Industrie 4.0 – Wie wir in die digitale Zukunft hineindümpeln

(von Prof. Dr. Rainer Busch) Mit dem Synonym "Industrie 4.0" soll die vierte industrielle Revolution, die Digitalisierung der Industrie beschrieben und Zeichen für eine Zukunftsvision der Arbeitswelt gesetzt werden. Ziel ist es, die Instanzen der Wertschöpfungskette, Menschen und Fertigungssysteme, durch den Einsatz der Informationstechnik über Netzwerke zu verbinden und zu synchronisieren. Schon jetzt ist deutlich, dass sich alle Bereiche der Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft sich wandeln und vernetzen werden.

Insbesondere ist der Sozialstaat auf neue Fundamente zu setzen mit adaptierten Sozialmodellen. Eine Aufbruchsstimmung bleibt jedoch aus, obwohl mit "Industrie 4.0" zur Gestaltung der Zukunft aufgerufen wird. Folglich ist die Digitalisierung der Wirtschaft in Deutschland im weltweiten Vergleich nur unterdurchschnittlich wie der Monotoring-Report "Wirtschaft Digital" aufzeigt.

Innovationen vorantreiben

Die Gründe des sich dahinschleppenden Wandels in eine digitale Zukunft sind vielfältig. Besonders auffällig sind eine grundlegende Skepsis zu Sinn und Nutzen eines digitalisiert organisierten Unternehmens gepaart mit Unkenntnis über diese Technologie sowie ein überbordender Bürokratismus, der Innovationen behindert. Die zahlreichen Bemühungen diesen Wandel voranzutreiben bleiben wirkungslos, denn die Gestaltung der Zukunft lässt sich nicht von oben herab verordnen. Sie ist aus der eigenen Konstellation heraus zu betreiben.

Eine Teilhabe an "Industrie 4.0" setzt daher Mitarbeiter voraus, die diesen Wandel mitgestalten können. Hierzu sind Qualifikationen und Kompetenzen einer informatischen Bildung erforderlich als allgemeine Befähigung aller Mitarbeiter des Unternehmens mit qualitativen Abstufungen. Eine breite informatische Bildung stellt zudem sicher, dass auch in kleinen und mittelständischen Unternehmen digitale Kompetenz verfügbar und somit "Industrie 4.0" dort möglich ist.

Das weist auf eine fundamentale Ursache der dahindümpelnden Entwicklung hin, denn das Bildungswesen erarbeitet nicht die Voraussetzung für eine digitale Zukunft, für eine digitale Kompetenz. Wenn ein "Industrie 4.0" gelingen soll, muss bereits in der Schule der Einsatz und die Nutzung der Informationstechnik als kulturelle Basisfertigkeit vermittelt werden.

Digitale Bildung in der Schule

Vor zwanzig Jahren wurde mit "Schulen ans Netz" die Initiative ergriffen, die neuen Medien in das Bildungssystem zu integrieren. Dabei wurde dem Schulfach Informatik eine Schlüsselrolle zugewiesen. Die kürzlich veröffentlichte Pisa-Auswertung zur Computernutzung hat deutlich dokumentiert, dass mit dem Einsatz von Technik Bildung sich nicht verbessert und somit Lernerfolge nicht gesteigert werden. Dieses Fazit überrascht nicht. Nach zwanzig Jahren mit "Schulen ans Netz" hätte eigentlich eine Spitzenposition in der informatischen Bildung erarbeitet werden müssen. Stattdessen ist Deutschland im Mittelmaß versunken. Der Computereinsatz im Unterricht fokussiert sich auf Surfen im Internet, e-mail-Versand und Präsentation mit Power-Point. Lernerfolge, Wissenserweiterungen oder die kritische Auseinandersetzungen mit Problemstellungen und Sachthemen bleiben bei dieser eingeschränkten Nutzung aus. Es ist daher nicht verwunderlich, wenn Eltern dem Einsatz der neuen Medien kritisch bis höchst ablehnend gegenüberstehen. Wenn darüber hinaus zu erkennen ist, daß die Industrie die neuen Medien im Bildungswesen zu Marketingzwecken missbraucht, wie die Telekom AG bei "Schulen ans Netz", ist der Widerstand nur zu verständlich.

Schüler als unwissende Konsumenten

Ein Schulfach Informatik bietet weit mehr als diese praktizierten Bagatellen, denn Computer können Unterricht interessanter machen. Das oberste Ziel dieses Faches ist es zu lernen, reale Phänomene zu analysieren und sie als Prozesse für eine informationstechnische Verarbeitung zu gestalten. Als Einstieg ist die Begriffswelt und das Verständnis zu vermitteln, wie ein Computer und sein Netzwerk aufgebaut sind und wie sie funktionieren. Nur mit detaillierten Kenntnissen können Angebotsvielfalt von Hardware, Software und Dienstleistungen analysiert und eingeschätzt werden. Bei den zunehmend genutzten Gadgets sind diese Kompetenzdefizite auffällig. Wie Gadgets funktionieren interessiert nicht. Man begnügt sich unwissender Konsument zu sein und unterschätzt die immer stärker werdende Abhängigkeit.

Volkswirtschaftlich baut sich hier ein Problem auf, da langfristig nicht mehr Eigen- sondern nur Importprodukte den Markt bestimmen. Diese Tendenz bestätigt der Monotoring-Report "Wirtschaft Digital". Deutschland ist mit seiner digitalen Wirtschaft international abgerutscht und nur noch Mittelmaß.

Eine weitere Säule eines Schulfaches Informatik ist der Begriff des Algorithmus. Die Umsetzung praktischer Probleme in einen formalen Prozess erfordert präzise Anweisungen, die eine fehlerfreie, informationstechnische Verarbeitung ermöglichen. Dabei wird das Denken in Algorithmen gefördert und man lernt sehr gut, logische Kausalketten (wenn-dann) eines Prozesses aufzubauen sowie die hierbei erforderlichen Anweisungen genau zu formulieren und in Form eines selbst entwickelten Programms auszutesten. Über diese Basiskenntnisse hinaus können mit den Werkzeugen der Informatik im Unterricht realitätsnahe Szenarien erzeugt werden zur aktiven handlungsorientierten Lösung komplexer Probleme. Eine lokale, schulische oder eine globale, außerschulische Vernetzung eröffnet Möglichkeiten, ein verteiltes System mit seinen Interaktionen zu erfahren. Die Zusammenhänge der eigenen Aktionen mit denen der anderen werden mit ihren Auswirkungen auf das eigene und fremde Problemlösungsverhalten deutlich.

Authentisches versus Virtuelles Lernen

Wenn ein "Industrie 4.0" gelingen soll, muss das Bildungswesen insgesamt auf den Prüfstand, denn es geht nicht nur allein um die Einführung eines Schulfaches Informatik sondern um den Erwerb einer allgemeinen Medienkompetenz. Mit neuen Medien können in allen Fächern neuartige Unterrichtsinhalte sowie zeitgemäße pädagogisch-didaktische Konzepte entwickelt werden. Dieser Grundsatz beinhaltet nicht, den Unterricht technisieren zu wollen, oder authentisches Lernen durch virtuelles Lernen zu ersetzen. Dabei ist der grundsätzliche Bildungsauftrag der Schule, Erziehung zur Selbstverantwortung und Gestaltung des eigenen Lebens, nicht infrage gestellt, denn Informatik kann einen wesentlichen Beitrag zu diesem Bildungsziel leisten. Jeder Einzelne, alle Bereiche der Gesellschaft werden von einem korrekten und kontrollierbaren Einsatz der Informationstechnik zunehmend abhängiger. Um dieser Verantwortung gerecht zu werden, müssen die Menschen nicht nur über entsprechende Nutzungskompetenzen verfügen. Mit einer informatischen Bildung sind alle Dimensionen des Menschen zu umfassen, insbesondere seine soziale, handlungsbezogene Verantwortung. Sie muss Selbstbestimmung und Verantwortung zu einer Einheit verbinden und den Menschen zur Mündigkeit verhelfen in einer vernetzten Welt.

Lehrkräfte fortbilden

Diese Bildungsziele eines Schulfaches Informatik setzen eine breite Lehreraus- und Fortbildung voraus mit spezifischer Didaktik und Methodik sowie mit Inhalten, die weit über die oben beschriebenen Bagatellen hinausgehen. Dabei ist Programmieren als Teilgebiet der Informatik kein eigenständiges Schulfach. Nur gut ausgebildete Lehrkräfte, die in der Lage sind, die Informationstechnik gezielt einzusetzen, können den Unterricht vielfältiger, effektiver und ansprechender gestalten. Die vielen, auf hohem Niveau bestehenden Einzelaktivitäten engagierter Lehrkräfte belegen sehr überzeugend, dass Informatik ein lebendiges, interessantes Schulfach wird.

Mit einem Schulfach Informatik ist nicht nur diese Wissenschaft mit ihren vielfältigen Anwendungen zu vermitteln sondern auch der verantwortungsvolle Umgang mit dieser Technik als gewichtiges Bildungsziel. Die Installation eines Schulfaches ist somit längst überfällig. Es fehlt jedoch der entscheidende Anstoß, der politische Wille, Informatik im Bildungswesen flächendeckend zu etablieren. Je länger mit der Einführung gezögert wird, desto nachhaltiger sind die Schäden. Es steht nicht nur "Industrie 4.0" sondern der Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort zur Disposition.

Zur Person:
Prof. Dr. Rainer Busch studierte Mathematik an der Freien Universität Berlin und Wirtschaftswissenschaften an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn. Er war Vorsitzender des Ausschusses "Forschung und Lehre in Informatik" der Europäischen Kommission in Brüssel sowie Vizepräsident der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI) und leitete den Bundeswettbewerb Informatik. Er ist der Initiator von "Schulen ans Netz".

Schlagworte

• E-Learning
• Informatik
• Unterrichtsgestaltung