeit hat, seine berufliche Richtung selbst zu wählen. Wenn es nun einfach in der Natur der Frau liegt, sich eher den sozialeren Berufen zuzuwenden und den MINT-Bereichen den Rücken zuzukehren, dann ist das eben so. Und das finde ich dann auch in Ordnung. Wenn die Ursachen darin liegen, dass junge Frauen von hohen Männerquoten abgeschreckt werden, kann ich nur alle Mädchen und jungen Frauen ermutigen: Traut euch! Es lohnt sich!

L. F. i. M.-B.: Soll das Konzept auch hier ansetzen?

Annika Vielsack: Ein klares Ja. Wir möchten für Informatik begeistern – unabhängig von Alter, Vorwissen oder Geschlecht. Und das kommt dann natürlich auch der IT-Branche zugute und beeinflusst dann vielleicht auch auf lange Sicht die Frauenquote.

„Das Computational Thinking kann in allen Lebenslagen hilfreich sein.“

L. F. i. M.-B.: Welche Kompetenzen sind es, die Sie den Schüler*innen beibringen wollen, und welche sind für ein selbstbestimmtes Arbeitsleben oder gar eine Karriere in IT-Industrie und Wirtschaft essentiell?

Annika Vielsack:Es gibt den Begriff „Computational Thinking“, das informatische Denken. Er beschreibt meiner Meinung nach ganz gut die Kernkompetenz der Informatik: Man identifiziert ein Problem und versucht dieses dann gezielt zu lösen. Dabei muss man dieses Problem modellieren, abstrahieren und eventuell in Teilprobleme zerlegen, um dann individuelle Lösungsstrategien zu entwickeln. Wenn man das Problem und die zugehörige Lösungsstrategie entsprechend aufbereitet, wäre auch ein Computer in der Lage, die Lösungsstrategie anzuwenden.

Die Fähigkeit, Probleme auf diese Art und Weise anzugehen, hilft nicht nur, wenn man eine Karriere in der IT-Branche anstrebt, sondern kann in allen Lebenslagen, in denen man auf Probleme stößt, hilfreich sein.

Natürlich sind auch Soft Skills wichtig, wie beispielsweise Teamfähigkeit. Es gibt zwar ITler, die allein vor einem PC sitzen, aber die meisten arbeiten doch im Team. Und es wäre selbstverständlich hilfreich, wenn man schon ein bisschen programmiert hat, bevor man den Weg in die IT-Branche einschlägt.

Wir bedanken uns bei Annika Vielsack für das Gespräch und wünschen alles Gute für die nächsten Projekte.

Über Annika Vielsack

Annika Vielsack hat am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gymnasiales Lehramt studiert. Nach ihrem ersten Staatsexamen in den Fächern Mathematik und Physik entschied sie sich, Informatik als zusätzliches Fach zu studieren und beendete ihr Studium 2020. Damit ist sie die erste Absolventin am KIT mit einem Master of Education in Informatik. Seit 2019 ist sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin für die Koordination des neu entstandenen Lehr-Lern-Labors Informatik Karlsruhe am KIT zuständig. Nach dem Abschluss ihres Informatikstudiums begann sie mit ihrer Arbeit für das Projekt digiMINT im Teilprojekt Informatik. Im Rahmen ihrer Tätigkeit am KIT engagiert sie sich für die Lehramtsausbildung im Fach Informatik und forscht auf dem Gebiet der Projektarbeit im Informatikunterricht.

Infos zum Lehr-Lern-Labor Karlsruhe:

Das Lehr-Lern-Labor Karlsruhe macht an seinen beiden Standorten an der PH Karlsruhe und am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Informatik für Schüler*innen erfahrbar. Der Aufbau wird seit 01.09.2019 von der Vector Stiftung gefördert, die wie das KIT auch Teil des Bündnisses „Frauen in MINT-Berufen“ ist. Während sich die Angebote des Lehr-Lern-Labors am KIT an Gymnasien richten, deckt die PH Karlsruhe die Bereiche Haupt-, Real-, Werkreal- und Gemeinschaftsschulen ab. Nicht nur Schüler*innen profitieren von dem Angebot, auch Lehramtsstudierende sammeln wichtige Erfahrungen und fachdidaktische Kenntnisse für den Informatikunterricht. Mehr Infos finden Sie hier.

Veröffentlicht: 09.06.2021

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