Jul 262017
 

Ich bin gerade von Elternzeit in Sommerferien gewechselt und beschäftige mich die letzten Wochen wieder vermehrt mit Theorie und interessanten Themen, die im Schulalltag doch immer zu kurz kommen.

Auf der Suche nach historisch-gesellschaftskritischen Auseinandersetzungen mit Mathematik bin ich auf das Buch “Die Berechnung der Welt” von 2014 von Klaus Mainzer gestossen, habe dies interessiert gelesen und möchte im Folgenden ein paar Gedanken zu diesem festhalten.

Mit einem historischen Abriss zu mathematischer und informatischer Theorieentwicklung stellt Mainzer im Buch fundiert seine kritische Position zu einer naiven, theoriefernen Daten-Empirie dar. In Zeiten von “Big Data“, wo die Auswertung einer bisher nicht vorstellbaren Menge von Daten auf Muster und insebesondere auf Korrelationen (Beziehungen zwischen zwei oder mehreren Merkmalen) mithilfe von Rechenleistung im gewissen Rahmen Erfolge liefert, plädiert er sympatischerweise für eine kritische mathematische und informatische Mündigkeit. Statt nur Muster zu erkennen und diese (vage) zu deuten geht es beim mathematischen Beweisen und logischen Schliessen um das “warum”, das theoriegeleitete Hinterfragen von Strukturen und das Wissen um Strategien und Grenzen der Berechenbarkeit. Der Reiz der schnellen Berechnung und Reduktion von Komplexität durch Datenanalysen statt aufwändiger mathematischer Verfahren liegt auch ökonomisch auf der Hand. Aber Korrelation von Daten ist nicht mit Kausalität überzuinterpretieren, was leider weit verbreitet ist (siehe zum Thema hier einfache Beispiele). Die Forderung nach kritischer Sicht auf Daten-Empirie leitet nicht in die relativierende Beliebigkeit, sondern in einen reflektierten Umgang mit der Erhebung und Interpretation von Daten und der Funktionsweise von Algorithmen.

Der Autor beschreibt die mathematischen Denkrichtungen und sich wandelnden philosophischen Sichtweisen auf die Welt, die von einer Suche nach einer “Weltformel” bis hin zur Entwicklung der Theorie der Turingmaschine als formales Konzept für alle modernen informatischen Rechner-Systeme und automatisierbaren Berechnungen verläuft. Dabei ist eine grundlegende Frage zur Berechenbarkeit immer, ob sich soziale Wesen und menschliche Gesellschaft überhaupt vergleichbar einer Maschine oder naturwissenschaftlicher Systeme in seiner ganz anderen Form der Komplexität erfassen lässt. Eine weitere Frage war und ist, inwieweit Prognosen auf Grundlage von beobachteten Mustern tragfähig sind, wie häufig in Naturwissenschaften der Fall, oder ob wie bei der Analyse dynamischer, nichtlinearer Systeme in der Ökonomie manche Prognosen mit zu einfachen mathematischen Modellierungen erstellt werden und nicht greifen.

Positiv finde ich auch das im Buch vorgestellte Plädoyer für integrative Forschung, die sich nicht in ihren Einzelwissenschaften vergräbt, sondern sich interdisziplinär den Herausforderungen soziotechnischer Systeme stellt. Gerade um Grenzen der jeweiligen unterschiedlichen Methodiken und Strategien in anderen Wissenschaften auszuloten, ist ein Austausch von Sozial- und Naturwissenschaften sowie den Strukturwissenschaften Philosophie, Mathematik und Informatik für die kritische Begleitung des technologischen Wandels unbedingt notwendig.

“Warum passt die Mathematik so gut auf die Welt?” wird im letzten Kapitel nicht abschliessend geklärt – dies wird vermutlich auch eine Glaubensfrage bleiben, wie ich vermute, da weder die Theorie, dass “mathematische Strukturen Konstruktionen des menschlichen Geistes” seien, noch die Theorie dass sie “reale Strukturen der Welt” seien, bewiesen werden kann.

Weitere Quellen zum Thema:

May 082017
 

Nachdem ich die SH-HILL Fachtagungen der letzten Jahre verpasst hatte, da ich in Lateinamerika war, war ich letztes Wochenende trotz Elternzeit in Lübeck, um mich mit Fachkolleg_innen über Unterricht, Bildungspolitik und verschiedene andere Themen auszutauschen.

Seit meiner Studienzeit war ich recht regelmäßig bei den Tagungen und habe von dort Informationen, Ideen und Kontakte für den beruflichen Alltag als Informatiklehrer mitgebracht. Dieses Jahr habe ich mich entschieden selbst aktiver in die GI-Fachgruppe einzusteigen und mich als stellvertretenden Sprecher der SH-HILL wählen lassen.

Die Gesellschaft für Informatik (GI) engagiert sich bildungspolitisch für eine Stärkung informatischer Bildung in Schule, wie aktuell in einer ausführlichen Stellungnahme zur KMK Strategie zu “Bildung in der digitalen Welt”. Dies war auch Thema auf der diesjährigen SH-HILL Fachtagung im Johanneum zu Lübeck, auf der nach einer Sprecherin des Institutes für Schulentwicklung Schleswig-Holstein (IQSH) Prof. Dr. Torsten Brinda von der GI Argumente für eine Nebeneinander einer fachübergreifenden digitalen Medienbildung und einer verbindlichen informatischen Bildung lieferte und hervorhob, das der im KMK beschriebene “integrative” Ansatz einer digitalen Bildung (zu verstehen als “alle Fächer beteiligen sich ein bisschen”) nicht ausreicht. Ein Ansatz zur Diskussion um das Verhältnis von digitaler Bildung und informatischer Bildung liefert das Dagstuhl Dreieck, in dem deutlich wird, dass gerade die technologische, gestalterische Seite nicht nebenbei ohne Fachausbildung und -kompetenz unterrichtbar ist aber unabdingbar für eine mündige Teilhabe an der digitalen Welt ist. Die Vortragsunterlagen von Prof. Brinda sollen in Kürze auf der Webseite zur Fachtagung veröffentlicht werden, diese werde ich dann entsprechend verlinken.

Ich besuchte dieses Jahr nur einen Workshop am Vormittag, dieser lautete “Spielerisch erfahren wir das Internet funktioniert” von Christian Borowski und beinhaltete eine von der Universität Oldenburg entwickelte und in zahlreichen Grundschulen erprobte Unterrichtseinheit zu den grundlegenden Komponenten und Kommunikationsabläufen beim Aufrufen einer Webseite. Ganz ohne Rechner mit Papier und Bindfäden sowie Aufstellungen im Raum und Protokollbuch wird das Thema Netzwerke in mehreren Durchläufen am Modell erläutert, gefestigt und noch einmal gefestigt, damit die Prinzipien auch wirklich verstanden werden. Eine Berufsschullehrerin im Raum war ebenso interessiert, dies für ihre Jugendlichen Schüler_innen zu verwenden, wie ich für meine Kurse in Klasse 8 beim Thema Netzwerktechnik. Nicht nur Grundschüler_innen haben etwas von greifbaren Modellen, außerdem lässt sich das vorgestellte Konzept vertiefen und bei Bedarf erweitern: http://begeistern.fuer.informatik.uni-oldenburg.de/

Feb 022017
 

Den Halbjahres-Abschluss meiner Physik-Kurs Klasse 7 habe ich eine Doppelstunde Logik-Gattern gewidmet. Da wir vorher verschiedene elektronische Schaltungen als Thema hatten war der Übergang von einer Reihenschaltung und zwei Schaltern sowie einer AND Schaltung recht einfach, nur dass die Tabellen etwas erläutert werden mussten, d.h. bei einer Schaltung mit Batterie leuchtet z.B. die Lampe oder sie ist dunkel und bei logischen Schaltelementen liegt an einem Pin ein HIGH oder ein LOW, also 1 oder 0. Insgeheim wollte ich damit natürlich auch die informatische Bildung fördern und Grundlagen legen, um diese vielleicht in den nächsten Jahren in Informatik wieder aufgreifen zu können.

logic01

Nun hatten wir nach einem leider etwas leise gesprochenen Video (Grundlagen der Logikbausteine) die Möglichkeit, mit einer Simulation (unter: http://www.neuroproductions.be/logic-lab/) zu experimentieren. Hierfür braucht es einen Browser und etwa eine Schulstunde Zeit mit ein paar Screenshots zum Einstieg. Die grundlegenden Gatter NOT, AND, OR , NAND und NOR waren vom Umfang her inhaltlich passend.

log1

Die Aufgabe, die Beobachtungen zu beschreiben wurde recht knapp bearbeitet. In Moodle können Texteingaben direkt als Abgabe hinzugefügt werden und nachträglich von der Lehrperson gelesen werden. Das erstpart einige Arbeit, hat aber auch bei jüngeren Schüler_innen den Nachteil, dass sie manchmal mit der Technik überfordert sind und z.B. die Abgabe nicht absenden oder aus versehen Fenster schließen in denen sie arbeiten. Dabei gibt es auf der anderen Seite natürlich Lernpotential, den Umgang mit CMS zu lernen und allgemein mit digitalen Werkzeugen selbstbewusster umzugehen. log3

(Ich habe hier die Namen und Mailadressen meiner Schüler_innen für die Veröffentlichung herausgeschnitten)

Die Simulation verleitete einige Schüler_innen auch ziemlich schnell zu kühnen Basteleien, ohne wirklich den Überblick zu behalten, es bewegten sich am Ende auch Propeller und viele bunte Lichter.

logic02

Oct 252016
 

Seit längerem habe ich vor, meinen Blog endlich mit SSL/TLS auf eine sichere Verbindung umzustellen und die Domain “www.haukemorisse.de” direkt auf meinen Blog umzuleiten, da ich die (veraltete) html-Seite ohnehin nicht pflege und in Zukunft auch nicht nutzen werde. Gründe für die Verschlüsselung gibt es genug, einige werden z.B. auf diesem externen Blog genannt. Eigendlich ist beides nicht so eine große Aufgabe, aber durch die Rechteverwaltung auf einem gemieteten Serverplatz und viele Kleinigkeiten, die nachzuschlagen sind und da ich damit keine Erfahrung habe, dauert es alles ein bisschen. Continue reading »