Geschichte des Informatikunterrichtes

10. Oktober 2010

Geschichte des Informatik Unterrichts am Gymnasium Bäumlihof Basel


Ein chronologischer Überblick


von Marcel Sutter, ehemaliger Mathematik- und Informatiklehrer am Gymnasium Bäumlihof


erstellt 26.1.2001  Kurzfassung

Prolog


Wie man dem gb-forum 5 vom November 2000 entnehmen kann, hat das GB  sein eigenes Schulnetz,  einen Internet-Zugang, eine eigene Homepage und bald ein schuleigenes Computermuseum. Herr Dr. Gerald Süss, der das Museum aufbaut und betreuen wird, zeigte mir auf einem Rundgang all die gesammelten Computer. „Kennst Du noch alle Rechner? Könntest Du noch an ihnen arbeiten? Wie hat eigentlich alles angefangen? Wann war die Stunde Null für die Informatik am GB? Schreib doch Deine ‚Computer-Memoiren‘ und berichte uns, welchen Weg die Informatik am GB genommen hat!“

Ich sagte zu und kramte zu Hause in meinen Erinnerungen. Leicht war das nicht, denn nach meiner Pensionierung im Jahr 1992 habe ich viele diesbezüglichen Unterlagen entsorgt. Je mehr ich über die Stunde Null nachdachte, desto klarer wurde mir, dass es eine Stunde Null am GB gar nicht gegeben hat. Schon vor der Gründung des GB wurden an einigen Basler Gymnasien erste Tastversuche an Computern unternommen. Diese Vorbereitungsphase prägte entscheidend die erste Generation von Informatiklehrern. Ich komme daher nicht darum herum, autobiografisch meinen Werdegang zu einem Informatiklehrer zu schildern.


Die Stunde der Mikrocomputer, die Schulen werden selbständig


Es gibt Sternstunden in der Geschichte der Menschheit, man lese das Buch von Stephan Zweig. Für mich war die Sternstunde der Informatik jener Moment, wo mir ein Schüler den Commodore PET vorführte. Es war der erste Microcomputer auf dem Markt, der in Serie zum Kauf angeboten wurde. Der Tischrechner verfügte über einen eingebauten Schwarz-Weiss-Monitor, ein integriertes Keyboard mit Minitastatur, den Prozessor 6502 und war mit einem BASIC-Interpreter ausgerüstet. Viele Spezialtasten erlaubten auch, grafische Symbole auf den Bildschirm zu bringen und so erstmals grafische Bilder zu erstellen. Als Eingabe- und Speichermedium diente ein angeschlossenes kleines Tonbandgerät. Es gab für den Rechner auch schon grafische Spielprogramme wie Autorennen, Pac Mac, usw.. Diese wurden auf Tonbändern vertrieben, da die Diskette noch nicht erfunden war. Wir waren in der Kommission von den neuen Microcomputern hell begeistert. Für den Preis eines Fernschreibers konnte man drei Microcomputer kaufen. Die Modemmiete und der teure Telefonbetrieb entfallen. Endlich war Grafik und Textverarbeitung möglich. Nach langer Diskussion entschloss man sich, bei der Firma Commodore Microcomputer der Serie 4000 zu kaufen. Das HG entschloss sich für den Apple II. Dieser hatte noch keinen Monitor, daher musste man den Rechner an einen Fernseher anschliessen. Dafür verfügte der Apple II schon über hochauflösende Grafik. Es war auch möglich. farbige Bilder am Bildschirm des Fernsehers zu erzeugen.


Der Umstieg von den Terminals und dem Betrieb mit der ZED auf schuleigene Microcomputer stiess bei der KROS zunächst auf Skepsis. Man befürchtete, dass die Informatikräume in Spielsalons umfunktioniert würden. „Was wollt Ihr mit diesen Spielzeugcomputern? Wollt Ihr mit den Schülern daran herum döggelen?“, war ein oft gehörter Vorwurf einiger Rektoren. Tatsächlich existierten für diese Microcomputer, auch Homecomputer genannt, noch keine professionellen Programme, die in Wirtschaft und Industrie verwendet werden konnten. Weltweit tobten sich Hobbyprogrammierer bei der Entwicklung von Spielprogrammen für den legendären C 64 und VC 20 der Firma Commodore aus.

Die Schüler waren natürlich über die neuen Tischrechner hell begeistert und auch bei einigen Lehrerinnen und Lehrern stieg das Interesse am neuen Fach Informatik. Dank der Entwicklung von Simon’s BASIC konnten wir auch auf den Commodore Computern hochauflösende Grafik einschalten und erstmals komplizierte mathematische Kurven, Raumflächen und Körper in 3D-Ansicht am Monitor darstellen. Wir bemühten uns fast krampfhaft, das Programmieren auf hohem mathematischen Standard zu halten, denn Computerspiele waren an der Schule verpönt! Textverarbeitung war erst im Kommen, denn der Bildschirm mit 25 Zeilen zu je 40 Zeichen pro Zeile war dafür nicht geeignet.


In den frühen 80er Jahren wurde weltweit die Lust am Programmieren entdeckt. Fast täglich kamen neue Bücher zur Computerliteratur auf den Markt. Monat für Monat erschienen neue Fachzeitschriften mit abgedruckten Listings zu interessanten Programmen. In der Schweiz war es der Verlag Micro- und Kleincomputer in Luzern, der sich mit einer monatlichen Zeitschrift für die Belange der Homecomputer einsetzte. Während vieler Jahre schrieb ich für diese Zeitschrift Artikel und veröffentliche auch in diesem Verlag 4 Bücher zum Programmieren von Homecomputern. Der IBM-PC kommt und führt mit DOS den Industriestandard ein


Die auf dem Markt erhältlichen Homecomputer Apple, Commodore und TRS 80 waren für die industrielle und wirtschaftliche Nutzung völlig ungeeignet. Vor allem die Eingabe und Speicherung von grösseren Datenmengen war nicht möglich. Der Computergigant IBM sah daher zunächst verächtlich auf diese ‚Spielzeuge‘ herab und blieb bei der Entwicklung von Grossrechenanlagen. Irgendwann zu Beginn der 80er Jahre entschloss sich IBM, einen für die Industrie tauglichen Kleincomputer zu entwickeln. Der Rechner sollte über einen 8 Bit Datenbus, einen 8 Bit Prozessor und eine offene Rechnerarchitektur verfügen. Am Bildschirm sollten pro Zeile 80 Zeichen dargestellt werden können, um eine effiziente Textverarbeitung zu ermöglichen. Als Speichermedium sollte ein Diskettenlaufwerk eingebaut werden. Für den Betrieb des Rechners und vor allem des Diskettenlaufwerks wollte man ein neues einheitliches Betriebssystem entwickeln, das keine Geheimnisse barg und für jeden Programmierer lesbar sein sollte. Nur das BIOS (Basic Input Output System) hielt man geheim. Die IBM-Programmierer scheiterten bei der Entwicklung des Betriebssystem und mussten einen jungen Studenten namens Bill Gates zu Hilfe holen. Dieser schrieb den Programmcode für das Betriebssystem  und nannte es DOS (Disketten Operating System ). Bill Gates liess das Betriebssystem patentieren, gründete eine eigene Firma namens Microsoft und entwickelte Software für den IBM-Kleincomputer.


Die Disketten waren weiche biegsame 5 ¼ Zoll Scheiben, im Amerikanischen Floppy Disk genannt. Sie hatten eine Speicherkapazität von 360 kB. Der Rechner eroberte im Jahr 1985 sofort den Markt, obwohl er deutlich teurer als die bisherigen Homecomputer war. Ein Hauptgrund für seinen raschen Erfolg war sicher die Tatsache, dass professionelle Softwarefirmen, die bis anhin ausschliesslich Programme für Grossrechenanlagen schrieben, nun auch für den IBM Personal Computer, kurz IBM PC genannt, Software wie Finanzbuchhaltung, Tabellenkalkulation, Dateiverwaltung, Businessgrafik, Textverarbeitung usw. entwickelten. Diese Programme fanden denn auch in Industrie und Wirtschaft reissenden Absatz und der Siegeszug des PC rollte an.


Wieder stand die Kommission vor der Aufgabe, neue Computer und dazu passende Software zu kaufen. Das GB erhielt drei IBM PC geschenkt. Einer war schon mit einer Festplatte vom 10 MB ausgerüstet. Andere Schulen kauften IBM kompatible Rechner, die billiger waren als der IBM PC.

Das HG entschied sich für den Macintosh, den Nachfolger des Apple II. Endlich war ich auch nicht mehr als Informatiklehrer allein. Die Kollegen Graber, Süss, Wenger und Gerschwiler übernahmen ebenfalls fakultative Informatikkurse. Wir installierten neue Software wie Vizawrite für die Textverarbeitung, Multiplan für die Tabellenkalkulation, Dbase für den Umgang mit Datenbanken usw. In Kursen über die Mittagszeit unterrichteten wir Kolleginnen und Kollegen in Textverarbeitung, Dateiverwaltung und Tabellenkalkulation. Ein kurze Einführung in die Programmiersprache LOGO ermöglichte allen Teilnehmern, dank der Turtlegrafik bequem eigene Bilder am Bildschirm zu zeichnen. Die Kurse waren ein voller Erfolg und sorgten dafür, dass Informatik kein Fremdwort mehr im Lehrerzimmer war.


Erstmals setzten wir auch Computer für die Durchführung des Sporttages ein. Es erscheint mir heute wie ein Wunder, dass wir mit einer 10 MB-Festplatte und Multiplan dies bewerkstelligen konnten. Damals war Speicherplatz sehr teuer und man musste sorgsam damit umgehen. Dies hat ja bekanntlich fast zur Millennium-Katastrophe geführt, da aus Speicherspargründen jahrelang die Jahreszahl zwei- statt vierstellig gespeichert wurde.



Einführung des obligatorischen Informatikunterrichts


Zürich, Basel, Bern, Genf und Lausanne waren Mitte der 80er Jahre am besten mit Informatik ausgerüstet. Bundesrat und Parlament entschieden sich dafür, dass in der Schweiz an allen oberen Schulen obligatorische Informatikkurse angeboten werden müssen. Zur Realisation dieses Projekts wurde wie üblich eine Kommission von erfahrenen Informatiklehrern einberufen. Ich wurde vom Erziehungsdepartement Basel Stadt als Vertreter der Nordwestschweiz in diese Kommission gewählt. Schon bald zeigte sich, dass die Einführung eines obligatorischen Informatikunterrichtes grosse Schwierigkeiten bereitet. Einige Kantone wollten einen ganzjährigen Kurs. Dies wäre wegen der Stundentafel nur dann möglich gewesen, wenn ein oder zwei Fächer Stunden abtreten würden. Aber welches Fach war dazu schon bereit. Andere wollten die Informatik im Mathematik- und Physikunterricht unterbringen. Das hätte aber massive Abstriche am Lehrplan bedeutet und das wollte auch niemand.

Eine weitere Schwierigkeit lag in der Tatsache, dass man sich nicht auf ein Lehr- und Lernziel einigen konnte. Die deutschschweizerischen Kantone, allen voran Zürich, beharrten auf einem elitären fast universitären Programmieren in einer Hochsprache wie Pascal. Die welschen Kantone waren pragmatischer. Sie hatten schon viele kleine Unterrichtsprogramme für Mathematik, Physik, Biologie usw. geschrieben, sog Packages, und wollten die Schüler vorallem daran ausbilden. Als Programmiersprache genügte ihnen BASIC. Nach vielen mühsamen Sitzungen in Bern kam dann folgender Kompromiss zu Stande:


Jede Schülerin und jeder Schüler einer weiterführenden Schule muss mindestens 24 Stunden Informatik absolvieren. Wo und wie diese 24 Stunden untergebracht werden, ist jedem Kanton und jeder Schule selbst überlassen. Als Inhalt des obligatorischen Informatikunterrichts dient folgender Richtplan:

In unserer baselstädtischen Kommission berieten wir in vielen Sitzungen die Vorschläge der eidgenössischen Kommission. Jede Schule entwickelte ihr eigenes Konzept. Ein Konsens und einheitliche Lehrmittel für alle Schulen waren wegen Meinungsverschiedenheiten nicht möglich.

Am GB entschlossen wir uns für folgendes Vorgehen:


Aufbau und Funktionsweise des Computers soll im Physikunterricht besprochen werden. Als Programmiersprache wird LOGO verwendet. Mit wenigen Befehlen kann man in LOGO anspruchsvolle Grafiken erstellen. Für Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Datenbankverwaltung benützen wir Framework. In diesem integrierten Programmprodukt sind alle nötigen Tools vereint. Überdies war Framework in der Wirtschaft weit verbreitet und wir wollten unsere Schüler an zeitgemässer und nicht an wenig  bekannter Software ausbilden.


Weiterhin wurden in den 7. Klassen Fakultativkurse in Informatik angeboten.  Als Programmiersprache wurde Quick Basic 4.5 verwendet. Diese moderne Compilersprache unterstützte strukturiertes Programmieren, ermöglichte rekursive Programmierung und war Pascal ebenbürtig.. Aber die Sprache war viel leichter zu erlernen als Pascal. Auch in den Arbeitsgemeinschaften hielt die Informatik ihren Einzug. Neue Lehrer wie Herr Müller und Herr Dr. Ehrbar schlossen sich der Informatiker-Gilde an und übernahmen Kurse und Arbeitsgemeinschaften.


Dies war die Situation anfangs der 90er Jahre. Endlich hatte auch die Universität Basel die Zeichen der Zeit erkannt und das Fach Informatik in ihren Katalog aufgenommen. Die Ausbildung zum Informatiklehrer erfolgte nun nicht mehr autodidaktisch sondern an der Universität. Es war und ist auch heute nicht leicht, Informatiklehrer zu finden. Der Informatiker muss sich fast täglich weiterbilden. Hard- und Software sind in kürzester Zeit überholt. Ständig kommt Neues dazu, man denke etwa an das Internet! Auch ist die Informatik das einzige Schulfach, in dem ein Schüler schnell mehr über Computer und Software weiss als der unterrichtende Lehrer. Das behagt mancher Kollegin und manchem Kollegen nicht.


Epilog

1992 wurde ich pensioniert. Aber die weitere Entwicklung der Informatik an den Schulen zeichnete sich schon damals deutlich ab. Neue leistungsfähigere Computer der Pentium-Klasse müssen angeschafft werden. Das veraltete Betriebssystem DOS wird durch das grafische Betriebssystem Windows ersetzt. Die bisherigen, Stand alone - Computer‘ sollen vernetzt werden. Computer sollen nicht nur im Informatikzimmer sondern auch in Arbeitsräumen, Fachzimmern, im Lehrerzimmer, im Sekretariat und Rektorat installiert werden. Der Internet-Zugang muss an den Schulen verwirklicht werden. All dies haben meine Nachfolger laut gb-forum 5 vom November 2000 mustergültig realisiert. Das Konzept des obligatorischen 24 Stunden Informatikunterrichtes muss neu überarbeitet und an die Möglichkeiten des Internet angepasst werden.

Mit leiser Wehmut blicke ich auf die vergangenen Jahre zurück. Was hat sich doch alles verändert.

1983 brauchte mein C 64 rund 5 Stunden, um ein Apfelmännchen (fraktale Mandelbrotmenge) zu zeichnen, heute leistet das mein Pentium-Rechner unter einer Minute. 1986 konnte das Textverarbeitungssystem Vizawrite auf einer 360 kB - Diskette eingelesen werden, heute sind für Word 2000 mehr als 200 MB nötig. 1985 waren wir stolz, das Spiel Mastermind auf dem Commodore Computer zu programmieren, heute lassen wir uns dank Sound- und Grafikkarte in real time mit dem Flight Simulator zum Piloten ausbilden. Wie war ich stolz, als ich 1988 zum ersten Mal einen dreidimensionalen Körper mit Hidden Surface und Hidden Line-Routine am Bildschirm rotieren liess. Die Programmierung kostete mich viel Schweiss. Heute kann das jedermann mit Mathematica ohne jedes Programmieren blitzschnell am Bildschirm vollbringen. 100 MB Festplattenkapazität war bei meiner Pensionierung der Traum aller PC-Käufer. Heute sind 20 bis 40 Gigabyte die Norm.


Wie geht es weiter?


Im Informatikbereich Prognosen zu stellen ist sinnlos. Die Realität holt schnell jedes Wunschdenken ein. Ich denke, dass die Vernetzung von Schulnetzen untereinander und der Anschluss an einen Hochleistungsrechner z. B. an die Uni vorangetrieben werden. Die bulligen Computer werden weiter miniaturisiert und nur noch aus Flachbildschirm und Keyboard bestehen. Sie sind an einen leistungsfähigen Server angeschlossen. Solche platzsparenden Geräte werden in allen Klassenzimmern stehen und den Schülern permanenten Zugang zum Internet anbieten. Software wird nicht mehr gekauft, man lädt sie gratis vom Internet herunter. Dank der Telematik (Zusammenschluss der Telekommunikation mit der Informatik) kann der Schüler mit seinem Handy jederzeit auf den Schulcomputer zugreifen und Informationen holen oder gelöste Aufgaben abliefern.

Ob das alles zutrifft und wie der künftige Informatikunterricht an den Schulen aussehen wird, das werden meine Nachfolger zu gegebener Zeit veröffentlichen.


Was Marcel Sutter in seinem Rückblick nicht erwähnt hat, das war das Geschenk der Firma IBM an das Gymnasium Bäumlihof. Diese Firma rüstete ein zweiten Informatikraum mit 5 PCs und einem XT aus und trug wesentlich dazu bei, dass wir bei den sog. IBM Kompatiblen geblieben sind und nicht auf die Konkurrenzprodukte von Apple MacIntosh wie in BL und am HG. Die Sache mit den IBM PCs