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Eigenständig lernen ohne Noten, Computer von Null auf selbst bauen (Soft- & Hardware)

Eigenständig lernen ohne Noten, Computer von Null auf selbst bauen (Soft- & Hardware)

Ein Notensystem ist bei der desinteressierten Meute in deutschen Schulklassen öffentlicher Einrichtungen heutzutage unabdingbar, das sagen zumindest die meisten Rektoren. Schließlich müsse die Leistung der Schüler mit einer numerischen Wertung erfasst werden, um ihre Fortschritte für das Lehrpersonal und die Eltern sichtbar zu machen und ihnen gegebenenfalls den Fortschritt in die nächste Klassenstufe zu verwehren. Oder sie für ausbleibende Leistungen zu sanktionieren bzw. nicht fortschreiten zu lassen.

Wenn Kids beispielsweise mehr Zeit auf Blogs, YouTube, Facebook und in Videospielen verbringen, anstatt sich mit Logarithmen, Wurzeln und Potenzen oder der französischen Revolution auseinanderzusetzen dann.. ja dann.. was eigentlich? Sind Notensysteme in der heutigen Zeit überhaupt noch notwendig, oder ein notwendiges Relikt in Kombination mit den archaischen Unterrichtsmethoden und -Inhalten vieler Schulen?

Schocken beschreibt Noten in seinem Talk zwar als de-gradierend (ein Wortspiel auf "grades" im Englischen) und oftmals kontraproduktiv, wir seien zu sehr auf Zahlen und Statistiken fixiert und verlieren dabei den Blick für das Wesentliche, antwortet aber auf TED nochmals erläuternd dazu: Er sei nicht kategorisch gegen Notensysteme, denn Wettbewerb sei auch bei seinen Schülern effektiv. Stattdessen sieht er Alternativen in anderen Aufstellungen und einer "Guter Versuch, bleib dran!" Mentalität, anstatt Fehler als bestrafungswürdig zu betrachten.

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When everyone in the neighbourhood will have a TV-Set, then we'll buy a normal FM-Radio."

Shimon Schocken stammt aus einer Familie der Autodidakten ab, die sich mit reichlich Literatur und technologischer Abstinenz diverse Dinge beibrachten. Im viertelstündigen Talk auf der TEDGlobal Konferenz im Juni 2012 erörterte er nicht nur seine persönliche Geschichte, sondern auch sein Projekt: Einen Massive Open Online Course (MOOC) zum Bau eines eigenen Computers.

Abakus - Wikimedia CommonsEr ist nämlich mit einem Abakus aufgewachsen und hatte nicht die Informationsflut unserer Zeit als Fluch und Segen, stattdessen lernte er mathematische Prinzipien von Grund auf sowie im Eigenversuch. Mit dem Abakus lassen sich mathematische Phänomene nämlich "live" erleben, genau wie man mit einem Stück Papier, Schere und Tesa die Berechnung von Flächenmaßen besser verstehen lernt.

Statt eigentlich praktische Sachverhalte so steril und abstrakt präsentiert zu bekommen wie es heute überwiegend der Fall ist (performante Studenten/Schüler in den "harten" Wissenschaften profilieren sich bekanntermaßen durch Phantasie und eigenen Bezug zur Praxis des Lernstoffs), lernte Shimon mit den simplen aber effektiven Mitteln einer materiellen Welt. Diese Ideen überträgt er auch in eine Reihe von Apps, die zunächst US-Schülern die Mathematik und Geometrie näherbringen sollen.

Doch bevor die ganze Geschichte mit den Apps startete, ging es an Nand2Tetris, dem Rechner-im-Eigenbau-Projekt. Mit reichlich Vorbereitung und cleveren Kollegen ermöglichte er zuerst eigenen Studenten (er ist Informatikprofessor) und später der ganzen Welt, sich einen Rechner von Null auf zu bauen. Das Endprodukt ist sogar in der Lage Tetris, Pong und andere Spiele abzuspielen (daher Nand2Tetris) und beginnt mit einem NAND-Gatter oder englisch "NAND-Gate".

NAND - Wikimedia CommonsDieser Standardbaustein der digitalen Elektrotechnik ist eine Grundlage für logische Verknüpfungen bzw. Schaltungen und steht für "Not AND", also "Nicht-und". Stellt euch eine Verzweigung vor, die zwei oder mehr Eingänge besitzt. Der Ausgang kann entweder "wahr" oder "falsch" ausgeben, je nachdem was vorne reinkommt. Bei einem NAND-Gatter wird fast dasselbe geschehen wie bei einem AND-Gatter, nur dass die Logik darin negiert wird. Klingt kompliziert? Folgendes Beispiel: Zwei Eingänge kriegen das Signal "wahr" - unser NAND-Gate spuckt "falsch" aus. In allen anderen Situationen (einer oder keiner der Eingänge berichtet "falsch") lautet das Ergebnis "wahr".

Mit diesem kleinen Logikbaustein als Grundlage lernen die Schüler von Schocken die absoluten Basics. Sie kriegen die Info, dass "Gott ihnen NAND schenkte, also geht los und baut einen Rechner". Beflügelt von diesen Worten geht es Schritt für Schritt weiter zum ersten Chipset, einer Hardwareplattform, einem Assembler, einer virtuellen Maschine, einem Betriebssystem und einem Compiler für die simple Java-ähnliche Programmiersprache des Kurses namens "Jack". Mit letzterer Sprache erstellen die Schüler dann Spiele á la Tetris und Pong, um ihren Sieg zu zelebrieren.

Tetris - Wikimedia CommonsDas besondere an seiner Didaktik ist, dass die Schüler und Studenten wirklich wissen was sie da tun. In der heutigen Zeit sitzen wir vor Computern und versinken in theoretischer Informatik, oftmals ohne ausreichende Fundamente zu besitzen. Das Lernergebnis und die Lernerfahrung sind nicht nur wesentlich cooler, sondern auch erheblich effektiver, wenn man etwas Großes von Grund auf selbst erschaffen durfte. In einer Zeit in der fast jedes Mitglied unserer Gesellschaft in stetig wachsendem Ausmaße mit EDV/IT zu tun hat, sehe ich die Bemühungen von Shimon Schocken als geradezu heldenhaft an. Ein fundiertes praktisches Verständnis der grundlegenden Prinzipien von Computern würde nicht nur den Alltag von Tech-Supportern erheblich vereinfachen ("Wie jetzt, mein Computer muss an sein damit sie auf ihn zugreifen können?"), sondern auch die geistige Entwicklung jedes Schülers ordentlich mit einem Boost versehen.

Der Kurs an sich wird als gigantische Open Source Herausforderung beschrieben, ist aber dank des selbstbestimmten Tempos und den unterstützenden Communities im Netz für jeden motivierten Schüler zu meistern. Die Demystifizierung von Bildung ist ein Thema, mit dem wir uns die nächsten Jahrzehnte sicherlich noch intensiv auseinandersetzen werden müssen. Zu viele Lehrkräfte stehen selbst vor einer "Black Box", wenn sie bestimmte Lerninhalte vermitteln müssen. Wer seine Themen nicht von innen wie außen kennt, kann keine herausragenden Ergebnisse bei seinen Schülern erzielen, so meine Meinung.

Ein Großteil des aktuell herrschenden Desinteresses bei Schülern und (in geringerem Ausmaße auch bei) Studenten ist neben der Attitüde und unterbezahlten Lehrkräften garantiert auch auf die merkwürdig umständliche Herangehensweise zurückzuführen, mit der wir uns vermeintlich schwierigen Konzepten nähern. Praxisorientierte und organische Kurse wie der von Nisan & Schocken ermöglichen Menschen mit Wissensdurst einen Schritt in die richtige Richtung zu tun, auch wenn sie vielleicht durch das Raster der konventionellen Ausbildungswege gefallen sind.

Übrigens wurde der Problem- oder Projektbasierte Approach zum Lernen auch in meiner zweiten universitären Ausbildung propagiert, wo Prinzipien und Grundlagen einer Wissenschaft im "Nebenbei" erarbeitet wurden. Statt einem trockenen und sequentiellen Curriculum gab es bei uns Projekte, die sich auf reale Probleme bezogen. An der echten Welt lernt Mensch nämlich immer noch am besten, sofern alle Beteiligten auch ein Interesse für die Materie entwickeln.

Wer sich das Buch zum Kurs kaufen möchte (optional, aber nett und unterstützend) kann dies über Amazon tun: The Elements of Computing Systems: Building a Modern Computer from First Principles

Ansonsten gibt es den kompletten Kurs auch hier: From NAND to Tetris

Und hier der Link auf TED


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