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Aktuelle Informationen zu Forschungsprojekten finden sie hier:
https://cs.uni-paderborn.de/ddi/forschung/projekte/

Forschungsgebiete der FG DDI Paderborn

Forschungsprofil

Das Spektrum an Forschungsfragen innerhalb der Fachgruppe Didaktik der Informatik an der Universität Paderborn erstreckt sich von spezifischen fachwissenschaftlichen Fragen der Gestaltung lernförderlicher Infrastrukturen über die Fachdidaktik Informatik bis hin zu ausgewählten medienbezogenen Problembereichen der Erziehungs- und Medienwissenschaften. Zentraler Gegenstandsbereich ist dabei die Gestaltung und Analyse informatikbezogener Lehr- und Lernprozesse im Kontext von Informatiksystemen mit ihren technologischen und sozialen Dimensionen.

Im Bereich E-Learning und Blended Learning steht aktuell die Gestaltung von persönlichen webbasierten Lernumgebungen mittels Web 2.0 –Technologien und das Verhältnis von Wissensmanagement und E-Learning im Kontext von Geschäftsprozessen im Mittelpunkt der Forschung. Generell bilden die Entwicklung und die Evaluation von CSCL-Lerndesign und lernförderlicher Infrastruktur in computerbasierten Lernumgebungen einen wichtigen Forschungsgegenstand der Fachgruppe.

Einen zweiten Arbeitsschwerpunkt der Fachgruppe bildet die Didaktik der Informatik. Die Forschungsprojekte und Arbeitsaktivitäten der FG DDI decken verschiedene Aufgabenbereiche der Fachdidaktik ab und haben vielfältige Bezüge sowohl zu fachwissenschaftlichen Fragestellungen der Informatik als auch zur Erziehungs- und Medienwissenschaft. Das Aufgabenspektrum der Forschung reicht von der Informations- und kommunikationstechnischen Grundbildung (IKG) über informatische Grundlagen der Medienbildung und den Informatikunterricht in der Sekundarstufe I und II bis hin zu hochschuldidaktischen Fragen der Vermittlung von Techniken der Softwareentwicklung in der Hochschule. Hierbei geht es insbesondere um die Methodik des Vermittlungsprozesses, deren subjektive Implikationen auf der Seite der Lernenden, um mediale Konzepte des Lehrens und Lernens, um die Auswahl der Inhalte und die Zielsetzungen sowie um die Evaluation der Lernprozesse.

In den letzten Jahren wurden von der Fachgruppe DDI zahlreiche Forschungsprojekte durchgeführt, die die Verbesserung der Qualität von Lehre, E-Learning und mobilem Lernen in Betrieben,  an Hochschulen und an Schulen mittels computerbasierter Lernumgebungen zum Ziel hatten:

Aktuelle Projekte und Forschungsaktivitäten

Informatik an Grundschulen

Das Projekt “Informatische Bildung im Primarbereich” ist ein Projekt des MSW und der Universitäten Paderborn, Aachen und Wuppertal. Ziel des Projektes ist es zunächst, Konzepte zur informatischen Bildung an Grundschulen zu entwickeln, im Rahmen des Sachunterrichts zu erproben, entsprechende Lehrerfortbildungen zu entwickeln und durchzuführen. Die Erfahrungen im Projekt dienen als Grundlage für die Entwicklung von Vorschlägen für eine langfristige Integration der informatischen Bildung im Primarbereich.

Inhaltlich beschäftigen sich die Unterrichtseinheiten des Projektes mit der Funktionsweise informatischer Systeme und der hinter der Oberfläche wirksamen grundlegenden Konzepte. Konkret handelt es sich zunächst um die drei Module:

    Digitale Welt (Umgang mit Informationen, Representation, Verarbeitung und Übertragung von Daten) RWTH Aachen

    Das kannst du nicht lesen (Kryptologie, Einblicke in die Konzepte der Verschlüsselung und Enschlüsselung) Bergische Universtitä Wuppertal

    Wie funktioniert der Roboter? (Erste Schritte zur Programmierung) Universität Paderborn

An den drei Standorten des Projektes werden die verschiedenen Module für die unterrichtliche Umsetzung in der Primarstufe zusammen mit Grundschullehrkräften erarbeitet. Die jeweiligen Schulen an denen die Lehrkräfte beschäftigt sind, nehmen als Pilotschulen an dem Projekt teil. An diesen Pilotschulen werden sukzessive alle drei Module im Rahmen des Sachunterrichts von den Grundschullehrkräften erprobt, unabhängig davon, an welchem der Standorte sie ursprünglich entwickelt worden sind. Nach der ersten Phase und den ersten Erfahrungen an den Pilotschulen sollen weitere Grundschulen als Korrespondenzschulen teilnehmen. Dazu werden im Rahmen des Projektes an allen Standorten 1,5 tägige Fortbildungen für Grundschullehrkräfte entwickelt und durchgeführt. 

Für weitere Informationen: Informatik an Grundschulen in Paderborn

MLS - Mobile Learning in Smart Factories
Die Industrieproduktion der Zukunft wird durch das Internet der Dinge beeinflusst. Dadurch wird eine automatisierte, flexible Fertigung von Produkten in großen Stückzahlen ermöglicht. Um die Herausforderungen dieser Entwicklung frühzeitig zu berücksichtigen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ins Leben gerufen. Als Teil dieses Projekts wird die Ausbildung mit den neuen Technologien weiterentwickelt. Das Projekt Mobile Learning in Smart Factories (MLS) wird vom BMBF im Bereich Digitale Medien in der beruflichen Bildung (DIMEBB) gefördert. Dazu kooperiert die VDW-Nachwuchsstiftung mit der Universität Paderborn und weiteren Partnern, um eine qualitative Verbesserung der Ausbildung im Maschinenbau zu sichern. Das MLS-Projekt beinhaltet die Entwicklung einer arbeitsplatzintegrierten, mobilen Lern- und Arbeitsapplikation für Tablets und Webbrowser. Neben der Mitwirkung daran wird in der Fachgruppe Didaktik der Informatik (DDI) ein Workshopkonzept für Ausbilder/innen entwickelt und umgesetzt, sowie das Gesamtprojekt evaluiert.

KETTI - Kompetenzerwerb von Tutorinnen und Tutoren in der Informatik
KETTI ("Kompetenzerwerb von Tutorinnen und Tutoren in der Informatik“) ist ein BMBF gefördertes Forschungsprojekt mit dem Ziel, Tutorinnen und Tutoren der Informatik in die Lage zu versetzen, kognitive Aktivitäten der Studierenden anzuregen und selbstständiges Lernen zu fördern. Dazu soll auf der Grundlage empirischer Untersuchungen ein spezielles Kompetenzmodell samt Messinstrument entwickelt und die Ausbildung der Tutoren darauf abgestimmt werden. Das Projekt konzentriert sich dabei auf in den ersten beiden Fachsemestern angesiedelte Veranstaltungen zur objektorientierten Programmierung und zu Algorithmen und Datenstrukturen. Ergebnis des Projektes soll ein empirisch validiertes Kompetenzmodell samt Messinstrument sein, auf welches die Ausbildung der Tutoren abgestimmt werden soll. Das Projekt wird in Kooperation mit der Universität Münster (Prof. Dr. Vahrenhold) und der TU München durchgeführt (Prof. Dr. Hubwieser). Weiterer Partner an der Universität Paderborn ist der Lehrstuhl für Arbeits- und Organisationspsychologie (Prof. Dr. Schaper)

DUC

Im Rahmen des Projektes DUC wird der Versuch unternommen, durch innovative, technikunterstützte Lernszenarien, die der Diversität von Lerngruppen in universitären Großveranstaltungen Rechnung tragen, Lernbarrieren zu überwinden und die Studierenden dabei zu unterstützten, ihre Lernprozesse erfolgreich zu gestalten.

Im Vordergrund steht dabei die Förderung sowohl der kognitiven Kompetenzen hinsichtlich Fachwissen und –methodik, als auch der nicht-kognitiven, volitionalen und kommunikativen Kompetenzen, insb. im interkulturellen Kontext.

Das Kernziel des Projektes ist es Studierenden die Möglichkeit zu bieten, Vorlesungen gezielt in nach Diversitätsaspekten zusammengesetzten Lernergruppen nach- zubereiten. Dabei steht die gemeinsame Erstellung von veranstaltungsbezogenem „User-Generated Content“ in Form von fachlichen Fragestellungen im Fokus. Dieser wird nach einer Revision durch die Lehrenden mittels des Classroom Response Systems PINGO in der Folgeveranstaltung diskutiert und reflektiert.

PINGO - „Peer Instruction for very large groups“
PINGO steht für „Peer Instruction for very large groups“ und ist das an der Universität Paderborn entwickelte Web-basierte Live-Feedback-System für die Lehre zur Aktivierung von Studierenden insbesondere in großen Lehrveranstaltungen. So wie Günther Jauch bei der Quizsendung „Wer wird Millionär“ die Zuschauer im Studio über den Publikumsjoker in das Quiz einbezieht, können Dozenten mit PINGO ihre Studierenden aus der traditionell eher passiven Rolle herausholen und aktiv an der Vorlesung beteiligen. Diese können während der Vorlesung vom Dozenten gestellte Fragen über ihre Smartphones, Tablets oder Laptops beantworten. PINGO wird derzeit in einer deutschen und einer englischen Version angeboten und steht Nutzerinnen und Nutzern von Hochschulen weltweit kostenlos zur Verfügung. PINGO ist unter http://pingo.upb.de erreichbar.

MeCoPflege - Mediencoaches für das Berufsfeld Pflege

Mediengestützte Informations-, Kommunikations- und Kooperationsstrukturen gehören heute zum Alltag in Beruf und Bildung (etwa Issing/Klimsa 2009). In einem beruflichen Handlungs­feld wie der Pflege, das von einer enormen Dynamik hinsichtlich der Produktion von neuem Wissen gekennzeichnet ist, wird Medienkompetenz im beruflichen Alltag zunehmend bedeut­sam. Professionelle Pflege setzt voraus, dass Pflegende das derzeit beste wissenschaftlich belegte Wissen in das Arbeitsbündnis mit dem/der zu Pflegen­den einbrin­gen (Behrens/Langer 2006). Um diesen Anspruch gewährleisten zu können, müssen Pflegen­de in der Lage und bereit sein, entsprechendes Wissen zu recher­chieren, zu bewerten und daraus Schlussfolgerungen für den Einzelfall abzuleiten. Neben wissen­schaft­lichen Kompe­tenzen benötigen sie hierfür die entsprechenden Medien­kompe­tenzen, um in der Wissens­gesell­schaft auf die notwendigen Informationen auch zurück­greifen zu können.

Das Ziel des Projektes ist es, in Kooperation mit unterschiedlich profilierten Praxis­einrich­tungen in Bremen und Paderborn Pflegepersonal fachlich und kompetenzorientiert dabei zu unterstützen, digita­le Lernangebote für die kontinuierliche Verbesserung der Pflege zu nutzen und damit Professionalisierungsbestrebungen in dem Berufsfeld zu unter­stützen.

KUIKompetenzen für das Unterrichten in Informatik
Das Verbundprojekt "Kompetenzen für das Unterrichten in Informatik - KUI" hat sich das Ziel gesetzt, die Kompetenzfacetten zu untersuchen, die für das Unterrichten von Informatik notwendig sind. Ein entsprechendes Kompetenzstrukturmodell soll zunächst normativ-deduktiv hergeleitet und im Anschluss mithilfe von Experteninterviews empirisch ausdifferenziert und überprüft werden. Weiter sollen entsprechende Items für ein Kompetenzmessinstrument entwickelt und mithilfe von Erprobungen des Instrumentariums an großen Stichproben von angehenden Informatiklehrer/innen an unterschiedlichen Ausbildungsstandorten validiert werden. Schließlich sollen curriculare Empfehlungen für die fachliche und fachdidaktische Informatiklehrerausbildung und Handreichungen für die Nutzung des Kompetenzmodells zur Planung der Lehr-/Lerngestaltung und für die Nutzung des Messinstrumentariums in der Lehramtsausbildung (z.B. für Prüfungszwecke) ausgearbeitet werden. Der Forschungsfokus soll auf fachbezogenen und fachdidaktischen Facetten zu den Bereichen „Softwaretechnik und Softwareprojekte (im Unterricht)“, "Algorithmen, Rekursive und dynamische Datenstrukturen sowie Datenmodellierung“, "Objektorientierte Modellierung und Programmierung von Informatiksystemen" liegen. Neben den fachlichen und fachdidaktischen Kompetenzen werden ebenso die nicht-kognitiven Kompetenzfacetten in die Betrachtung einbezogen.

MoKoM II - Entwicklung von qualitativen und quantitativen Messverfahren zu Lehr-Lern-Prozessen für Modellierung und Systemverständnis in der Informatik

MoKoM II ist ein DFG-Forschungsprojekt, das von der FG ‚Didaktik der Informatik' gemeinsam mit dem Paderborner Psychologieprofessor Dr. Niclas Schaper, Institut für Humanwissenschaften sowie der Siegener Professorin Dr. Sigrid Schubert, Fachbereich, Elektrotechnik und Informatik gemeinsam durchgeführt wird. Nach dem erfolgreichen Abschluss des vorgänger Projektes MoKoM hat die DFG der Fortsetzung des ersten interdisziplinären Forschungsprojektes im Bereich der Didaktik der Informatik zugestimmt.

In der zweiten Projektphase wird das im ersten Projektzeitraum entwickelte Kompetenzmodell und Messinstrumentarium weiter verfeinert und einer großangelegten empirischen Erprobung Unterzogen. Mit den gesammelten Daten werden dann Kompetenzniveaustufen ermittelt und in ein Kompetenzniveaumodell integriert.

ILL - Informatik Lernlabor
Im Informatik Lernlabor (ILL) werden mit Methoden der empirischen Lehr-Lernforschung Lernprozesse der informatischen Bildung auf unterschiedlichem Abstraktions- und Anforderungsniveau untersucht. Die Lernprozesse sind nach dem didaktisch-methodischen Konzept der Informatik Lernwerkstatt (ILW) organisiert, das einen explorativen und lernergesteuerteten Zugang zu den multimedialen Medienobjekten der Lernwerkstatt vorsieht. Die ILW stellt eine Form von CSCL dar, die Elemente von eLearning und Präsenzlernen miteinander zu verbinden versucht. Tools, Medienobjekte und Arbeitsmaterialien sind von der FG DDI hauptsächlich im Rahmen der beiden BMBF-Projekte SIMBA und MuSofT entwickelt worden.

coolMINT.Paderborn - Schülerlabor coolMINT.Paderborn

Interesse ist die treibende Kraft für jede begeisterte Auseinandersetzung. coolMINT will dieses Interesse und damit Begeisterung für Naturwissenschaften und Technik bei Kindern und Jugendlichen wecken und zu einer intensiveren Auseinandersetzung mit Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) motivieren.

Das coolMINT.Paderborn ist eine Kooperation der Universität Paderborn und des Heinz Nixdorf MuseumsForums, gefödert durch die Initiative Zukunft durch Innovation. Die FG DDI betreut dort das Modul "informatik im Containerhafen" und arbeitet an der Entwicklung von wetieren Modulen im Themenbereich Informatik.

Abgeschlossene Projekte und Forschungsaktivitäten

PUSHPIN - Supporting Scholarly Awareness in Publications and Social Networks

PUSHPIN is a service that aims at supporting researchers' awareness of publications, peers and research trends. It is based on an eResearch infrastructure that analyzes large corpora of scientific publications and combines the extracted data with the social interactions in an active social network.

In PUSHPIN, papers and researchers can be tagged and rated, can be organized in private folders and recommended to fellow users of the service (and to other via email). Users can update their researcher profile with their research interest and affiliation. Users of PUSHPIN will receive recommendations for which fellow researchers to follow and which papers might be interesting for them. Based on one's publications, PUSHPIN provides facilities to find similar publications based on metadata (references, keywords, authors) and their full text.

Ginkgo - Scientific Event Management
ginkgo is a web application that is being developed in the context of Wolfgang Reinhardt's Ph.D. that deals with awareness support for researches.

MATURE - Continuous Social Learning in Knowledge Networks (Projektseite)
MATURE (Reife) ist ein Integrierendes Projekt (IP) der Europäischen Kommission im 7. Rahmenprogramm (FP7), das die Entwicklung neuer Formen kontinuierlichen lebensbegleitenden Lernens im Beruf fördert. Mit einem Projektbudget von 9.1 Millionen Euro über vier Jahre bringt MATURE die führenden Unternehmen und Forschungseinrichtungen in den Bereichen informelles Lernen, organisationales Lernen, Wissensmanagement, Geschäftsprozessmanagement und semantische Technologien zusammen.

MoKoM - Entwicklung von qualitativen und quantitativen Messverfahren zu Lehr-Lern-Prozessen für Modellierung und Systemverständnis in der Informatik
MoKoM ist ein DFG-Forschungsprojekt, das von der FG ‚Didaktik der Informatik' gemeinsam mit dem Paderborner Psychologieprofessor Dr. Niclas Schaper, Institut für Humanwissenschaften sowie der Siegener Professorin Dr. Sigrid Schubert, Fachbereich, Elektrotechnik und Informatik gemeinsam durchgeführt wird. Das Projekt hat zunächst eine Laufzeit von 2 Jahren. Damit gelang es erstmals, ein interdisziplinäres DFG Forschungsprojekt im Bereich der Didaktik der Informatik einzurichten. Die Projektkoordination liegt bei der FG DDI.

ANDIL -  AGORA-Network against Digital Divide by means of Information Literacy

The project ANDIL supported by FG DDI  is part of the AGORA Initiative for Life Long Learning of IFIP and focuses on the further implementation and sustainable development of its Digital Divide ‘Studio – Atelier’ concept. ANDIL aims at scaffolding a social network of local implementations of ICT-related projects especially in developing countries which connects experts, professionals and practitioners of different areas of ICT-application in order to learn from best practice examples in different regions. By exchanging experiences and obeying lessons learnt with regard to the different context specific local implementations of Information Literacy projects (Studios) an evaluated generic concept for Information Literacy and sustainable ICT integration in different application areas will be developed (Atelier). This acquired knowledge can be used to implant new subject related regional projects. Thereby, ANDIL contributes to Information Literacy in different application areas in developing countries and to the decrease of digital divide between developing and industrialized countries.

MoKEx - Mobile Knowledge Experience
MoKEx ist der Name unserer Projektgruppe und zugleich auch Forschungsthema zwischen Wissensmanagement und mobilem eLearning. Das Projekt wird als internationale Kooperation zwischen Hochschulen und industriellen Partnern organisiert. Beteiligt sind u.a. die Fachhochschule Nordwestschweiz (Schweiz), das Unternehmen Magh und Boppert (Paderborn) und die STEAG AG (Balsthal, Schweiz).

FeStuM - Fernstudium Medien
  Gemeinsam mit dem Lehrgebiet Theorie der Schule und des Unterrichts der Fernuniversität Hagen und in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Allgemeine Didaktik und Medienpädagogik der Universität Paderborn führt die AG DDI das Projekt (Zusatzqualifikation Medien und IT in Erziehung, Unterricht und Bildung) durch, das im Rahmen der e-nitiative vom Ministerium für Schule, Wissenschaft und Forschung gefördert wird.

LIFE3 - Lernwerkzeuge für den Informatikunterricht: Einsetzen, Evaluieren und (Weiter-)Entwickeln
  LIFE3 ist ein UVM-Projekt des Landes Nordrhein-Westfalen und wird von der AG DDI gemeinsam mit der AG Softwaretechnik an der Universität Paderborn entwickelt. In Projekt soll eine flexibel erweiterbare unterrichtsunterstützende Infrastruktur (Lernwerkstatt) aufgebaut werden für die Unterrichtsmaterialien, didaktische Hinweise für Lehrende, Tools für den Informatikunterricht, Materialien zum fachwissenschaftlichen Hintergrund des Unterrichtsgeschehens sowie Beispiele und Übungsaufgaben zu entwickeln sind.

MuE - Multimediale Evaluation
  Ziel des Projekts ist die Entwicklung von hochschulübergreifenden, multimedialen Evaluationswerkzeugen. Durch die aktive Vernetzung der Institutionen der Lehrerausbildung wird ein verstärkter Transfer von fachdidaktischen Positionen zwischen den Studierenden und erster und zweiter Lehrerausbildung realisiert.

MuSofT - Multimedia in der SoftwareTechnik
  Die Lehre in der Softwaretechnik soll im Rahmen von MuSofT durch den Einsatz neuer Medien unterstützt werden. Das Projekt wird vom BMBF gefördert. Partner im MuSofT-Projekt sind neben der AG Engels aus der Uni Paderborn, Arbeitsgruppen an den Universitäten Dortmund (Projektleitung), Siegen, Magdeburg, München, Stuttgart sowie der FH Lübeck.

OMI - Objektorientiertes Modellieren und Softwaretechnik im Informatikunterricht
  OMI ist ein fachdidaktisches Projekt der Arbeitsgruppe Didaktik der Informatik an der Universität Paderborn. Ziel des Projekts ist es im Informatikunterricht mit Hilfe der Objektorientierung den Schwerpunkt des Unterrichts auf das Modellieren von Software zu legen

QdL - Qualität der Lehre
  Qualität der Lehre: Das QdL-Projekt Stärkung der unterrichtlichen Kompetenzen von Chemie- und Informatiklehrern mit Unterstützung von multimedialen Systemen wird vom MSWF in Nordrhein-Westfalen gefördert.

SIMBA - Schlüsselkonzepte der Informatik in verteilten multimedialen Bausteinen unter besonderer Berücksichtigung spezifischer Lerninteressen von Frauen
  Schlüsselkonzepte der Informatik in verteilten multimedialen Bausteinen unter besonderer Berücksichtigung spezifischer Lerninteressen von Frauen Das Projekt SIMBA wird vom BMBF gefördert und gemeinsam mit Partnern an der Universität Paderborn (AG Informatik und Gesellschaft - Keil, AG Computergrafik - Domik) sowie an den Universitäten Dortmund (Projektleitung), Potsdam und Stuttgart durchgeführt.

TIDE - Texte in digitalen Erfahrungsräumen
  Einsatz von kooperativen Arbeitsplattformen in einem hochschul- und fächerübergreifenden, teilweise virtuellem, Seminar. - Projektseminar Sommersemester 2000, gefördert im Rahmen des BIG-Hochschulnetzwerkes (Bildungswege in der Informations-gesellschaft) von der Bertelsmann- und der Heinz-Nixdorf-Stiftung.

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