Wir führen Projekte in einem breiten Themengebiet rund um Digitalisierung und Bildung durch. In der Medienbildung sind Fragestellungen zum Einsatz und zur Wirkung von digitalen Medien in Lehr- und Lernkontexten von Interesse. In der Informatikdidaktik liegen die Schwerpunkte bei «Making» als didaktischer Ansatz im Unterricht sowie beim Thema «Computational Thinking».
Die Erkenntnisse aus der Forschung & Entwicklung halten Einzug in die Aus- und Weiterbildung von Lehrpersonen, um eine wissenschaftsbasierte und zukunftsweisende Lehre anzubieten.
Wir setzen den Fokus in folgenden Forschungsfeldern:
Das Institut ICT & Medien ist Host der internationalen Konferenz FabLearn Europe / MakeEd vom 2. bis 3. Juni 2021. Die Konferenz wird aufgrund der COVID-19-Pandemie virtuell stattfinden. Geplant sind Präsentationen wissenschaftlicher Papers, Poster, Demos und Workshops. Die Beiträge werden in den Proceedings der Konferenz auf der ACM Digital Library publiziert.
In unseren Projekten kooperieren wir mit verschiedenen Hochschulen und führen auch PHSG-interne Entwicklungsprojekte durch.
In diesem Forschungsprojekt (nationales Forschungsprogramm NFP77 des Schweizerischen Nationalfonds) geht es um die Problemlösekompetenz «Computational Thinking (CT)», welche automatisiert diagnostiziert werden soll. Dabei wird ein stufengerechtes Kompetenzmodell entwickelt sowie geeignete prototypische Probleme definiert, die CT-Kompetenzen zur Lösung erfordern. Auf dieser Grundlage wird ein intelligentes Tutoring-System entwickelt, welches die Schülerinnen und Schüler im Problemlöseprozess unterstützt. Dieses Tutoring-System diagnostiziert mittels künstlicher Intelligenz die CT-Kompetenzen. Die Datenerhebung für die Validierung findet auf Primar- und Sekundarstufe I in den Kantonen St.Gallen, Waadt und Tessin statt. Als Programmiertool wird unter anderem der Roboter Thymio II eingesetzt.
Projektleitung: EPFL / Kooperationspartner: USI/SUPSI-IDSIA, SUPSI-DFA, PHSG
Das Ziel des ROTECO Projekts ist, eine Community zum Thema Informatik und Robotik im Unterricht zu bilden. Die Roteco Webseite, die in den Sprachen DE, FR, IT und EN geführt wird, bildet das Herz der Community. Dort können Lehrpersonen und VertreterInnen von Bildungsinstitutionen Ideen und Aktivitäten für den Unterricht austauschen. Weiterhin bietet die Webseite Artikel, Informationen zu Veranstaltungen und Möglichkeiten zur Vernetzung. Das Institut ICT & Medien der PHSG ist Kooperationspartner des Projekts. Neben den Pädagogischen Hochschulen Luzern und Schwyz tragen wir zum Aufbau der Community in der Deutschschweiz bei.
Projektleitung: SUPSI-DFA / Kooperationspartner: PHSG, HEPVS, PHLU, PHSZ, EPFL
Im «Physical Computing» geht es um die Verbindung der virtuellen mit der physischen Welt über die Programmierung von Mikrocontrollern für die Steuerung von Sensoren und Aktoren. Das bedeutet, eigene Ideen ausprobieren und interaktive Dinge bauen, die Spass machen. So entstehen beispielsweise Minigolfanlagen mit beweglichen Hindernissen, interaktive Bilderrahmen, Klavierhandschuhe sowie ferngesteuerte Fahrzeuge.
Das Themenheft liefert die theoretischen Grundlagen zu Physical Computing. Die dazugehörigen micro:bit Challenge Cards bieten einen niederschwelligen Einstieg in das Thema und dienen als Nachschlagewerk für die Umsetzung eigener Projekte.
Making-Aktivitäten schaffen über einen explorativen und konstruktionistischen Zugang Lernfelder, in welchen Kinder und Jugendliche eigene Ideen entwickeln können und diese in grosser Eigenverantwortung kreativ umsetzen sollen. Die dazu notwendigen Kompetenzen sind vielfältig und fordern heraus, selbstständig zu denken und zu handeln sowie komplexe Probleme lösungsorientiert anzugehen. Solche Lerngelegenheiten und -räume zu schaffen, zu moderieren und zu begleiten, ist für Lehrpersonen höchst anforderungsreich und komplex.
Mit dem Framework «Making macht Schule» soll Lehrpersonen eine Handreichung für die Integration solch anforderungsreicher Lernsettings gegeben werden.
Das Team des Instituts ICT & Medien hat bei der Entwicklung des Lehrmittels «inform@21 . Medien und Informatik in der Volksschule» des Lehrmittelverlags St. Gallen die fachdidaktische Beratung übernommen. Zudem haben Mitarbeiter aus dem Institut als Autoren auch inhaltlich am Lehrmittel inform@21 mitgewirkt. Das Lehrmittel orientiert sich stark an den Kompetenzen des neuen Moduls «Medien und Informatik» des Lehrplans Volksschule und bildet somit ein wichtiges und wertvolles Werkzeug für Lehrpersonen, welche ab das Fach auf den Stufen Kindergarten- und Primarstufe unterrichten.
Alle weiteren Informationen und Zusatzmaterialien zum neuen Lehrmittel und die Bestellmöglichkeit sind auf der Webseite www.inform21.ch zu finden.
