Wie Codes Begeisterung entfachen

Seit diesem Schuljahr ist das Gymnasium Heide-Ost (GHO) erstmalig mit dabei: Eine Arbeitsgemeinschaft (AG), in der Schüler das Programmieren gezeigt und beigebracht wird, wurde ins Programm aufgenommen. Diese AG die Vorbereitung auf die sogenannten Software Challenge, einem Programmierwettbewerb, der bundesweit organisiert wird. Professor Dr. Manfred Schimmler, vom Institut für Informatik, Technische Informatik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), hat diesen Wettbewerb 2004 ins Leben gerufen und begleitet das Projekt auch in dieser 21. Runde. „Es ist mein Herzensprojekt“ sagte er kürzlich bei einem Besuch in Heide. Ziel sei es, informatikinteressierte Schüler zu identifizieren, motivieren und qualifizieren.

Bei diesem Wettbewerb kann jedes Gymnasium oder jede Gesamtschule in Deutschland mitmachen. Es richtete sich ursprünglich nur an Schüler der Oberstufen, seit diesem Jahr aber auch an Schüler der Mittelstufen ab Klasse acht. Je nach Schule kann das aber variieren, und am GHO entschied man sich dafür, diesen Kurs für Oberstufenschüler vorzubehalten, sagte Thore Gäbel, Referendar am GHO. Er ist neben Julian Sonder, ebenfalls Referendar am GHO, Leiter der AG. Diese Unterschiede lägen der länderspezifischen Bildungspolitik zugrunde, da in manchen Bundesländern beispielsweise ab der fünften Klasse schon das Unterrichtsfach Informatik eingeführt wird, wohingegen in Schleswig-Holstein dies erst ab der siebten Klasse der Fall ist, so Schimmler. Dadurch ergäben sich Leistungsunterschiede bei den Mitstreitern. Doch die grundlegenden Bedingungen seien für alle gleich, führte der Professor fort. Der Kurs, entweder als AG oder als Unterrichtsfach konzipiert, sei die Vorbereitung für den Wettbewerb, an dem die Schüler stellvertretend für die Schule mitmachen, der „Software Challenge“.

Viktoria Gringmuth, Schülerin der elften Klasse und Teilnehmerin der AG, ist von Anfang an mit dabei und sagte, dass sie schon lange Interesse für Technik habe. Sie wurden daraufhin von Lehrern angesprochen und gefragt, ob sie nicht Interesse an der AG hätte. Sie hatte keine Vorkenntnisse. Sie bewerte die AG als einen guten Einblick, weil Programmieren teilweise schwierig sein kann. Sie könne diesen Kurs aber weiterempfehlen und plane sogar eventuell in der Zukunft Informatik zu studieren, auch wenn sie anmerkte, „dass sie für diese Entscheidung ja noch etwas Zeit hat“.

Ein weiterer Teilnehmer ist Mahdi Rezdi. Der Zwölftklässler ist wie Viktoria von Anfang an mit dabei, und er hatte sich schon früher für Computer interessiert. Sein Vater habe ihn etwas inspiriert und er finde es spannend, wie die Technik in Computern funktioniert. Zudem habe er durch die Crazy-Car-Kurse der Fachhochschule Westküste Vorkenntnisse im Bereich der Programmierung gewonnen. Auch er wurde von Lehrern auf das neue Angebot der AG angesprochen und sei „einfach mal hingegangen“, erzählte er. Er könne es auch nur weiterempfehlen und fühle sich auch durch das angestrebte Studium motiviert, weiterzumachen. „Auch wenn man keine Ahnung hat, ist die AG super zum Ausprobieren“, meinte er. 

„Wir hatten vorher auch keine Ahnung von Programmieren“, sagte Gäbel lachend. „Aber darum geht es bei dieser AG ja nicht.“ Viel mehr ginge es um das gemeinsame Lernen sowohl miteinander als auch voneinander, meinte er. Zudem machen die Schüler es am GHO freiwillig. „Freiwilligkeit bewirkt nochmal eine stärkere Motivation“, meinte Schimmler. Bei manchen Schulen sei dieser Kurs Teil des regulären Informatikunterrichts, wobei „bis zu 30 Schüler in einem Raum sitzen“, was zwar dann mehr potenzielle Interessierte erreiche, aber die Motivation einzelner hindern könnte. „Unser Ziel ist es, dass die Schüler sich für Informatik interessieren und das später studieren.“ 

Die Konkurrenz mit anderen Studiengängen sei groß, da begabte Schüler oftmals beispielsweise Medizin studieren würden, da dort ein hoher Notendurchschnitt gefordert werde. Für Informatik bedarf es aber ebenfalls ein umfangreiches Verständnis für komplexe Sachverhalte und gute mathematische Fähigkeiten. „Nur weil man gerne Computer spielt, heißt es nicht, dass man für ein Informatikstudium geeignet ist“, sagte Schimmler. Für Firmen sei dieser Wettbewerb zusätzlich interessant, da dort die Schüler zeigen, was sie können. „Die Unternehmen sehen anhand der Leistungen beim Wettbewerb, was die Schüler können.“ Daraus ergebe sich eine gewisse Bekanntheit der Schüler, für die Zukunft eine mögliche Förderung inklusive Bindung an das Unternehmen als zukünftige, hochqualifizierte Arbeitskraft, so der Professor.

Grundsätzlich gehe es bei dem Wettbewerb immer um ein Spiel. Jedes Jahr werde ein anderes gespielt. Dieses Jahr ist es das renommierte „Hase und Igel“, das 1979 als erstes Brettspiel überhaupt Gewinner des „Spiel des Jahres“ war. Das Spiel simuliert ein Rennen, bei dem Spieler gegeneinander als Hasen antreten. Die Spieler starten mit einem festen Kontingent an Karotten und Salaten, was Futter symbolisiert. Je weiter man hoppelt, also je mehr Felder man die Spielerfigur vorverlegt, desto mehr Karotten verbraucht der Spieler. Beispielsweise verbraucht ein Schritt eine Karotte, aber zehn Schritte kosten schon 90 Karotten. Gewonnen hat der Spieler, der als erstes ins Ziel hüpft. Bedingungen hierfür sind aber, dass man keine Salate und nur zehn Karotten mit ins Ziel tragen darf. Zum Loswerden des Überschusses kann sich der Spieler auf besondere Felder zurückziehen. Es ist also Taktik bei diesem Spiel gefragt.

Die Verbindung zwischen dem Spiel und der Programmierung besteht darin, dass die CAU eine modifizierte Version des Spiels für den Programmierwettbewerb als Anwendung für Computer entwickelt hat. Diese beinhalte zum Beispiel das automatische Ende nach 30 Zügen, sagte Schimmler. Dadurch solle verhindert werden, dass die einzelnen Spiele zu lange dauern, begründete er diese Begrenzung. Des Weiteren wurde das Spiel so modifiziert, dass die Position der einzelnen Felder mit ihren Funktionen in jeder Runde durchmischt würden, was zur Folge habe, dass die die Taktiken angepasst werden müssten, erklärte der Professor. Er verglich es mit einem Schachfeld. Die Eröffnungszüge stehen beim Schach fest und somit sind die Optionen immer gleich. Würde aber beispielsweise für jede Runde ein zufällig ausgewähltes Feld blockiert, ändert sich die ganze Strategie und Taktik bei dem Spiel und das für jede Runde. „So muss man bei dieser modifizierten Version des Spiels Hase und Igel vorgehen“, erklärte Schimmler. 

Die fünf Teilnehmer der AG beim GHO entwickeln nun einen Computerspieler, der mithilfe eingebauter Codierung, später gegen andere entwickelte Computerspieler antreten soll. Die einzelnen Sitzungen sollen die Grundsätze vermitteln, als Austausch dienen und bewirken, dass die Schüler die Datenstrukturen lernen und sich gegenseitig helfen als auch verbessern, so Schimmler. Deswegen treffen sich die Teilnehmer nur einmal pro Woche à 45min. „Letztendlich findet die meiste Arbeit zuhause statt“, sagte Schimmler. Dort nehmen die Schüler das Feedback aus dem Kurs und tüfteln dann an ihrer Codierung. „Der Computer versteht die menschliche Sprache und das menschliche Denken nicht.“ Er brauche klare und direkte Anweisungen, so der Professor. Die Berechnung der Matheformeln bedürfe Zeit, Austausch und Testrunden. 

„Ab Januar beginnen dann die Freundschaftsspiele gegen andere Schulen“, erzählte Schimmler. Dort könnten die Spieler schon mal ihre entwickelten Computerspieler testen und gegeneinander antreten lassen, bevor es ab Februar dann in den Regionalligen mit dem eigentlichen Wettbewerb losgehe. Der Wettbewerb sei ungefähr wie bei Sportwettbewerben aufgebaut. Es gebe die genannten Regionalligen, die zusammen die große Meisterschaft darstellen. Die Gewinner der besten acht Programme werden dann zum Finale eingeladen, bis der Sieger in den Stichrunden ermittelt wird. Heide werde beispielsweise in der Regionalliga gegen Schulen bis Hamburg antreten, sagte Schimmler. Die Siegerprämie beträgt 1000 Euro. Andere bekämen zum Teil auch Sachpreise. Zudem werden 20 Stipendien für das Informatikstudium oder verwandte Studienfächer vergeben. „Aus dem Norden hat Itzehoe beispielsweise schon mal gewonnen“, erzählte der Professor. 

Abschließend hob Schimmler hervor, dass sich dieser Wettbewerb nur mit finanzieller Unterstützung aufbauen lasse, welche zum Teil aus Spenden von Firmen komme. Er spreche jedem Unternehmen, das spendet, seinen Dank aus. Zudem sei er vor allem für die große Unterstützung der Professor Dr. Werner Petersen Stiftung dankbar, ohne die die Projektkosten von etwa 250.000 Euro nicht tragbar wären.