Typische Schülerfehler bei Informatikaufgaben - Professur für ...

Typische Schülerfehler bei
Informatikaufgaben
Zulassungsarbeit im Fach Informatik
vorgelegt von
Stefanie Hansky
geb. 20.01.1988 in Bamberg
angefertigt am
Department Informatik
Professur für Didaktik der Informatik
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
(Prof. Dr. T. Brinda)
Betreuer: Prof. Dr. T. Brinda, Dipl.-Inf. RSL K. Schlüter
Beginn der Arbeit: 23.07.2010
Abgabe der Arbeit: 15.10.2010

Ich versichere, dass ich die Arbeit ohne fremde Hilfe und ohne Benutzung anderer
als der angegebenen Quellen angefertigt habe und dass die Arbeit in gleicher oder
ähnlicher Form noch keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegen hat und von dieser
als Teil einer Prüfungsleistung angenommen wurde. Alle Ausführungen, die wörtlich
oder sinngemäß übernommen wurden, sind als solche gekennzeichnet.
Der Universität Erlangen-Nürnberg, Professur für Didaktik der Informatik, wird
für Zwecke der Forschung und Lehre ein einfaches, kostenloses, zeitlich und örtlich
unbeschränktes Nutzungsrecht an den Arbeitsergebnissen der Zulassungsarbeit einschließlich
etwaiger Schutzrechte und Urheberrechte eingeräumt.
Erlangen, den 15.10.2010
Stefanie Hansky

Abstract
Die Arbeit beschreibt typische Schülerfehler in der Informatik. Diese werden an Hand
eines Schülerwettbewerbs herausgearbeitet. Zunächst wird eine klassische Fehlereinteilung
beschrieben und mit Hilfe der Fehleranalyse um typische Informatikfehler
erweitert. Anschließend werden die herausgearbeiteten Fehler in Kategorien zusammengefasst.
Außerdem zeigt die Arbeit Zusammenhänge zwischen Aufgabenformulierung
und auftretenden Fehlern. Es werden Empfehlungen gegeben, wie sich durch
gezielte Aufgabenstellung Fehler vermeiden lassen. Ziel ist es, Lehrerinnen und Lehrern
einen Überblick zu verschaffen, welche Fehlerarten bei Aufgabenstellungen zu
berücksichtigen sind.
i

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Anmerkungen zur Literatur 3
3 Was sind Fehler? 5
3.1 Irrtum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.2 Fehlerarten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
3.2.1 Geläufigkeitsfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.2.2 Perseverative Fehler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
3.2.3 Ähnlichkeitsfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.2.4 Mischfehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2.5 Gefühls- und willensbedingte Fehler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
4 Der Informatik Biber 17
4.1 Geschichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2 Ziele des Informatik Bibers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.3 Durchführung im Jahr 2007 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.4 Untersuchungsmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5 Fehleranalyse 21
5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer . . . . . . . . . 21
5.1.1 Analyse der Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.1.2 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können38
5.2.1 Irrtum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
5.2.2 Fehler durch falsches Schließen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
iii

Inhaltsverzeichnis
5.2.3 Strategiefehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.2.4 Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.3 Folgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
5.4 Empfehlungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
5.5 Schlussbemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6 Ausblick 59
iv

1 Einleitung
Ihre Karte ist ungültig!“, über diesen Hinweis ärgerte sich Anfang 2010 so mancher
”
Besitzer beim Versuch der bargeldlosen Zahlung. Reihenweise mussten Konsumenten
wieder auf Bargeld umsteigen, da ihre Bankkarten als abgelaufen deklariert wurden.
Kredit- und EC-Karten, die eigentlich erst im Jahr 2012 erneuert werden müssen,
funktionierten schon ab dem 01. Januar 2010 nicht mehr. Grund hierfür war ein Programmierfehler.
Bei Überprüfung der Gültigkeit der Karte wurde das Jahr falsch interpretiert.
An Stelle des Jahres 2010 erkannte das Kartenlesegerät das Jahr 2016.
Eine Erklärung dafür ist, dass die Zahl 10 im Hexadezimalsystem der Zahl 16 im Dezimalsystem
entspricht. Diese falsche Interpretation hätte vermieden werden können,
wenn sich der Programmierer über die unterschiedlichen Zahlensysteme im Klaren
gewesen wäre. Da er aber fälschlicherweise im Dezimalsystem gedacht hatte, interpretierte
sein Kartenlesesystem den 01. Januar 2010 als 01. Januar 2016.
Ein Fehler dieser Art ist typisch für die Informatik. Gerade in der Programmierung
können kleine Fehler, sogenannte Bugs, verheerende Auswirkungen nach sich ziehen.
Programme unterliegen zwar einer strengen Prüfung, jedoch ist es nicht immer
möglich, dabei alle Fehler zu eliminieren. Beim oben angesprochenen Problem gab
es wohl keinen Testdurchlauf mit dem Jahr 2010. Deshalb blieb dieser Bug so lange
unentdeckt. Das Beispiel zeigt die Gefahr, dass ein Fehler in einem Programm ganze
Systeme funktionsuntüchtig machen kann.
Weitere Fehler der Informatik treten im Kontext Schule auf. Im Rahmen dieser
Arbeit werden einige Schülerfehler genauer untersucht. Zunächst gibt eine klassische
Einteilung nach Weimer [17] einen Überblick über mögliche Fehler. Der Schülerwettbewerb
Informatik Biber soll als konkretes Beispiel dienen. Eine Fehleranalyse wird
durchgeführt. Diese erfasst die aufgetretenen Schülerfehler im Wettbewerb und teilt
sie in Kategorien ein. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf den Fehlern, die
typisch für die Informatik sind. Da nicht alle auftretenden Fehler mit Weimers Einteilung
erklärt werden können, bedarf es einer Erweiterung. Ziel ist es, Lehrerinnen
1

1 Einleitung
und Lehrern einen Überblick zu verschaffen, welche Fehlerarten beim Formulieren von
Aufgaben zu berücksichtigen sind. Deshalb werden die Schülerfehler in Bezug zu ihren
Aufgabenformulierungen gesetzt. Im Anschluss werden Empfehlungen gegeben, wie
sich durch gezielte Aufgabenstellung Fehler vermeiden lassen.
2

2 Anmerkungen zur Literatur
Die Informatik ist eine junge Wissenschaft und das Unterrichtsfach existiert erst seit
einigen Jahren. Auch die Forschung befindet sich noch am Anfang. Gerade auf dem
Gebiet der Fehleranalyse im Fach Informatik ist wenig Literatur zu finden.
Einige Autoren untersuchen bereits Fehler in der Informatik. In ihren Werken wird
Weimer [17] häufig zitiert. Er befasst sich bereits 1925 mit der Psychologie der Fehler
sowie der Fehlerbehandlung und Fehlerbewertung. So zitiert beispielsweise Haßlberger
[9] in seiner Doktorarbeit Fehler von Berufsschülern bei der Arbeit mit dem Computer
”
im Unterrichtsfach Datenverarbeitung“ im Jahre 1993 die Fehlerarten nach Weimer.
Seine Erkenntnisse sind für diese Arbeit jedoch weniger relevant.
In anderen Fächern sind Schülerfehler schon besser erforscht. Jost [12] schreibt über
Fehlerarten in der Mathematik und wie diese zu unterscheiden sind. Gerster [8] setzt
sich in seinem Werk Schülerfehler bei schriftlichen Rechenverfahren - Diagnose und
”
Therapie“ mit den typischen Fehlern auseinander, die Schüler bei Anwendung der
Grundrechenarten machen. Er schreibt unter anderem über Fehler durch Perseveration“,
die bereits von Weimer erforscht sind. Jedoch spielen Rechenfehler in der
”
Informatik keine bedeutende Rolle. Auch bei der Autorin Straßburg [16], die über
Fehleranalyse als didaktische Methode schreibt, ist Weimers Kategorisierung präsent.
Diese ist sehr allgemein gehalten und gut auf das Fach Informatik anwendbar. Der
Fehleranalyse in dieser Arbeit wird deshalb Weimers Einteilung zu Grunde gelegt.
Aufgaben, an Hand derer konkrete Fehler aufgezeigt werden, sind dem Schülerwettbewerb
Informatik Biber entnommen. Vorliegende Schülerergebnisse werden für die
Analyse herangezogen. Die Quellen [4], [5], [6] zeigen die Aufgabenstellungen. [3], [11]
beschreiben die Entwicklung, die Ziele und die Durchführung des Wettbewerbs. Um
Gemeinsamkeiten von Aufgaben herauszuarbeiten, werden eine Kategorisierung [13]
und eine Aufgabenanalyse [14] nach Schlüter hinzugezogen.
Weitere Autoren beschäftigen sich mit den Fragen: Was sind Fehler?“ und Warum
” ”
sind sie sinnvoll?“. Beutelspacher [1] schreibt, dass Fehler genutzt werden können, um
3

2 Anmerkungen zur Literatur
das eigene Wissen zu erweitern. Blanck [2] fordert, dass Fehler gezielt gesucht werden
sollen, um sie für den Unterricht zu nutzen. Auch Edelstein [7] ist der Ansicht, dass
man aus Fehlern lernt. Heid [10] grenzt in seiner Arbeit die Begriffe ”
Fehler“ und
Irrtum“ voneinander ab. Schumacher [15] gibt Empfehlungen für den produktiven
”
Umgang mit Fehlern. Weinert [18] setzt sich mit der Frage auseinander, wie man aus
Fehlern lernen und sie in Zukunft vermeiden kann.
An diesen Stand der Forschung knüpft die Arbeit an. Es soll nun geklärt werden,
welche Fehlerarten in der Informatik eine Rolle spielen. Hierzu wird eine Fehleranalyse
an Hand der Ergebnisse des Informatik Bibers durchgeführt. Es wird untersucht,
welche Zusammenhänge zwischen Schülerfehlern und zugehörigen Aufgabenformulierungen
bestehen. Außerdem werden Empfehlungen gegeben, wie sich durch gezielte
Aufgabenstellung Fehler vermeiden lassen.
4

3 Was sind Fehler?
Die Frage, Was sind Fehler?“ beschäftigt die Wissenschaft schon lange. Edelstein
”
bezeichnet den Fehler als einen Verstoß gegen die Perfektion einer Naturgestalt“ [7,
”
S.112], während Heid und Straßburg [16, S.209] ihn schlicht als Abweichung vom
”
Richtigen“ [10, S.129] definieren. Beide stimmen in ihren Definitionen mit Weimer
überein, der bereits 1925 schreibt: Der Fehler ist eine Abweichung vom Richtigen, die
”
nicht sein soll und nicht zu sein braucht und die darum auch nicht immer in gleicher
Weise eintritt“ [17, S.2]. Weimer betont außerdem, dass im Fehler etwas falsch gemacht
wird, was wir sonst vielleicht richtig machen oder was andere innerhalb der gleichen
”
Leistung fehlerlos zustande bringen“ [17, S.2]. Und auch Blanck sieht den Fehler als
eine Soll-Ist-Differenz“ [2, S.100]
”
Die meisten Autoren sind sich bei der Definition des Fehlerbegriffs einig, jedoch
kategorisieren sie die Fehlerarten unterschiedlich. Gerade diejenigen, die einer Fachwissenschaft
wie zum Beispiel einer Sprache oder der Mathematik angehören, entwickeln
Einteilungen, die häufig nicht auf einen anderen Fachbereich übertragbar sind.
Während in der Mathematik zwischen Schnittstellenfehlern, Verständnisfehlern, Automatisierungsfehlern
und Umsetzungsfehlern unterschieden wird [12, S.37 - 39], spricht
Blanck unter Berücksichtigung von Beispielen aus dem Grundschulunterricht von Fehlern
aus Unvermögen, Fehlern aus Unlust und Fehlern auf Grund eines nicht selbst
verschuldeten Versehens [2, S.100]. Dieser Arbeit wird eine allgemeine und oft zitierte
Einteilung zu Grunde gelegt. Sie stammt aus Weimers Psychologie der Fehler“ [17].
”
Weimer unterscheidet zwischen Irrtum und Fehler. Dabei ist zu beachten, dass etwas
Falsches nur als Fehler anzusehen ist, wenn der Verursacher es eigentlich besser wüsste.
3.1 Irrtum
Der Irrtum ist ein seelischer Zustand, ein Fürwahrhalten des Falschen, das bedingt
”
ist durch die Unkenntnis gewisser Tatsachen, die für die richtige Erkenntnis von we-
5

3 Was sind Fehler?
sentlicher Bedeutung sind. Der Fehler ist eine Handlung, die gegen die Absicht ihres
Urhebers vom Richtigen abweicht und deren Unrichtigkeit bedingt ist durch ein Versagen
psychischer Funktionen“ [17, S.5]. Weimer betont hierbei, daß der Irrtum einen
”
Zustand, etwas Verharrendes bezeichnet, der Fehler aber ein Gebilde des Augenblicks
ist“ [17, S.3]. Beim Irrtum ist auffällig, dass der Glaube an die Richtigkeit des in Wirklichkeit
Falschen“ [17, S.4] eine Rolle spielt. Somit ist der Fehler eine Abweichung von
”
”
einer gültigen Norm“ [18, S.102], der Irrtum aber etwas tatsächlich Falsches, das im
”
Widerspruch zur subjektiven Überzeugung steht, es handle sich um etwas Richtiges“
[18, S.102].
Folgendes Beispiel veranschaulicht einen Irrtum: Ein Schüler soll an Hand eines Bildschirmabbildes
herausfinden, um welches Betriebssystem es sich handelt. Er erkennt
links unten in der Taskleiste das Windowssymbol. Es ist von einem Kreis umschlossen.
Der Schüler antwortet deshalb, dass das Bild Windows Vista zeigt. In Wirklichkeit
handelt es sich aber um Windows 7. Der Schüler jedoch hat noch nie etwas von Windows
7 gehört und kennt deshalb das Design nicht. Auf Grund der Ähnlichkeit zu
Windows Vista ist der Schüler davon überzeugt, dass es sich um das besagte Betriebssystem
handelt. Die falsche Antwort stellt nach Weimer somit keinen Fehler dar,
sondern vielmehr einen Irrtum, denn der Schüler kann es nicht besser wissen.
3.2 Fehlerarten
Wo etwas Falsches statt des Richtigen geleistet wird, so muß dieses Falsche im Augenblick
der Leistung in größerer psychischer Bereitschaft gestanden haben als
”
das
Richtige“ [17, S.12], stellt Weimer in seinem Werk ”
Psychologie der Fehler“ fest, das
bereits im Jahr 1925 erschienen ist. Er teilt die Fehlerarten in Geläufigkeitsfehler,
perseverative Fehler, Ähnlichkeitsfehler, Mischfehler und Fehler der gefühls- und willensbedingten
Steigerung ein. Im folgenden Abschnitt wird diese Einteilung genauer
spezifiziert [17], da sie die Basis der späteren Fehleranalyse darstellt.
3.2.1 Geläufigkeitsfehler
Von Geläufigkeitsfehlern spricht man, wenn die Erscheinung auf der Häufigkeit der
Wiederholungen beruht. Wie ein neuer Lerninhalt, der sich erst durch Wiederholen
im Gedächtnis einprägt, so festigt sich auch das Falsche. Es wird durch erneutes Hören
6

3.2 Fehlerarten
und/oder Sehen geläufiger, bis man es für richtig hält. Oft prägen sich Schüler etwas
Falsches nur auf Grund der Wiederholung ein. Ohne sie könnte der falsch erfasste
Lerninhalt gelöscht werden. Da der Fehler aber erneut präsentiert wird, verarbeitet
ihn das Gedächtnis ein weiteres Mal. Hierbei nehmen Wahrnehmungsfehler, Sehfehler
und Lesefehler einen großen Raum ein [17, S. 12 - 21].
Bei einer Abfrage wird beispielsweise ein Schüler gefragt, welche Codewörter in einer
SQL-Abfrage vorkommen und in welcher Reihenfolge sie zu verwenden sind. Er
antwortet: SELECT, WHERE, FROM.“ Die richtige Reihenfolge wäre SELECT,
” ”
FROM, WHERE.“ Der Lehrer entgegnet ihm darauf. Nein, SELECT, WHERE,
”
FROM ist falsch. Wenn du erst den SELECT-Teil, dann den WHERE-Teil und zuletzt
den FROM-Teil in deine SQL-Abfrage eingibst, wird die Datenbank keine Ergebnisse
liefern.“ Der Lehrer wiederholt den Fehler zwei Mal. Beim Schüler prägt sich durch
diese Wiederholung die falsche Reihenfolge SELECT, WHERE, FROM ein.
3.2.2 Perseverative Fehler
Weimer untersucht eine weitere Gruppe von Fehlerarten, die perseverativen Fehler.
Hierbei widmet er sich dem Phänomen, dass einmal angeregte Vorstellungen beliebigen
Inhalts immer wieder in Gedankengängen erscheinen. Bei einem solchen Sachverhalt
spricht man von Beharrung oder Perseveration. Der sogenannte Ohrwurm ist
ein Beispiel hierfür. Ein Lied, das man einmal gehört hat, erscheint in Gedanken immer
wieder. Bedingt ist dies durch die sogenannte perseverierende Kraft. Diese ist
um so stärker, je eindringlicher ein Erlebnis einen Menschen beschäftigt hat und je
jünger er ist. Somit ruft die besagte Kraft ein einschneidendes Erlebnis häufiger ins
Gedächtnis zurück, als einen unbedeutenden Sachverhalt. Fehler, die auf Grund dieser
Kraft auftreten, nennt man perseverative Fehler. Man unterteilt sie in Nachwirkungs-,
Vorwirkungs- und Einstellungsfehler [17, S. 21f].
Nachwirkungsfehler
Unter Nachwirkungsfehlern versteht man die fehlerhafte Wiederkehr von Lauten,
”
beziehungsweise Lautzeichen, Silben, Wörtern, Ziffern, Bewegungen usw. an Stellen,
wo sie nicht hingehören“ [17, S. 22]. Hier kann der Fehler als Zusatz neben den richtigen
Bestandteilen auftreten, oder aber einen richtigen Anteil verdrängen. Beim Sprechen
eines Satzes wird ein zusätzliches Wort gesprochen oder auch ein Wort durch ein
7

3 Was sind Fehler?
anderes, schon gesagtes ersetzt. In der geschriebenen Sprache werden Silben oder ganze
Wörter wiederholt. Auch Ziffern können Nachwirkungsfehler verursachen. Ein Beispiel
liefert die binäre Addition: II + I = I0I statt I00. I wirkt hierbei so stark nach, dass
Schüler I0I statt I00 schreiben. Das richtige Ergebnis I00 wird durch die Nachwirkung
der I verdrängt [17, S. 21 - 28].
Vorwirkungsfehler
Von einem Vorwirkungsfehler spricht man, wenn beispielsweise ein Wort eines Satzes
so stark auf den Sprecher wirkt, dass er es früher im Satz ausspricht und somit der
eigentliche Sinn der Aussage verändert wird. Zum Zeitpunkt des Fehlers hätte der
Gedanke noch gar nicht entstehen sollen. Da er aber so stark ist, tritt er schon früher
hervor und beeinflusst einen aktuellen Denkvorgang. Deswegen kommt es zum Fehler.
Auch beim Programmieren treten solche Fehler auf. Wenn beispielsweise ein String
mit dem Wert Integer“ erzeugt werden soll, ist häufig folgendes zu lesen:
”
Integer a = ”
Integer“;
Eigentlich müsste a als String deklariert werden. Der Wert der Variablen – Integer“– ”
wirkt aber so stark vor, dass die Variable a auch fälschlicherweise als Integer und nicht
als String deklariert wird. Die perseverierende Kraft beeinflusst den Programmierer
so, dass dieser bereits bei der Typdeklaration Integer schreibt, obwohl er sich erst am
Ende der Zuweisung über den Wert Gedanken machen sollte [17, S. 28 - 34].
Häufiger als in der geschriebenen Sprache treten Fehler dieser Art beim Sprechen
auf, denn das Gedachte kann schneller gesagt werden, als geschrieben. Ein Versprecher
der Kategorie Vorwirkungsfehler ist folgender: Die Henne legt Milch“. Hier sollten
”
eigentlich zwei Sätze gesprochen werden: Die Henne legt Eier. Die Kuh gibt Milch.“
”
Der Gedanke an Milch drängt sich aber so in den Vordergrund, dass nun die Henne
Milch legt [17, S. 28 - 34].
Beim Sprechen ist der Mensch einem doppelten psychischen Einfluss ausgesetzt: 1.
”
der Vorwirkung, welche die nachfolgenden Vorstellungen ausüben, die selbst schon in
sprachlicher Form im Bewusstsein anliegen, 2. der Nachwirkung, die von dem gesprochenen
oder geschriebenen Wort im Bewusstsein zurückgeblieben ist“ [17, S. 29].
8

3.2 Fehlerarten
Einstellungsfehler
Den perseverativen Fehlern ebensfalls untergeordnet ist der Einstellungsfehler. Er
bringt folgendes Phänomen mit sich: Im Allgemeinen fällt es einem Menschen schwer,
sich von einer Sekunde auf die andere auf eine neue Situation einzustellen. Er ist auf
die alte Situation fixiert. Deswegen sind während der neuen Situation seine Gedanken
noch bei der alten [17, S. 34 - 39].
Auch im Unterricht kann man Einstellungsfehler beobachten. Sie treten auf, wenn
ein Lehrer in seinem Unterrichtsfach von den Schülerinnen und Schülern Leistungen
aus einem anderen Fach fordert. Den Kindern und Jugendlichen fällt es schwer, sich auf
das andere Fach einzustellen. Sollen sie in einer Englischstunde plötzlich französisch
sprechen, treten Fehler auf wie il a done an Stelle der richtigen Formulierung il a
fait. Das liegt daran, dass ”
die einmal eingeschlagene Richtung [...] eine zu große
Beharrungskraft“ hat [17, S. 36]. Man spricht in diesem Fall vom Einstellungsfehler.
Im Informatikunterricht könnte diese Fehlerart wie folgt auftreten: Ein Lehrer, der
neben Informatik auch Mathematik unterrichtet, bittet seine Schüler eine HTML-
Seite zum Thema ”
Lösen von quadratischen Gleichungen“ zu gestalten. Auch die
Lösungsformel x 1,2 = −b±√ b 2 −4ac
soll Inhalt der Seite sein. Im Mathematikunterricht
2a
haben die Schülerinnen und Schüler diese bereits gelernt und wenden sie seit einigen
Wochen sicher an. Trotzdem ist ein Großteil der Klasse nicht in der Lage die besagte
Formel auf die HTML-Seite zu schreiben. Sie können nicht von einem Fach auf das
andere ”
umschalten“.
3.2.3 Ähnlichkeitsfehler
Neben den perseverierenden Fehlern und den Geläufigkeitsfehlern stellt Weimer auch
die Ähnlichkeitsfehler vor. Das sind Fehler, die auf Grund ähnlicher Gestalt z.B.von
Zeichen vorkommen. Bei Schülerinnen und Schülern ist festzustellen, dass sie anfangs
häufig ≤ mit ≥ verwechseln. Diese Art von Fehler kann noch weiter unterteilt werden
in: allgemeine Ähnlichkeitsfehler, Wahlfehler und die Ranschburgsche Hemmung [17,
S. 40f].
9

3 Was sind Fehler?
Allgemeine Ähnlichkeitsfehler, Klang- und Gestaltungsassoziationen
Man unterscheidet drei Arten von Ähnlichkeit:
1. Ähnlichkeit auf Grund partieller Gleichheit: Sie ist da vorhanden, wo die ähnlichen
Bewusstseinsinhalte gemeinsame Bestandteile haben“[17, S. 41].
”
2. Ähnlichkeit auf Grund relativer Gleichheit: verschiedene Objekte stimmen in der
gleichen räumlichen oder zeitlichen Anordnung der Teile überein
3. Ähnlichkeit auf Grund qualitativer Nachbarschaft: z.B. Konsonanten, die ähnlich
klingen
Ein Beispiel für letzteres wäre die Verwechslung von Buchstaben wie b und d. Beide
sehen ähnlich aus, deshalb spricht man auch von optischer Ähnlichkeit. Außerdem
ist die Klangähnlichkeit als Fehlerquelle nicht zu unterschätzen. Das lässt sich relativ
einfach am Telefon ausprobieren. Wenn eine Person beispielsweise ihren Nachnamen
nennt, wird dieser häufig am anderen Ende der Leitung falsch verstanden. Es treten
Verwechslungen von p, t und k oder sch, f z, ss, x und ch auf.
Durch die Klangähnlichkeit lassen sich auch manche Diktatfehler erklären. Vor allem
bei Lehrern mit Dialekt zeigen die Schüler häufiger Hörfehler. Grundschullehrer in
Franken müssen deshalb besonders darauf achten, die Laute d und t deutlich zu sprechen,
damit die Schülerinnen und Schüler den Unterschied hören können. Die Zahl ”
[...] solcher Hörfehler würde noch viel größer sein, wenn nicht der Sinn des Mitgeteilten
den Hörer vor zahlreichen möglichen Missverständnissen bewahrte“[17, S. 45] [17, S.
41 - 46].
Beim Programmieren in Java muss jeder Befehl mit einem Strichpunkt beendet
werden. Häufig wird aber stattdessen ein Komma gesetzt. Dieser Fehler wird von den
Schülerinnen und Schülern nicht bemerkt, da , und ; ähnlich aussehen. Es handelt sich
auch hier um einen Ähnlichkeitsfehler.
Wahlfehler
Wahlfehler sind Fehler, die sich aus der Möglichkeit der Wahl zwischen zwei oder
”
mehreren einander ähnlichen und irgendwie zueinander in Beziehung stehenden Vorstellungen
ergeben“ [17, S. 46]. Beim gleichklingenden Wortpaar ’Laib - Leib’ sind sich
10

3.2 Fehlerarten
Schüler häufig nicht sicher, welche Schreibweise sie gerade benötigen. Auch technische
Bezeichnungen innerhalb ein und desselben Gebietes, die mehrere Bestandteile
”
gemeinsam haben, werden [...] vertauscht“ [17, S. 47]. In der Chemie werden Kalium
und Calcium häufig verwechselt und in der Mathematik kann man beobachten, dass
Schüler die Bezeichnungen Dividend und Divisor falsch zuordnen. Auch das Vertauschen
von rechts und links tritt häufig auf. Ein Beispiel aus der Informatik ist die
Verwechslung von Rechts- und Linksklick mit der Maus [17, S. 46 - 50].
Ranschburgsche Hemmung
Die Ranschburgsche Hemmung tritt bei der Auffassung und Wiedergabe gleichzeitig
”
oder rasch hintereinander dargebotener Reize“ [17, S. 51] auf. Man könnte sie auch
als Ähnlichkeitshemmung bezeichnen. Sie führt beim Lernen ähnlicher Sachverhalte
zu Fehlern. Oft schaffen es Schülerinnen und Schüler nicht zwei ähnliche Lerninhalte
nacheinander aufzunehmen. Den ersten behalten sie noch, der zweite wird aber nicht
aufgenommen.
Es ist wissenschaftlich belegt, dass homogene Reihen – mit gleichen Bestandteilen
– schwerer zu erlernen sind, als heterogene. Bei homogenen Reihen tritt die besagte
Hemmung auf. Das Aussprechen von Zungenbrechern bereitet den meisten Menschen
Probleme. Nur mit erhöhter Konzentration sind sie fähig, diese korrekt auszusprechen
und sich somit der Ranschburgschen Hemmung zu widersetzen.
Mit ihr lässt sich auch das Ausgleiten des Blicks beim Lesen in eine folgende oder
vorausgehende Zeile erklären, die statt der angefangenen weitergelesen wird. Diesen
Fehler kann man auch im Informatikunterricht beobachten, wenn eine mehrzeilige
Erklärung vom Beamer vorgelesen werden soll [17, S. 50 - 55].
3.2.4 Mischfehler
Mischfehler sind Kontaminationen, das heißt Verschmelzungen mehrerer Ausdrucksformen
zu einer neuen. Aus zwei Wörtern wird ein neues Wort kreiert. Die Wortkombination
Auswände – Kontamination aus Ausrede und Einwände – ist ein Beispiel dafür.
Beim Programmieren könnte man Strinteger a = 10; statt Integer a = 10; String b =
zehn“; zu sehen bekommen.
”
Als Mischfehler vom psychologischen Standpunkt aus können [...] nur diejenigen
”
angesehen werden, für die sich eine besondere psychische Wurzel der Vermischung
11

3 Was sind Fehler?
nachweisen läßt“ [17, S. 55f]. Sie kommen durch teilweise gegenseitige Verdrängung
oder durch gegenseitige Ergänzung von Vorstellungen zu Stande. Die neue Form
”
braucht die Spuren der Vermischung nicht erkennen zu lassen“ [17, S. 56]. Deswegen
treten oft Wortvermischungen auf, deren Ursprungswörter nicht mehr gefunden werden
können.
Besagte Mischfehler sind häufig in Schüleraufsätzen zu finden. Überhaupt ist die
”
große Mehrzahl der Rechtschreibungsfehler auf den verwirrenden Einfluß von gleichzeitig
auftauchenden Nebenvorstellungen zurückzuführen“ [17, S. 58]. Schüler schreiben
z.B. Hypothenuse statt Hypotenuse, da diese meistens im Zusammenhang mit der
Kathete genannt wird [17, S. 55 - 62].
3.2.5 Gefühls- und willensbedingte Fehler
Gefühls- und willensbedingte Fehler fallen in die letzte Kategorie von Weimers Einteilung.
Diese lässen sich weiter aufspalten: Die Fehler der gefühlsmäßigen Vordrängung
sowie der gefühls- und willensbedingten Steigerung, die Suggerierten Fehler und die
Freudsche Verdrängung gehören ihr an [17, S. 62f].
Fehler der gefühlsmäßigen Vordrängung
Bei diesem Fehlertyp, der auch Vordrängungsfehler genannt wird, werden die wahrgenommenen
Gegenstände, Eigenschaften und Vorgänge [...] so gedeutet, wie es das
”
Gefühl verlangt“ [17, S. 63]. Eine Situation kann deshalb unterschiedlich interpretiert
werden. Von einer ängstlichen Person wird z.B. eine dunkle Straße als bedrohlich gesehen.
Das Gefühl der Angst drängt sich so in den Vordergrund, dass die Person bei
jedem Geräusch, das zu hören ist, beispielsweise einen Verbrecher vermutet. Läuft die
Person aber mit guten Gefühlen durch die Straße, wird sie feststellen, dass es nur der
Wind ist [17, S. 63 - 67].
Auch hier beeinflusst gefühlsmäßige Vordrängung das Denken: Eine Frau, die eine
starke Abneigung gegen Flöhe hat, vermutet in jedem Jucken die Wirkung eines
”
von solchen Tieren ausgehenden Reizes“ [17, S. 64]. Ein ähnliches Phänomen ist in
der Schule zu beobachten: Bei Schulaufgaben wertet ein misstrauischer Lehrer den
unglücklichen Blick eines Schülers als Täuschungsversuch.
Die meisten Menschen sind sich auch bewußt, daß die Gefühle sowohl unsere Wahrnehmungen
wie unsere Urteile und Erinnerungen fälschen können“ [17, S. 63].
”
Wenn
12

3.2 Fehlerarten
sie sich ihre Gefühle bewusst machen und erkennen, welchen Einfluss diese haben,
können Vordrängungsfehler reduziert werden. Dann wertet der misstrauische Lehrer
durch längeres Beobachten den unglücklichen Blick des Schülers als abschweifenden
ohne Hintergrund [17, S. 63 - 67].
Ein Beispiel aus dem Informatikunterricht: Eine Schülerin hatte vor kurzem einen
Virus auf ihrem eigenen Computer. Als ihr Rechner im Computerraum ständig abstürzt,
ist sie der Meinung, dass auch dieser Rechner von einem Virus infiziert sein muss.
Fehler der gefühls- und willensbedingten Steigerung
Bei Fehlern der gefühls- und willensbedingten Steigerung werden stärkere Vorstellungen
vor den schwächeren bevorzugt“ [17, S. 67]. Diese Fehler bezeichnet man auch als
”
Steigerungsfehler. Sie treten in den unterschiedlichsten Bereichen auf. Zum Beispiel
im Fernsehen bei Berichten von Flugzeugabstürzen. Hier wird die Zahl der Toten und
”
Verwundeten in mündlichen Berichten meistens größer angeben, als sie wirklich ist,
und sie wächst mit der Zahl der Berichterstatter“ [17, S. 67].
Auch unter Kindern lassen sich Beispiele finden. Vor allem Jüngere haben eine
Vorliebe für große Zahlen. Bei dem Spiel Fischer wie tief ist das Wasser wird von
den Kindern häufig eine Wassertiefe wie eine Million Trilliarden Meter angegeben.
Die Kinder haben zwar noch keine Vorstellung von Zahlen in dieser Größenordnung,
neigen aber schon in diesem Alter zu Übertreibungen. Beim Hochfahren eines Rechners
hört man häufig die Aussage Der Computer braucht ja wieder 100 Stunden“. Auch
”
hier wird deutlich übertrieben. Viele Beispiele findet man in Schüleraufsätzen,wenn
Kinder zur verstärkten Verwendung des Superlativs neigen. [17, S. 67 - 70].
Suggerierte Fehler
Unbewusste Willenslenkung durch äußere Umstände“ [17, S. 71] bezeichnet Weimer
”
als Suggerierte Fehler. Die Suggestion unterteilt er in:
• aktive Suggestion: Einfluss, der von einer Person oder Sache ausgeht
• passive Suggestion: seelischer Zustand der beeinflussten Person
Die Beeinflussung, die in der passiven Suggestion zutage tritt, setzt Schwäche des
”
eigenen Willens sowie Mangel an Erfahrung und Urteilskraft voraus“ [17, S. 71].
13

3 Was sind Fehler?
Ein Beispiel für eine Suggestion: In einer Konversation stellt der eine Beteiligte
dem anderen eine Frage, auf die er eine bestimmte Antwort hören möchte. Deswegen
formuliert er die Frage so, dass der Gesprächspartner fast nur in der Weise antworten
kann, wie es der Fragende möchte. Auf die Frage Du willst das doch nicht wirklich
”
tun?“ erwartet der Fragende ein Nein“ und auch der Gesprächspartner wird auf eine
”
solche Frage mit sehr großer Wahrscheinlichkeit Nein“ antworten.
”
Auch in der Schule findet Suggestion statt. Lehrer benutzen sie, um eine ganz bestimmte
Antwort aus dem Schüler heraus zu locken. Man gebraucht sie [die Suggestion]
in der Not, etwa wenn die Mehrzahl der Schüler versagt“ [17, S. 74]. Jedoch kann
”
Suggestion auch negativ interpretiert werden. Manche Lehrer benutzen sie um Schüler
zu verwirren oder um zu testen, ob sie den Unterrichtsstoff auch wirklich verstanden
haben. Ein Beispiel hierfür ist die Frage: Ist die 16 im Hexadezimalsystem g oder h?“
”
Beide Alternativen sind hier falsch. Dem Lernenden wird aber durch die Fragestellung
suggeriert, dass eine richtig ist. Wählt er eine der beiden Antworten, so macht er einen
Suggerierten Fehler.
Es kann auch passieren, dass Schüler in einer Frage eine Suggestion vermuten, diese
aber gar nicht da ist. Bei schwachbegabten Kindern können z.B. Fragen suggestiv
”
wirken, bei denen jede Absicht der Beeinflussung fehlt“ [17, S. 80]. Auch sie machen
einen Suggerierten Fehler [17, S. 70 - 75].
Die Freudsche Verdrängung
Weimer geht in seinem Werk ”
Psychologie der Fehler“[17] auch auf die Freudsche
Verdrängung ein. Er berichtet, dass Sigmund Freud seit 1898 auch das Vergessen von
Eigennamen, fremdsprachigen Worten, Daten und Vorsätzen, sowie Fehler des Versprechens,
Verlesens, Verschreibens, Vergreifens und scheinbare Zufallshandlungen mit
der Freudschen Verdrängung zu erklären versucht. Darunter versteht man die ”
Erscheinung
der Hysterie auf eine unvollkommene Verdrängung unangenehmer Vorstellungen“
[17, S. 76]. So könnte das Vergessen des Pumping Lemmas in der Theoretischen Informatik
als Freudsche Verdrängung gedeutet werden.
Als Motive, die solche Wirkung auslösen, bezeichnen die Psychoanalytiker selbstsüchtige,
eifersüchtige, feindselige, unsoziale Gefühle und Wünsche“[17, S. 76].
”
Zu
ihnen gehören beispielsweise Habsucht, Ehrgeiz, Herrschsucht, Hass, Neid, Missgunst,
14

3.2 Fehlerarten
der Tötungswunsch, Angst und ”
ganz besonders aber sexuelle Triebe und Neigungen
z. T. krassester und unnatürlichster Art“ [17, S. 76].
Es ist jedoch schwer festzustellen, inwieweit die Freudsche Verdrängung in der Schule
eine Rolle spielt. Freud selbst bringt nur ein einziges Beispiel aus dem Schulleben, das
sehr umstritten ist. Es handelt von einem Schüler der zum ersten Mal ein auswendig
gelerntes Gedicht vor der Klasse aufsagen muss. Den Titel des Gedichtes trägt er noch
richtig vor. Statt den Namen des Autors, nennt der Schüler jedoch seinen eigenen, da
er den gleichen Vornamen hat, wie der Autor [17, S. 78].
Trotzdem ist Weimer der Meinung, dass man ”
die Verdrängung des Unlustmotivs
unter das große Heer von Fehlsamkeitsbedingungen“ [17, S. 79] einreihen sollte, da sie
denselben Mutterboden zu Verfehlungen wie Ermüdung, Angst [und] Eile“ [17, S. 79]
”
schafft [17, S. 75 - 79].
Die letzten Seiten geben einen Überblick über die Fehlerkategorisierung nach Weimer.
Auf Grund ihrer allgemeinen Formulierung kann sie auch auf das Fach Informatik
übertragen werden. Außerdem gibt sie Lehrerinnen und Lehrern einen guten Einblick
in die Welt der Fehler“. Im folgenden Kapitel wird der Informatik Biber vorgestellt.
”
Dieser Schülerwettbewerb soll als Beispiel für eine Fehleranalyse dienen. Vorliegende
Schülerergebnisse werden gezielt auf Fehler untersucht. Bei der Ursachenfindung spielt
die Aufgabenformulierung eine zentrale Rolle.
15

4 Der Informatik Biber
Nachdem bereits die Frage Was sind Fehler?“ genauer untersucht wurde, werden die
”
gewonnenen Erkenntnisse im Rahmen einer Fehleranalyse auf konkrete Beispiele angewendet.
Hierfür soll der Informatik Biber dienen. Dieser ist auch unter dem Namen
Bibertest bekannt. Im Folgenden wird er kurz vorstellt. Neben seinem geschichtlichen
Hintergrund werden auch Ziele beschrieben. Die Durchführung des Informatik Bibers
im Jahre 2007 wird genauer erläutert. Außerdem erfolgt eine Erklärung des Anschauungsmaterials,
auf dem die Fehleranalyse basiert.
4.1 Geschichte
Die Idee des Bibertests stammt von Valentina Dagiene, einer Professorin, die in Litauen
geboren ist. Dort wird im Jahre 2004 auch der erste Bibertest organisiert [11].
Er folgt einem ähnlichen Ansatz wie der Mathematik-Wettbewerb ’Känguru’: Kurze
”
und schnelle innerhalb einer begrenzten Zeit zu beantwortende Fragen, [...] sowie Aufgaben,
die inhaltlich zwischen beteiligten Ländern abgestimmt werden“ [3].
Eines der Ziele der litauischen Professorin ist es, den Bibertest zu einer internationalen
Initiative ’Bebras International Contest on Informatics and Computer Fluency’
auszubauen. Seit 2004 folgen einige europäische Länder dem Beispiel Litauens.
Estland, Deutschland, die Niederlande und Polen machen 2006 den Anfang. Ein Jahr
später führen auch Österreich, Lettland und die Slowakei den Bibertest durch. Insgesamt
absolvieren im Jahre 2007 etwa 50.000 Teilnehmer aus sechs Ländern den
Informatik Biber [3], [11].
Die Tschechische Republik und die Ukraine veranstalten 2008 ihren ersten Bibertest.
Insgesamt nehmen in diesem Jahr zehn Länder mit über 96.000 Schülerinnen und
Schülern am Test teil. Ein Jahr später kann der Informatik Biber schon erstaunliche
160.000 Teilnehmer verzeichnen, von denen über die Hälfte aus Deutschland kommt.
17

4 Der Informatik Biber
Prozentual zur Bevölkerung gesehen, stellt das Geburtsland des Bibertests – Litauen
– den größten Anteil. Auch weitere Länder sind am Schülerwettbewerb Informatik
Biber interessiert. In Italien wird 2009 eine verkürzte Version durchgeführt, außerdem
stehen Bulgarien, Finnland und Israel auf dem Sprungbrett zur Bibergruppe [3], [11].
Im Rahmen des Informatikjahrs 2006 [...] [wird] der Informatik Biber als gemeinsame
Initiative des Bundeswettbewerbs Informatik und des Arbeitsbereichs
”
Didaktik
der Informatik der Universität Münster erstmals in Deutschland durchgeführt“ [3].
4.2 Ziele des Informatik Bibers
Im Folgenden wird auf die Ziele des Informatik Bibers eingegangen. Sie können auch
auf der Homepage des Tests abgerufen werden.
Interesse an Informatik wecken
Ziel des Wettbewerbs ist [...] das Interesse an Informatik durch eine erste attraktive
”
Begegnung mit den Konzepten dieses Faches zu wecken. Jugendliche werden angeregt,
aktiver und bewusster mit Informationstechnik umzugehen“ [3] Den Schülerinnen und
Schülern wird ein Einblick in die Informatik gewährt, wie sie im Alltag auffindbar
ist. Hierbei lernen sie, wie vielseitig informatische Anwendungsmöglichkeiten sind. So
soll der Informatik Biber dazu beitragen, dass das Fach Informatik an Attraktivität
gewinnt und im Schulalltag einen größeren Anteil einnimmt [3].
Abbau von Berührungsängsten
Berührungsängste mit dem Fach Informatik abzubauen, soll durch unterhaltsame und
überraschende Aufgaben verwirklicht werden. Konkreter Bezug zum Alltag ist hierbei
förderlich. Trotzdem ist der Gehalt der Aufgaben anspruchsvoll und klar informatisch“
[3]. Außerdem will der Informatik Biber bewusst auch Mädchen ansprechen
”
[3].
Anregung zur weiteren Beschäftigung mit Informatik
Mit dem Informatik Biber bekommen die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in
informatische Fragestellungen. Jedoch sind die Aufgaben auch ”
bewusst für eine wei-
18

4.3 Durchführung im Jahr 2007
terführende Beschäftigung mit Informatik über den Wettbewerb hinaus angelegt“ [3].
Diese kann in der Familie, in Arbeitsgemeinschaften oder auch im Unterricht erfolgen
[3].
4.3 Durchführung im Jahr 2007
Da sich die Testauswertung auf das Jahr 2007 bezieht, wird die Durchführung in
Deutschland nur für dieses Jahr beschrieben. In anderen Ländern und Jahren verläuft
diese aber ähnlich.
Im Jahr 2007 wird der Informatik Biber in den Altersgruppen 5. bis 7. Klasse, 8.
bis 10. Klasse und 11. Klasse und älter durchgeführt. Insgesamt werden 18 Aufgaben
gestellt, die sich in die Kategorien einfach (6 Aufgaben), mittelschwer (6 Aufgaben)
und schwer (6 Aufgaben) einteilen lassen. Die Fragen sind kurz formuliert und ohne
informatische Vorkenntnisse zu beantworten. Strukturiertes und logisches Denken
ist gefordert. 2007 wird der Informatik Biber als reiner Multiple-Choice-Test mit vier
Antwortalternativen konzipiert, von denen nur eine richtig ist. Die Reihenfolge der
Alternativen wird nach dem Zufallsprinzip festgelegt. Auch die Aufgabenreihenfolge
ist von Test zu Test verschieden. Den Schülerinnen und Schülern wird der Schwierigkeitsgrad
der Aufgabe angezeigt. Außerdem ist ihnen das Bewertungsschema bekannt.
Hier ist zu berücksichtigen, dass falsche Antworten mit größerem Punktabzug bestraft
werden, als nicht beantwortete Fragen.
4.4 Untersuchungsmaterial
Das Untersuchungsmaterial beinhaltet die Schülerergebnisse des Informatik Bibers in
Deutschland aus dem Jahr 2007. Von jedem Schüler sind die kompletten Antworten
erfasst, außerdem hat man Informationen über die besuchte Schule. Einstufungen in
die Altersgruppe der 5. bis 7. Klasse, der 8. bis 10. Klasse oder der 11. Klasse und älter
sind auch bekannt. Bei einigen Schülerinnen und Schülern ist zudem das Alter erfasst.
In der Altersgruppe der 5. bis 7. Klasse gibt es 8118 Teilnehmer, deren Ergebnisse
vorliegen. Aus den Klassenstufen 8 bis 10 sind 8225 Datensätze vorhanden, bei den
Schülerinnen und Schülern ab der 11.Klasse sind es 5403.
19

4 Der Informatik Biber
Diese Schülerergebnisse werden im folgenden Kapitel analysiert. Im Rahmen einer
Fehleranalyse erfolgt eine Einteilung der auftretenden Fehler in die Kategorien nach
Weimer. Dabei wird deutlich, dass diese Kategorisierung für das Fach Informatik unvollständig
ist, sie wird deshalb erweitert. Nach Untersuchung der Zusammenhänge
zwischen Fehler und Aufgabenstellung werden Empfehlungen für eine fehlervermeidende
Aufgabenformulierung gegeben.
20

5 Fehleranalyse
Die Fehleranalyse ist eine Methode, die es dem Lehrer ermöglicht, Einsicht in individuelle
Lösungsstrategien des Schülers zu erlangen“ [16, S. 209]. Durch sie kann
”
ein
Lehrer erkennen, welche Aufgaben den Schülerinnen und Schülern leicht fallen und bei
welchen Probleme auftreten. Außerdem gibt die Fehleranalyse Aufschluss darüber, wie
Aufgaben formuliert werden müssen, um bestimmte Fehler zu vermeiden. Im folgenden
Kapitel werden die Aufgaben des Bibertests von 2007 untersucht und die auftretenden
Schülerfehler in Kategorien eingeteilt. Der erste Teil zeigt eine Rückführung auf
die Fehlerarten nach Weimer, während sich der zweite Teil jenen widmet, die Weimer
nicht zu seiner Kategorisierung zählt. Im dritten Teil werden die Aufgaben, die den
gleichen Fehler hervorbringen, auf Gemeinsamkeiten untersucht. Eine Übersicht ist auf
Seite 54 zu finden. Zuletzt liefert diese Arbeit Empfehlungen, wie sich durch gezielte
Aufgabenstellung Fehler vermeiden lassen und wie mit Fehlern umgegangen werden
kann.
5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten
nach Weimer
Dieser erste Teil der Analyse befasst sich mit den Fehlerarten nach Weimer. Sie wurden
in Kapitel 3 bereits genauer erklärt. Nun soll untersucht werden, ob diese Fehler auch
in der Informatik, insbesondere beim Bibertest, anzutreffen sind.
5.1.1 Analyse der Aufgaben
Nach einer kurzen Beschreibung der Aufgaben werden die jeweiligen Antwortalternativen
aufgezeigt und mit ihren Nennungshäufigkeiten versehen. Anschließend erfolgt
die Zuordnung der Fehlerarten nach Weimer.
21

5 Fehleranalyse
Biber und Bisons
Die Aufgabe Biber und Bisons wird in den Klassenstufen 8 bis 10, sowie 11 und
höher gestellt. Den Schülerinnen und Schülern wird mitgeteilt, dass Biber immer die
Wahrheit sagen und Bisons stets lügen. In einem Biber-und-Bison-Zeltlager wohnen
insgesamt zehn Tiere. Ein blinder Maulwurf möchte herausfinden, wie viele der zehn
Tiere Biber und wie viele Bisons sind. Deshalb fragt er jedes Tier danach, wie viele
Biber es hier gibt. Er bekommt folgende Antworten: 3, 4, 1, 4, 1, 1, 3, 4, 3, 2. Aus
diesen Antworten kann sich der Maulwurf ableiten, wie viele Biber und Bisons im
Zeltlager sind. Für die Schülerinnen und Schüler bleibt die Frage zu klären:
Wie viele Biber sind im Biber-und-Bison-Zeltlager?
”
A) 1
B) 2
C) 3
D) 4“ [6]
Abbildung 5.1: Biber und Bisons - Verteilung der Antworten
Im folgenden werden die Ergebnisse der 8. bis 10. Klasse untersucht. Die älteren
Jahrgangsstufen liefern ein ähnliches Fehlerbild. Unter ihnen lösen prozentual gesehen
22

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
mehr Schülerinnen und Schüler die Aufgabe. Deshalb treten Fehler mit geringerer
Häufigkeit auf.
Da nur die Biber die Wahrheit sagen, ist ein Lösungsansatz zu zählen, wie oft die
Biber welche Zahl nennen. Die Zahl 4 wird dreimal genannt. Gäbe es vier Biber,
müsste auch die Zahl 4 viermal genannt werden. Die Zahl 3 wird genau dreimal
genannt. Somit sind das die Antworten der Biber und es gibt folglich genau drei
Biber. Antwortalternative C) ist die korrekte Lösung. Diese wird auch von 69,7% der
Testabsolventen gewählt (vgl. Abbildung 5.1).
Am zweithäufigsten fällt die Wahl auf Alternative B). Die Anzahl zwei gibt aber
auf Grund der Überlegungen zum Lösungsweg keinen Sinn. Wenn es zwei Biber gäbe,
müsste auch die Zahl 2 genau zweimal genannt werden. Eine Erklärung für die Wahl
der 2 ist der sogenannte Nachwirkungsfehler. Die Ziffer zwei ist die letzte Zahl der
Antwortkette. Außerdem ist sie die einzige Ziffer, die nur einmal genannt wird. Sie
sticht geradezu ins Auge. Auf Grund dessen prägt sie sich beim Leser der Aufgabe
gut ein. Diese Einprägung wirkt auf die Testabsolventen möglicherweise so stark, dass
sie Antwortalternative B) wählen und damit einen sogenannten Nachwirkungsfehler
begehen [17].
Bibers Geheimcode
Eine weitere Aufgabe, die in den Stufen 5 bis 7 sowie 8 bis 10 gestellt wird, beschäftigt
sich mit einem Geheimcode. Die Erklärung lautet: Beim Geheimcode bleiben die
”
Vokale (A, E, I, O, U) und die Satzzeichen unverändert. Die Konsonanten werden
durch den jeweils folgenden Konsonanten im Alphabet ersetzt“ [5].
Nach dem einleitenden Text wird die Frage gestellt, wie eine konkrete Nachricht mit
dem eben erklärten Geheimcode zu verschlüsseln sei.
” Wie lautet Bibers Nachricht HALB ACHT IM WALD“ im Geheimcode?
”
A) HELB ECHT OM WELD
B) JEMC EDJV ON XEMF
C) GAKZ ABGS IL VAKC
D) JAMC ADJV IN XAMF“ [5].
23

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.2: Bibers Geheimcode - Verteilung der Antworten
Für die Untersuchung werden die Ergebnisse der 5. bis 7. Klasse betrachtet. Die
älteren Schülerinnen und Schüler liefern ähnliche Ergebnisse, jedoch treten prozentual
gesehen weniger Fehler auf.
Die korrekte Verschlüsselung ist JAMC ADJV IN XAMF, da hier die Vokale beibehalten
und nur die Konsonanten durch den jeweils folgenden ersetzt werden. Diese
Antwortalternative wählen auch 3238 der 8118 befragten Schülerinnen und Schüler,
d.h. 39,9% der Testabsolventen beantworten die Aufgabe richtig (vgl. Abbildung 5.2).
Die am zweithäufigsten gegebene Antwortalternative ist C). Diese wird von 26,8%
als richtig angesehen. Die Personen haben die Nachricht demnach mit GAKZ ABGS
IL VAKC verschlüsselt. Auch sie behalten die Vokale bei, ersetzen jedoch die Konsonanten
nicht durch den folgenden, sondern durch den vorherigen. Laut Weimer handelt
es sich hierbei um einen Mischfehler. Da folgender häufig im Zusammenhang
mit vorheriger benutzt wird, prägt sich bei den Testabsolventen eventuell keine klare
Trennung der Bedeutung beider Wörter ein. Für sie bedeutet folgender das gleiche
wie vorheriger. Deswegen ersetzen sie bei dieser Aufgabe die Konsonanten durch den
vorherigen.
Antwortalternative A) wählen 2112 Schülerinnen und Schüler. Auch hier sieht man
den Fehler sofort: Vokale werden mit Konsonanten verwechselt. Die Probanden sind
wahrscheinlich der Meinung, dass A, E, I, O, U Konsonanten sind und keine Vokale.
24

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
Die Verwechslung der beiden Begriffe deutet auf einen Mischfehler hin. Diese Fehlerart
verhindert aber der einleitende Text. Dort wird erklärt, dass A, E, I, O, U Vokale
sind. Dennoch berücksichtigen die Testabsolventen, die A) für richtig halten, diese
Erklärung nicht. Laut Weimer wird sie zwar gelesen, der Leser ist aber von seiner
falschen Vorstellung überzeugt. Er realisiert nicht, dass die Erklärung seinem Wissen
widerspricht. Dies bezeichnet die Fachliteratur als Geläufigkeitsfehler [17]. Somit ist
diese Verwechselung als Geläufigkeitsfehler zu deuten, der möglicherweise durch einen
Mischfehler entstanden ist.
Biberzahlen
Die Aufgabe Biberzahlen wird für die Klassenstufen 8 bis 10 gestellt. Sie beschäftigt
sich mit einer neuen Art, Zahlen aufzuschreiben, die vom Biber entwickelt wurde.
Der Biber benutzt nur die Ziffern 1 und 0. Jedoch darf die Ziffer 1 höchstens so
”
oft in einer Biberzahl vorkommen, wie der Biber Schneidezähne hat - also höchstens
zweimal“ [6]. Um den Schülern den Einstieg zu erleichtern ist eine Tabelle gegeben, in
der die Zahlen von 0 bis 10 als Biber- und Binärzahlen aufgelistet sind. Die Zahl 10
wäre beispielsweise die Biberzahl 1100 [6]. Anschließend wird folgende Frage mit den
vier Antwortmöglichkeiten gestellt:
Wie lautet die Biberzahl für die Dezimalzahl 20?
”
A) 10100
B) 101000
C) 100100
D) Die Zahl gibt es nicht“ [6].
Die richtige Antwort ist B). Diese finden auch 2477 der 8225 Befragten, d.h. 30,1%
der Schülerinnen und Schüler beantworten die Frage richtig (vgl. Abbildung 5.3). Die
am zweithäufigsten gewählte Antwort ist D). 24,9% der Testabsolventen sind der Meinung,
dass man die Zahl 20 nicht als Biberzahl ausdrücken kann.
Es ist möglich, dass die Antwortalternative Die Zahl gibt es nicht“ [6] angeboten
”
wird um die Schülerinnen und Schüler zu verwirren. Oft fällt es schwer, das Schema
zum Bilden der Biberzahlen zu verstehen und korrekt anzuwenden. Durch die Antwortalternative
D) denken die Testpersonen möglicherweise, dass Antworten A), B) und
25

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.3: Biberzahlen - Verteilung der Antworten
C) nur angegeben sind um davon abzulenken, dass D) die richtige Antwort ist. Es
wird also suggeriert, dass es die Zahl nicht gibt und somit D) die richtige Lösung ist.
Die Befragten, die diese Alternative wählen, machen nach Weimer einen Suggerierten
Fehler.
18,8% (vgl. Abbildung 5.3) der Testabsolventen entscheiden sich für Antwortalternative
A). 10100 ist die Binärzahl für 20. Ein Grund, weshalb diese Alternative von
1545 Schülerinnen und Schülern gewählt wird, ist die Verdrängung der Biberzahlen.
Aus dem Unterricht sind Binärzahlen bekannt. Außerdem sind sie in der Aufgabenstellung
aufgelistet. Die Biberzahlen treten deshalb bei den Testabsolventen in den
Hintergrund. Diese geben die Lösung als Binärzahl an. Weimer spricht hier von einem
Fehler nach Freudscher Verdrängung [17].
Morse-Code
Die Aufgabe Morse-Code wird ab der Jahrgangsstufe 11 gestellt. Hier soll die sogenannte
ESROM-Sprache“ in den Morse-Code übersetzt werden. Die Besonderheit an
”
dieser Sprache ist, dass sie nur aus den Buchstaben E, S, R, O und M besteht. Sie
kommen im Sprachgebrauch unterschiedlich oft vor. E wird zu 14% verwendet, S und
O zu jeweils 18%, R und M treten jeweils mit 25% Häufigkeit auf. Schon der einleitenden
Text verdeutlicht dem Testabsolventen, dass eine Codierung mit möglichst
26

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
wenigen Signalen zu finden ist. Die Aufgabenstellung lautet wie folgt:
Bei welchem Morse-Code für die ESROM-Buchstaben benötigt man im
”
Schnitt die wenigsten Signale ( *“ und -“) zur Nachrichtenübermittlung?
” ”
A) E = *** S = *- R = - O = -* M = *
B) E = - S = * R = *** O = -* M = - - -
C) E = ** S = *- R = * O = -* M = -
D) E = *- S = * R = - O = -* M = * “ [4].
Die Aufgabe ist ein klassisches Codierungsproblem, wie es auch in der Technischen
Informatik behandelt wird. Der wichtigste Schritt zur Lösung ist, dass Buchstaben, die
häufiger vorkommen auch eine kürzere Codierung erhalten. Nur so benötigt man im
Schnitt die wenigsten Signale. Auf Grund der Antwortalternativen muss der Schüler
aber gar nicht so weit denken. Es genügt, abzuzählen, wie viele Signale jeweils für einen
Buchstaben nötig sind. Darüber bildet man dann die Summe. Die Antwortalternative
mit der geringsten Summe sowie einer eindeutigen Codierung der Buchstaben ist die
richtige Lösung.
Abbildung 5.4: Morsecode - Verteilung der Antworten
27

5 Fehleranalyse
Obwohl die Antwortalternative C) die richtige ist, wird sie nur von 25,7% der
Prüflinge gewählt. 2988 von 5403 befragten Schülerinnen und Schülern entscheiden
sich für Antwort D). Somit wählen 55,3% diese falsche Alternative aus (vgl. Abbildung
5.4).
Für die bei D) gewählte Codierung benötigt man für E zwei Signale, für S ein
Signal, für R ein Signal, für O zwei Signale und für M wieder ein Signal. Deshalb
werden insgesamt sieben Signale benötigt. Zählt man in gleicher Weise bei den Antwortalternativen
A), B) und C), dann ist festzustellen, dass bei A) 9 Signale, bei B)
10 Signale und bei C) 8 Signale gebraucht werden. Aus dieser Zählweise ergibt sich,
dass D) mit der kleinsten Anzahl an Signalen auskommt. Dass hier die Buchstaben
S und M gleich codiert sind, scheint die Befragten, die D) wählen, nicht zu stören.
Bei ihnen wirkt das Wort wenig sehr stark nach. Sie sind vermutlich besonders darauf
fixiert, die Codierung mit den wenigsten Signalen zu finden, egal ob diese eindeutig
ist. Weimer stuft dies als Nachwirkungsfehler ein [17].
Netzwerkkabel
Die Aufgabe Netzwerkkabel wird in den Altersstufen 8 bis 10 gestellt. Hierbei sollen die
Schülerinnen und Schüler sieben Computer mit Netzwerkkabeln verbinden. Gegeben
ist eine Skizze (vgl. Abbildung 5.5), welche die Position der Computer zeigt. Einige
Verbindungen und die jeweilige Entfernung sind bereits eingezeichnet.
Abbildung 5.5: Netzwerkkabel [6]
Der Hinweis, dass einige Kabel weggelassen werden können, ”
ohne dass ein Computer
komplett vom Netzwerk abgetrennt wird“ [6], ist auch gegeben. Zu beantworten
ist folgende Fragestellung:
28

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
Wie viele Meter Netzwerkkabel braucht man mindestens, wenn man keinen
Computer komplett abtrennen
”
will?
A) 18
B) 20
C) 14
D) 16“ [6].
Abbildung 5.6: Netzwerkkabel - Verteilung der Antworten
Der Lösungsansatz besteht darin, die billigste Verkabelung zu finden, die alle Computer
an das Netzwerk anschließt. Antwort A) ist hier die richtige Alternative, was
auch 51,4% der Befragten erkennen (vgl. Abbildung 5.6).
1557 der 8225 Teilnehmer entscheiden sich für Antwort B). Ein Grund, weshalb
diese Möglichkeit von 18,9% in Betracht gezogen wird, kann durch folgende Erklärung
nachvollzogen werden: Wirft man einen Blick auf die Skizze (vgl. Abbildung 5.5), so ist
festzustellen, dass die Zahl 2 dominiert. Sofort stechen dem Betrachter die drei 2er in
der Mitte der Abbildung ins Auge. Die 2 wirkt möglicherweise auf einige Schülerinnen
und Schüler so stark, dass sie deswegen die Antwortalternative auswählen, die auch
die 2 enthält - nämlich 20. Laut Weimer handelt es sich hierbei um einen sogenannten
Nachwirkungsfehler. Die Zahl 2 beeinflusst nachwirkend die Handlung der Testabsolventen
[17].
29

5 Fehleranalyse
POP und PUSH
Mit der Pop und Push Aufgabe, die in den Klassenstufen 11 und höher gestellt
wird, bekommen die Schülerinnen und Schüler Einblicke, wie ein Stack oder Keller
funktioniert. Mit dem Befehl popush(X,Y) führen sie folgende Anweisung aus: Falls ”
der Keller X nicht leer ist und der Keller Y nicht voll ist, dann ziehe die vorderste
Tonne aus dem Keller X (pop) und schiebe sie so weit es geht in den Keller Y (push)“
[4].
Es sind zwei Kellerbelegungen gegeben (vgl. Abbildung 5.7). Mit Hilfe des eben
erklärten Befehls soll die linke Kellerbelegung in die rechte verwandelt werden.
Abbildung 5.7: POP und PUSH [4]
Mit welcher Folge von Operationen können wir das erreichen?
”
A) popush (B,D); popush (C,D); popush (A,A); popush (B,D); popush (B,D);
B) popush (C,D); popush (C,A); popush (B,D); popush (B,C); popush (B,C);
C) popush (C,A); popush (B,D); popush (B,C); popush (B,C); popush (A,C);
D) popush (B,D); popush (C,D); popush (B,C); popush (D,C); popush (B,C);“ [4].
Von den befragten Schülerinnen und Schülern wählen 51,7% Antwortalternative C)
(vgl. Abbildung 5.8). Hier wird zuerst die 7 in den Keller A gelegt, dann wird die
3 in den Keller D befördert. Mit popush (B,C); werden nacheinander zunächst die 4
und anschließend die 5 in den Keller C verschoben. Zuletzt muss mit popush (A,C);
30

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
Abbildung 5.8: Pop und Push - Verteilung der Antworten
noch die 7 vom Keller A in den Keller C gelegt werden. Damit ergibt sich die rechte
Kellerbelegung aus Abbildung 5.7.
Antwortalternative D) wird am zweithäufigsten genannt. 22,4% der 5403 Befragten
halten diese Lösung für richtig. Hier wird als erstes die 3 aus dem Keller B mit popush
(B,D); in den Keller D gelegt. Damit wäre die Belegung im Keller D schon richtig.
Die 7 wird nun auch in den Keller D verschoben. Anschließend befördert popush
(B,C); die 4 in den Keller C. Als nächstes müsste mit popush (B,C); die 5 in den
Keller C gelegt werden. Zuletzt sollte mit popush (D,C); noch die 7 in den Keller
C verschoben werden. In der Antwortalternative D) lauten jedoch die letzten beiden
Befehle popush (D,C); popush (B,C); und nicht popush (B,C); popush (D,C);. Auf
Grund der Ähnlichkeit von B und D kann es aber zu einer Verwechslung kommen. Die
Befragten, die D) wählen, machen vermutlich einen allgemeinen Ähnlichkeitsfehler -
sie verwechseln B und D [17].
Primärschlüssel
In den Jahrgangsstufen 8 bis 10 wird eine Aufgabe zum Thema Primärschlüssel gestellt.
Der einleitende Text beschreibt den Schülerinnen und Schülern, dass ein Primärschlüssel
eingesetzt wird, um Datensätze eindeutig zu identifizieren. Es sind vier Tabellen
gegeben (vgl. Abbildung 5.9), bei denen jeweils die Schüler ID der Primärschlüssel
31

5 Fehleranalyse
ist. Folgende Frage ist zu beantworten:
Welche der folgenden Tabellen enthält fehlerhafte Werte für die Schüler
”
ID“ [6]?
Abbildung 5.9: Primärschlüssel [6]
Die richtige Antwortalternative ist B). Hier haben Fritzchen und Conni beide die
Schüler ID 5821. Somit würde man mit 5821 nicht nur einen Schüler sondern zwei addressieren.
Diese Zuordnung wäre nicht eindeutig. Antwortalternative B) wird, obwohl
sie richtig ist, nur von 31,7% gewählt (vgl. Abbildung 5.10).
Die meisten Schülerinnen und Schüler entscheiden sich für Antwort D). Diese wird
von 46,0% gewählt. Betrachtet man die Tabelle D) genauer, so stellt man fest, dass die
Schüler IDs korrekt sind. Trotzdem wird diese Antwortalternativen von vielen Befragten
für die richtige Lösung der Aufgabe gehalten. Das lässt sich dadurch erklären, dass
in der Tabelle D) nur einstellige Primärschlüssel zu sehen sind. Mit einer Stelle können
maximal zehn Schülerinnen und Schüler einen unterschiedlichen Primärschlüssel er-
32

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
Abbildung 5.10: Primärschlüssel - Verteilung der Antworten
halten. In der Regel werden aber mehr als zehn Personen mit einer Tabelle verwaltet.
Mit einer einstelligen ID wäre das aber nicht möglich. Deshalb wird die Tabelle für
fehlerhaft gehalten. Diese falsche Vorstellung wird durch Erfahrungen unterstützt, die
aus dem Alltag stammen. Hier prägt sich eventuell der Sachverhalt ein, dass eine ID
immer aus mehr als einer Ziffer besteht. Eine geläufige ID ist die Zuteilung der Postleitzahlen,
bei denen eine Ziffer nicht ausreicht, um diese eindeutig allen Wohnorten
zuzuordnen. Mit der Zeit festigt sich bei Schülern der Gedanke, dass eine ID nicht
einstellig sein darf, denn eine einstellige ID erscheint im Alltag nur selten. Die Schüler
halten deshalb die Tabelle D) für falsch. Da dieser Fehler auf Grund einer falschen
Vorstellung auftritt, die sich durch Wiederholung eingeprägt hat, spricht man laut
Weimer von einem Geläufigkeitsfehler [17].
Sicheres Passwort
Mit dem Thema, welche Passwörter sicher“ sind, beschäftigt sich folgende Frage. Sie
”
wird in den Jahrgangsstufen 5 bis 7 und 8 bis 10 gestellt. Der einleitende Text schildert,
dass eine neue E-mail-Adresse eingerichtet wird und man deswegen ein sicheres
Passwort benötigt. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Passwort umso sicherer ist,
je schwerer es zu erraten ist.
33

5 Fehleranalyse
Welches der folgenden Passwörter ist am wenigsten sicher?
”
A) 9 zufällig gewählte Großbuchstaben
B) Dein Nachname, gefolgt von Deinem Geburtsjahr
C) 5 zufällig gewählte Zeichen, also Ziffern, kleine und große Buchstaben
D) 20 zufällig gewählte Ziffern“ [6].
Abbildung 5.11: Sicheres Passwort - Verteilung der Antworten
Beide Altersgruppen liefern verleichbare Ergebnisse. Da von den 8. bis 10. Klassen
mehr Datensätze vorliegen, werden ihre Ergebnisse im folgenden betrachtet.
5664 der 8225 Befragten wählen hier Antwortalternative B). Sie wissen, dass der eigene
Nachname in Kombination mit dem Geburtsjahr kein sicheres Passwort darstellt.
Somit geben 68,9% die richtige Antwort (vgl. Abbildung 5.11).
16,8% der Schülerinnen und Schüler entscheiden sich für Lösung C). Fünf zufällig
gewählte Zeichen sind aber keineswegs das unsicherste Passwort aus den vier Antwortalternativen.
Im Gegenteil, ein Passwort, das nach diesem Schema ausgesucht wird, ist
das sicherste der hier angebotenen. Es ist daher anzunehmen, dass diese Testpersonen
davon ausgehen, sie sollen das sicherste Passwort wählen. Laut Weimer handelt es
sich hier um einen Vorwirkungsfehler. Die Befragten sind durch den einleitenden Text
darauf fixiert, ein möglichst sicheres Passwort zu finden. Sie berücksichtigen deshalb
34

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
nicht, dass nach dem am wenigsten sicheren gefragt wird. Sie wählen fälschlicherweise
das sicherste Passwort und damit Antwortalternative C) aus [17].
Wertetausch
Ab Stufe 11 wird den Schülerinnen und Schülern eine Aufgabe gestellt, die das Problem
der Variablenzuweisung beim Programmieren wiederspiegelt. Der einleitende
Text erläutert, wie die Zuweisung mit dem Operator :=“ funktioniert. Es wird explizit
”
darauf hingewiesen, dass dieser Operator der Variablen auf der linken Seite den Wert
”
auf der rechten Seite“ [4] zuweist. Zuweisungen erfolgen nacheinander. Die Testabsolventen
müssen sich nun dem Problem des Variablentausches stellen. Die Werte zweier
Variablen X und Y sollen ohne eine weitere Variable getauscht werden.
Welche Lösung führt zum gewünschten Ergebnis?
”
A) X:=Y Y:=X
B) X:=X+Y Y:=X - Y X:=X-Y
C) X:=X+Y Y:=X+Y X:=X-Y
D) Das ist ohne eine weitere Variable nicht möglich“ [4].
Die richtige Antwortalternative B) wählen 1937 der 5403 Befragten. Hier wird zuerst
in der Variablen X der Wert von X+Y gespeichert. Y hat noch seinen vorherigen Wert.
Im zweiten Schritt wird Y:=X - Y gerechnet. Nach diesem Schritt steht in der Variablen
Y der Wert, der anfangs in X gespeichert wurde. Damit in X nun der anfängliche Wert
von Y steht, ist nur noch X-Y zu rechnen. X ist zum jetzigen Zeitpunkt die Summe
der beiden Ausgangswerte. Zieht man von ihr den Ausgangswert von X ab, der zur
Zeit in Y gespeichert ist, erhält man den Y-Wert. Zu dieser Lösung kamen 35,9% der
befragten Testpersonen (vgl. Abbildung 5.12).
27,5% der Schülerinnen und Schüler wählen Antwortalternative D). Sie sind der
Meinung, dass man eine weitere Variable braucht, um die Aufgabe zu lösen. Sie ziehen
überhaupt nicht in Betracht, dass das Problem auch mit zwei Variablen gelöst werden
kann. Aus der Antwortalternative D) schließen sie, dass es unmöglich sei nur mit den
gegebenen Variablen einen Variablentausch mittels des :=“-Operators durchzuführen.
”
Es wird ihnen suggeriert, dass Antwortalternativen A), B) und C) nicht richtig sind,
35

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.12: Wertetausch - Verteilung der Antworten
denn sonst würde man keine Alternative anbieten, die den drei anderen widerspricht.
Diese Testabsolventen machen einen Suggerierten Fehler [17].
Mit einem Anteil von 24,7% wird Antwortalternative A) am dritthäufigsten gewählt.
Die Befragten, die diese Alternative für richtig halten, berücksichtigen nicht, dass
durch X:=Y der Wert X verloren geht. Sie sehen nur, dass X später den Wert von
Y und umgekehrt haben muss. Diese Vorstellung wirkt auf sie so stark, dass die Erklärung,
die Zuweisungen werden nacheinander vorgenommen“ [4], im letzten Satz
”
des einleitenden Textes, nicht in die Überlegungen mit einbezogen wird. Weimer stuft
dies als Vorwirkungsfehler ein [17].
5.1.2 Zusammenfassung
In der Fehleranalyse wurden einige Fehlerarten aus Kapitel 3 festgestellt. Ein Geläufigkeitsfehler
ist bei den Aufgaben Primärschlüssel und Bibers Geheimcode zu finden.
Nachwirkungsfehler treten bei Biber und Bisons, Morse-Code und Netzwerkkabel auf.
Sicheres Passwort und Wertetausch sind Beispiele für Aufgaben, die Vorwirkungsfehler
hervorbringen. Ein allgemeiner Ähnlichkeitsfehler ist bei der Aufgabe POP und PUSH
festzustellen und ein Mischfehler kommt bei Bibers Geheimcode vor. Suggerierte Fehler
sind bei Biberzahlen und Wertetausch zu finden und auch die Freudsche Verdrängung
ist bei der Aufgabe Biberzahlen zu erkennen. Insgesamt treten sieben der in Kapitel 3
36

5.1 Untersuchung des Bibertests auf die Fehlerarten nach Weimer
beschriebenen Fehlerarten beim Informatik Biber auf. Was aber ist mit den restlichen
vier Kategorien?
Der Einstellungsfehler wird in der Fehleranalyse nicht angesprochen. Er kann aber
sehr wohl im Informatik Biber auftreten. Wie bereits in Kapitel 4 erwähnt, werden
die Aufgaben in Form eines Multiple-Choice-Tests gestellt. Die Fragen innerhalb einer
Schwierigkeitsstufe haben eine zufällige Reihenfolge. Wird beispielsweise in den
Jahrgangsstufen 8 bis 10 nach der Aufgabe Sicheres Passwort die Aufgabe Biber und
Bisons gestellt, ist es sehr wahrscheinlich Einstellungsfehler zu finden. Während Sicheres
Passwort den leichten Aufgaben zugeordnet wird und außerdem einen konkreten
Fall schildert, der unterschiedliche lebensweltnahe Kontexte anspricht, ist die Aufgabe
Biber und Bisons eine mittelschwere Aufgabe, die im Allgemeinen nicht erlebbar ist
[6], [13]. Für Schülerinnen und Schüler ist es nicht einfach, sich von einer Sekunde auf
die andere auf eine neue Aufgabe einzustellen. Deshalb kann es zu Einstellungsfehlern
kommen. Da aus den Schülerergebnissen nicht hervor geht, in welcher Reihenfolge
die Aufgaben gestellt und bearbeitet werden, kann diese Vermutung jedoch weder
bestätigt noch widerlegt werden.
Auch die Ranschburgsche Hemmung wird im Rahmen der Fehleranalyse nicht festgestellt.
Sie könnte aber während des Multiple-Choice-Tests auftreten. Laut Weimer
ist es möglich, durch sie das Ausgleiten des Blicks beim Lesen in eine folgende oder
vorausgehende Zeile zu erklären [17]. Dieses Ausgleiten tritt möglicherweise auch beim
Lesen der Aufgaben des Informatik Bibers auf. Jedoch lässt sich aus den Ergebnissen
des Wettbewerbs, der nur die Antworten erfasst, nicht darauf schließen. Um dies zu
testen, müsste man vom Schüler verlangen, dass er jede Aufgabe laut vorliest. Dieses
Vorlesen könnte dann auf Fehler untersucht werden.
Die Fehleranalyse liefert auch keine Fehler der gefühlsmäßigen Vordrängung, was
jedoch nicht heißt, dass diese ausgeschlossen sind. Um sie zu erfassen müsste man
die Schülerinnen und Schüler während des Multiple-Choice-Tests nach ihren Gefühlen
befragen, die sie mit der gerade gestellten Aufgabe verbinden. Dadurch ließen sich
Verbindungen mit den auftretenden Fehlern erschließen.
Fehler der gefühls- und willensbedingten Steigerung können ebenfalls nicht durch
die Fehleranalyse nachgewiesen werden. Da der Test als Multiple-Choice-Test mit vier
festen Antwortalternativen gestellt wird, haben die Schülerinnen und Schüler keine
Möglichkeit, sich frei zu äußern. Sie können zwar zwischen den gegebenen Alternativen
wählen, aber keinen freien Text verfassen. Folglich ist es ihnen häufig nicht möglich,
37

5 Fehleranalyse
ihre Vorstellungen auszudrücken. Das ist ein Grund, warum Steigerungsfehler nicht
auftreten.
Es bleibt festzuhalten, dass alle Fehler, die Weimer anspricht, auch im Informatik
Biber vorkommen. Einige von ihnen kann man direkt an Beispielen festmachen. Um
Einstellungsfehler, Ranschburgsche Hemmung, Fehler der gefühlsmäßigen Vordrängung
sowie Fehler der gefühls- und willensbedingten Steigerung festzustellen, müsste der Test
anders konzipiert werden. Da der Test aber nicht darauf ausgelegt ist, möglichst viele
Fehlerarten zu finden, kann man nicht alle Fehlerkategorien nach Weimer an einem
konkreten Beispiel des Informatik Bibers zeigen.
5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten
zurückgeführt werden können
Nachdem bisher Fehler erörtert wurden, welche sich auf die Kategorisierung nach
Weimer zurückführen lassen, werden nun, im zweiten Teil, Fehler betrachtet, die
nicht in dessen Einteilung passen. Wie im ersten Teil werden exemplarisch Aufgaben
aus dem Bibertest 2007 herausgegriffen und auf Schülerfehler untersucht. Nach
einer kurzen Vorstellung der Aufgaben werden die Antwortalternativen mit ihren Nennungshäufigkeiten
versehen.
5.2.1 Irrtum
Die Aufgaben Link, Private Email und Ungeschützter Computer sind Beispiele für
Fragestellungen, die Irrtümer hervorrufen können. Im Folgenden werden sie genauer
untersucht.
Link
Die Aufgabe Link, wird in den Klassenstufen 5 bis 7 gestellt. Im vorausgehenden Text
lesen die Schülerinnen und Schüler, dass sie beim Surfen im Internet häufig auf den
Satz treffen Klicke diesen Link“.
”
38

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
Aber was ist ein Link?
”
A) Eine Verknüpfung zu einer anderen Internet-Seite.
B) Das Kabel, das den Drucker mit dem Computer verbindet.
C) Ein anderes Wort für Internet-Seite.
D) Ein anderes Wort für E-Mail“ [5].
Abbildung 5.13: Link - Verteilung der Antworten
6281 der 8118 Befragten entscheiden sich für die korrekte Antwort A). Lediglich 3,9%
sind der Meinung, dass ein Link das Kabel ist, welches den Drucker mit dem Computer
verbindet (vgl. Abbildung 5.13). 2% wählen außerdem Antwortalternative D).
14,3% der Befragten halten einen Link für eine Internet-Seite. Die falschen Antwortalternativen
B), C), D) lassen sich nicht auf die Fehlerarten nach Weimer zurückführen.
Der Grund für das Nicht-Wählen der richtigen Alternative A) liegt größtenteils im
Unwissen. Die Schülerinnen und Schüler, die Antwortalternative C) wählen, sind vermutlich
wirklich der Meinung, dass ein Link ein anderes Wort für eine Internet-Seite
ist. Sie sind von ihrer Antwort überzeugt. Jedoch irren sie sich, es handelt sich somit
um einen Irrtum.
39

5 Fehleranalyse
Private Email
Die Aufgabe Private Email wird in den Klassenstufen 8 bis 10 gestellt. Hier sollen
die Schülerinnen und Schüler die Frage klären, wie man eine Email an neun Leute
schicken kann, ohne dass sie sehen, wer die anderen Empfänger sind.
Welches ist der einfachste und schnellste Weg, dies zu erreichen?
”
A) Du schickst die E-Mail neunmal los, jedes Mal mit einer einzigen Adresse im
An-Feld (TO-Feld).
B) Du schickst die E-Mail mit einer Adresse im An-Feld (TO-Feld) und acht
Adressen im CC-Feld los.
C) Du schickst die E-Mail mit drei Adressen im An-Feld (TO-Feld), drei im
CC-Feld und drei im BCC-Feld los.
D) Du schickst die E-Mail mit einem leeren An-Feld (TO-Feld) und neun
Adressen im BCC-Feld (bzw. BC-Feld) los“ [5].
Abbildung 5.14: Email - Verteilung der Antworten
Diese Frage beantworten 47,4% richtig. Sie wählen Alternative D) (vgl. Abbildung
5.14). 18,6% sind der Meinung, dass A) die richtige Alternative ist. B) wird von 21,4%
40

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
gewählt und 8,2% entscheiden sich für C). Die falschen Antworten werden wahrscheinlich
auf Grund von Unwissen gegeben. Auch hier handelt es sich laut Weimer um einen
Irrtum und keinen Fehler.
Ungeschützter Computer
Die Aufgabe Ungeschützter Computer wird in den Klassenstufen 5 bis 7 sowie 11 und
höher gestellt. Geschildert wird die Geschichte eines Jungen namens Tom, der mit
einem Computer im Internet surft. Auf dem Computer ist weder eine Firewall, noch
ein Antivirenprogramm installiert. Außerdem braucht Tom kein Passwort, um den
Computer zu benutzen.
Für welche Computer besteht durch dieses leichtsinnige Verhalten die Gefahr
durch einen Computervirus oder durch ein anderes schädliches
”
Programm
angegriffen zu werden?
A) Für alle Computer, die mit Toms Computer im lokalen Netzwerk verbunden
sind.
B) Nur für Toms eigenen Computer.
C) Für alle Computer auf der Welt, die mit dem Internet verbunden sind.
D) Für alle Computer auf der Welt“ [4].
Hier werden die Ergebnisse der älteren Schülerinnen und Schüler betrachtet, da die
Aufgabe dort als leicht eingestuft wird. Die jüngeren Klassenstufen zeigen aber ein
ähnliches Fehlerbild.
Erstaunlicherweise beantworten nur 24,7% die Aufgabe richtig (vgl. Abbildung 5.15).
Alle Computer auf der Welt, die mit dem Internet verbunden sind, können durch den
ungeschützten Computer Schaden tragen. 44,3% sind der Meinung, dass nur die Computer
geschädigt werden, die mit Toms Computer im lokalen Netzwerk verbunden sind.
26,1% glauben, dass nur Toms Computer angegriffen werden kann und 3,3% wählen
die Antwortalternative, die besagt, dass alle Computer der Welt geschädigt werden
können.
Vor allem die große Anzahl an Befragten, die A) für richtig halten, überrascht. Es ist
anzunehmen, dass diese tatsächlich von der Antwort überzeugt sind. Die Schülerinnen
41

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.15: Ungeschützter Computer - Verteilung der Antworten
und Schüler wissen es nicht besser. Sie glauben wirklich, dass ihre Antwortalternative
die richtige ist. Auch hierbei handelt es sich um einen Irrtum.
5.2.2 Fehler durch falsches Schließen
Neben dem Irrtum sind im Bibertest auch Fehler durch falsches Schließen zu finden.
Beispiele hierfür liefern die Aufgaben Dino Ordnung und Wetter.
Dino Ordnung
In den Klassenstufen 5 bis 7 wird die Aufgabe Dino Ordnung 8118 Schülerinnen und
Schüler gestellt. Der einleitende Text beschreibt, dass in einem Buch über Dinosaurier
drei Bilder zu sehen sind. Auf dem ersten Bild ist ein Dinosaurier mit zwei Beinen
abgebildet, auf dem zweiten ein Dinosaurier mit vier Beinen und auf dem dritten Bild
kann man einen Dinosaurier mit zwei Beinen sehen, der gerade ein Tier gefangen hat.
Jedem dieser Dinosaurier soll eine der folgenden Dinosaurierarten zugeordnet werden:
• Hypsilophodon: zweibeiniger Pflanzenfresser
• Triceratops: vierbeiniger Pflanzenfresser
42

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
• Allosaurus: zweibeiniger Fleischfresser
Ist diese Zuordnung eindeutig möglich?
”
A) Ja, in Bild 1 ist ein Hypsilophodon, in Bild 2 ein Triceratops und in Bild 3
ein Allosaurus zu sehen.
B) Ja, in Bild 1 und in Bild 3 sind Allosaurier zu sehen, und in Bild 2 ist ein
Triceratops zu sehen.
C) Nein, keiner der Dinosaurier kann eindeutig zugeordnet werden.
D) Nein, der Dinosaurier in Bild 1 könnte ein Hypsilophodon oder ein Allosaurus
sein“ [5].
Abbildung 5.16: Dino Ordnung - Verteilung der Antworten
Die richtige Antwortalternative D) wird nur von 20% der Befragten gewählt (vgl.
Abbildung 5.16). Über die Hälfte aller Schülerinnen und Schüler halten A) für richtig
(63,1%). Die Zuordnung des Triceratops wäre noch korrekt. Bei Bild 3 wird auf den
Allosaurus geschlossen, weil er ein Tier gefangen hat. Somit würde für Bild 1 nur noch
das Hypsilophodon übrig bleiben. Jedoch könnte Bild 1 auch einen Allosaurus zeigen.
Dieser Meinung sind 6,4%, die Antwortalternative B) wählen. 8,2% sind der Ansicht,
43

5 Fehleranalyse
dass kein Dinosaurier eindeutig zugeordnet werden kann. Sie stellen nicht fest, dass
der vierbeinige Dinosaurier in Bild 2 nur der Triceratops sein kann.
Auch hier greift Weimers Fehlerkategorisierung nicht. Es liegt auch kein Irrtum vor,
da das Vorwissen, welches für die Bearbeitung nötig ist, im einleitenden Text erklärt
wird. Schülerinnen und Schüler, die nicht Antwortalternative D) gewählt haben, ziehen
falsche Schlüsse, berücksichtigen Teilaspekte nicht und kommen deshalb zu einem
falschen Ergebnis. Diese Art von Fehler wird als Fehler durch falsches Schließen bezeichnet.
Wetter
Die Klassenstufen 5 bis 7 bekommen die Aufgabe Wetter gestellt. Hier wird den
Schülerinnen und Schülern die Regel vorgegeben: Wenn an einem Tag die Sonne
”
scheint, dann scheint auch am folgenden Tag die Sonne“ [5]. Mit dieser Regel als
Grundlage soll folgende Frage beantwortet werden:
Wenn heute die Sonne scheint, was kannst du daraus folgern?
”
A) Die Sonne schien bisher jeden Tag und wird auch jeden weiteren Tag scheinen.
B) Gestern schien die Sonne.
C) Die Sonne wird nie wieder scheinen.
D) Von heute an wird jeden Tag die Sonne scheinen“ [5].
Nur 23,9% der 8118 Befragten kommen auf die richtige Lösung D)(vgl. Abbildung
5.17). Der Großteil (40,9%) entscheidet sich für Alternative A). Außerdem wählen
31,8% Antwortalternative B). Vor allem die große Anzahl an Schülerinnen und Schülern,
die Alternative A) wählen überrascht. Sie erkennen zwar, dass nach einem Sonnentag
ein weiterer folgen muss, berücksichtigen aber nicht, dass der Rückschluss nicht
gilt. Auch die Befragten, die B) wählen, nehmen die Gültigkeit des Rückschlusses an.
Beide Fehler lassen sich nicht auf die Kategorisierung nach Weimer zurückführen. Sie
sind auf Grund falscher logischer Schlüsse entstanden. Es handelt sich somit um einen
Fehler durch falsches Schließen.
44

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
Abbildung 5.17: Wetter - Verteilung der Antworten
5.2.3 Strategiefehler
Die Fehleranalyse liefert neben dem Irrtum und dem Fehler durch falsches Schließen
noch einen weiteren, der sich nicht in Weimers Kategorisierung einreihen lässt - den
Strategiefehler. Er ist in den Aufgaben Binärbaum, Labyrinth und Verwandlung zu
finden.
Binärbaum
In der Aufgabe Binärbaum ist ein exemplarischer Binärbaum vorgegeben (vgl. Abbildung
5.18). Dieser kann auch durch die Zeichenkette (A(B(C))(D(E(F))(G))) beschrieben
werden. Die Schülerinnen und Schüler müssen nun die Frage beantworten,
wie eine weitere Zeichenkette in einen Binärbaum zu übersetzen ist.
Abbildung 5.18: Binärbaum
45

5 Fehleranalyse
Welcher der unten angezeigten Binärbäume wird durch folgende Zeichenkette
beschrieben
”
[6]?“
Abbildung 5.19: Aufgabenstellung Binärbaum [6]
In den Klassenstufen 8 bis 10 wird diese Aufgabe 8225 Schülerinnen und Schülern
gestellt. Richtig ist Antwortalternative C), die auch 59,6% der Testabsolventen wählen.
Alternative A) wird von 3,6% als richtig angesehen, B) wählen 14,0% und D) wird
von 18,8% als Lösung ausgesucht (vgl. Abbildung 5.20). Alle drei falschen Antworten
lassen sich nicht eindeutig auf Weimers Fehlerarten zurückführen. Jedoch ist festzustellen,
dass Schülerinnen und Schüler, die A), B) oder D) gewählt haben, eine falsche
Strategie verfolgen. Sie können aus dem einleitenden Text nicht erkennen, wie aus
einem Binärbaum eine beschreibende Zeichenkette zu bilden ist.
Diejenigen, die B) für richtig halten, scheinen die Strategie weitgehend verstanden
zu haben, sehen aber nicht, dass rechter und linker Knoten unterschieden werden.
Laut Weimer liegt kein Irrtum vor, denn die Schülerinnen und Schüler hätten beim
genaueren Lesen und Überdenken des einleitenden Textes feststellen können, welche
Strategie anzuwenden ist. Es handelt sich hierbei um eine Fehlerart, die bisher nicht
bei Weimer auftritt. Sie wird als Strategiefehler bezeichnet.
46

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
Abbildung 5.20: Binärbaum - Verteilung der Antworten
Labyrinth
In der Aufgabe Labyrinth wird den Schülerinnen und Schülern ab der Klassenstufe
11 eine Methode erklärt, mit der sie ein Labyrinth aus einem Rechteck mit den Seitenlängen
m und n erstellen können. Zunächst werden in dieses Rechteck Trennwände
wie ein Gitter eingesetzt. Die Erstellung erfolgt in drei Schritten:
• ”
Schritt 1: Verbinde zwei Räume, indem du eine Trennwand entfernst.
• Schritt 2: Nummeriere den neuen, verbundenen Raum mit der niedrigeren Nummer
der beiden gerade verbundenen Räume.
• Schritt 3: Wiederhole Schritt 1 und 2 solange, bis nur noch ein Raum übrig ist.
Dieser hat die Nummer 1“ [4].
Das Beispiel aus Abbildung 5.21 ist außerdem gegeben.
47

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.21: Beispiel für die Erstellung eines Labyrinths [4]
Nun ist folgende Frage zu beantworten:
Nur einer der folgenden Raumpläne wurde mit der gerade erklärten Labyrinth-Methode
erstellt. Welcher“
”
[4]?
Abbildung 5.22: Labyrinth
Die richtige Antwortalternative ist B), wie auch 48,9% feststellen (vgl. Abbildung
5.23). Bei den Raumplänen A), C) und D) wird während der Erstellung des Labyrinths
bei einem Schritt eine Wand entfernt, ohne dass zwei vorher getrennte Räume dadurch
verbunden werden [4]. Jedoch erkennen das nicht alle Schülerinnen und Schüler. 8,7%
wählen Alternative A), 16,4% C) und 14,3% halten D) für richtig. Sie wenden entweder
eine falsche Strategie an, um zu überprüfen, welcher Raumplan falsch erstellt wurde
oder sie machen während der Anwendung der richtigen Strategie einen Fehler. Es
handelt sich somit, wie schon in der Aufgabe Binärbäume, um einen Strategiefehler.
48

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
Abbildung 5.23: Labyrinth - Verteilung der Antworten
Verwandlung
In den Klassenstufen 11 und höher wird die Aufgabe Verwandlung gestellt. Im einleitenden
Text ist eine Figur abgebildet, die nach einer geheimen Vorschrift verwandelt
wird (vgl. Abbildung 5.24).
Abbildung 5.24: Beispiel einer Verwandlung [4]
Diese Verwandlung soll nun bei einer anderen Figur durchgeführt werden.
49

5 Fehleranalyse
Wenn du die folgende Figur nach der gleichen Vorschrift verwandelst, wie
”
sieht dann das Ergebnis aus“ [4]?
Abbildung 5.25: Verwandlung [4]
Von den 5403 befragten Schülerinnen und Schülern wählen 43,4% Antwortalternative
C) und damit die korrekte Lösung (vgl. Abbildung 5.26). Die Alternativen
A), B) und D) werden von 12,3%, 23,6% und 11,5% für richtig gehalten. Hier kann
der Fehler nicht auf Weimers Einteilung zurückgeführt werden. Wer nicht herausfindet,
dass C) die richtige Lösung ist, wendet entweder eine falsche Strategie an, oder
macht beim Anwenden der richtigen Strategie einen Fehler. Schülerinnen und Schüler,
die Antwortalternative A) wählen, denken, dass jede verwandelte Figur ähnlich wie
die Beispielfigur aussehen muss. Bei der falschen Annahme, dass nur Umrisslinien zu
ergänzen sind, könnte Alternative B) fälschlicherweise für korrekt gehalten werden. In
beiden Fällen handelt es sich um einen Strategiefehler.
50

5.2 Fehler, die nicht auf Weimers Fehlerarten zurückgeführt werden können
Abbildung 5.26: Verwandlung - Verteilung der Antworten
5.2.4 Zusammenfassung
Mit den letzten Beispielaufgaben wurden einige Fehler aufgezeigt, die nicht auf die
Fehlerarten nach Weimer zurückgeführt werden können. Der Irrtum tritt in den Aufgaben
Link, Private Email und Ungeschützer Computer auf. Weimer spricht von einem
Irrtum, wenn eine Person etwas Falsches für wahr hält, weil sie mangelnde Kenntnisse
hat. Bei allen drei Aufgaben basieren die falschen Antworten auf nicht vorhandenen
oder zu geringen Kenntnissen.
Ein weiterer Fehler, der aufgetreten ist und sich nicht auf Weimer zurückführen
lässt, ist der Fehler durch falsches Schließen. Hier ziehen die Schülerinnen und Schüler
aus gegebenen Voraussetzungen falsche Schlüsse und kommen so zu einem falschen
Ergebnis. Typische Aufgaben, die einen solchen Fehler aufzeigen, sind Dino Ordnung
und Wetter.
Als Strategiefehler wird ein weiterer Fehler bezeichnet, der sich nicht in Weimers
Fehlerarten einreihen lässt. Bei ihm erkennen die Schülerinnen und Schüler entweder
die Strategie überhaupt nicht, oder nur teilweise. Deshalb entwickeln sie keinen oder
einen fehlerhaften Lösungsweg. Es kann auch passieren, dass die Strategie erkannt,
aber nicht richtig angewendet wird. Beispiele hierfür findet man in den Aufgaben
Binärbaum, Labyrinth und Verwandlung.
51

5 Fehleranalyse
Es zeigt sich, dass bei der Fehleranalyse nicht nur die im Kapitel 3 erklärten Fehlerarten
nach Weimer auftreten, sondern auch der Irrtum, Fehler durch falsches Schließen
und Strategiefehler. Deshalb ist es für die Informatik notwendig, bei einer Fehleranalyse
auch die eben genannten Fehlerarten hinzuzunehmen.
5.3 Folgerungen
In den letzten beiden Abschnitten wurden die Fehler, die im Informatik Biber vorkommen,
auf unterschiedliche Fehlerarten zurückgeführt. Zum einen auf die Fehlerarten
nach Weimer. Da diese jedoch nicht ausreichen, um alle Fehler zu beschreiben, wurde
die Kategorisierung ergänzt. Der Irrtum, den Weimer auch anspricht, Fehler durch
falsches Schließen und die Strategiefehler sind Erweiterungen. So sollen Lehrerinnen
und Lehrer eine Kategorisierung erhalten, wie sie für die Fehleranalyse in der Informatik
benötigt wird.
Im folgenden Teil werden Gemeinsamkeiten der Aufgaben aufgezeigt. Diese sind
in einer Tabelle (vgl. Abbildung 5.27 auf Seite 54) zusammengefasst. Aufgaben, die
mehrfach gelistet sind, bringen bei verschiedenen Antwortalternativen unterschiedliche
Fehler hervor. Neben den Klassenstufen, in denen die jeweilige Aufgabe gestellt wird,
ist der Tabelle auch der Schwierigkeitsgrad zu entnehmen. Dieser wird von den Herausgebern
des Informatik Bibers vorab festgelegt und auch den Schülerinnen und Schülern
bei der Bearbeitung angegeben. Zu berücksichtigen ist aber, dass diese Schwierigkeit
teilweise nicht mit der psychologischen Schwierigkeit übereinstimmt, die auf dem prozentualen
Anteil derjenigen basiert, die die Frage richtig beantwortet haben [14].
Um weitere Gemeinsamkeiten aufzuzeigen, wird eine Aufgabenklassifizierung von
Schlüter [13] hinzugezogen. Die Aufgaben des Informatik Bibers werden hierbei nach
folgenden Kriterien bewertet:
52

5.3 Folgerungen
Erfahrungsweltnähe (EN)
1: Aufgabe kann in unterschiedliche lebensweltnahe Kontexte eng
eingebunden werden
2: Aufgabe kann nicht unbedingt täglich erlebt werden, ist aber jederzeit
erlebbar
3: Aufgabe ist im Allgemeinen nicht erlebbar, aber vorstellbar
Abstraktionsgrad (AG) Komplexität (KG)
1: konkret 1: einfach
2: mittel 2: mittel
3: abstrakt 3: schwer
Formalisierungsgrad (FG) Redundanz (RG)
1: informell 1: redundant
2: mittel 2: nicht redundant
3: formal
Anforderungsbereich (AB) Prozessbereich (PB)
1: Wiedergabe 1: Modellieren und Implementieren
2: Anwendung 2: Begründen und Bewerten
3: Problemlösung 3: Strukturieren und Vernetzen
4: Kommunizieren und Kooperieren
5: Darstellen und Interpretieren
Kognitive Lernzielstufen (LS) Arten des Wissens (AW)
1: Erinnern 1: Fakten
2: Verstehen 2: Konzepte
3: Anwenden 3: Prozeduren
4: Analysieren 4: Metakognition
5: Bewerten
6: Erschaffen
Betrachtet man die unterschiedlichen Fehler genauer und versucht, ihr Auftreten zu
konkretisieren, so ist folgendes festzustellen: Abgesehen von den Aufgaben Biberzahlen,
Private Email und Labyrinth sind alle anderen nicht redundant gestellt. Somit lassen
die Fehler darauf schließen, dass eine wichtige Information nicht beachtet wurde, weil
sie nur einmal in der Aufgabenstellung genannt wird.
53

5 Fehleranalyse
Abbildung 5.27: Analyse der Aufgaben
Werden die beiden Aufgaben, die Geläufigkeitsfehler hervorbringen, untersucht, so
ist ihnen ihr Schwierigkeitsgrad gemeinsam. Primärschlüssel und Bibers Geheimcode
werden in den Klassenstufen 8 bis 10 bzw. 5 bis 7 als leichte Aufgaben gestellt. Außerdem
zeigen beide Aufgabentypen einen konkreten Fall und haben deshalb einen
niedrigen Abstraktionsgrad. Auch im Anforderungsbereich stimmen sie überein, denn
in beiden Aufgaben ist Anwendung verlangt.
Nachwirkungsfehler erscheinen bei mittelschweren (Biber und Bisons, Morse-Code)
und bei schweren Aufgaben (Netzwerkkabel). Ihnen ist ihre Erfahrungsweltnähe gemeinsam.
Alle drei Aufgaben schildern Fälle, die nicht täglich erlebt werden, aber
jederzeit erlebbar sind. Auch die Komplexitätsstufe ist gleich. Die Aufgaben gelten
als solche mit mittlerer Komplexität. Biber und Bisons und Netzwerkkabel werden
dem Anforderungsbereich Problemlösen zugeordnet, während Morse-Code zwischen
Anwendung und Problemlösen mit Tendenz zur Anwendung einzuordnen ist.
Sicheres Passwort in den Klassenstufen 8 bis 10 und Wertetausch ab der 11. Klassenstufe
sind Aufgaben, die Vorwirkungsfehler hervorbringen. Beide werden als leichte
Aufgaben gestellt, außerdem sprechen sie den Anforderungsbereich Anwendung an.
Suggerierte Fehler findet man in den Aufgaben Biberzahlen und Wertetausch. Beide
enthalten eine Alternative, die besagt, dass es unmöglich ist, die Aufgabe mit den
54

5.4 Empfehlungen
weiteren Alternativen zu lösen. Die Aufgaben zeigen außerdem eine mittlere Komplexität
und werden dem Anforderungsbereich Anwenden zugeordnet. Die kognitive
Lernzielstufe ist bei beiden Anwenden.
Bei den Aufgaben, die Irrtümer hervorbringen, findet man viele Gemeinsamkeiten:
Link, Private Email und Ungeschützter Computer sind leichte Aufgaben. Diese
können in unterschiedliche lebensweltnahe Kontexte eng eingebunden werden. Ein
konkreter Fall wird geschildert und einfache Komplexität ist festzustellen. Sie sind informell
gestellt und gehören dem Anforderungsbereich Wiedergabe an. Erinnern wird
als kognitive Lernzielstufe angesprochen und alle Aufgaben werden dem Faktenwissen
zugeordnet.
Dino Ordnung und Wetter sind Aufgaben, die Fehler durch falsches Schließen zeigen.
Beiden ist gemeinsam, dass es sich um keinen konkreten Fall handelt. Die Aufgaben
sind informell gestellt und Teil des Anforderungsbereichs Anwenden. Sie sind
bei den Prozessbereichen zwischen Begründen und Bewerten und Strukturieren und
Vernetzen einzuordnen. Als kognitive Lernziele werden Anwenden und Analysieren
angesprochen. Außerdem wird durch beide Aufgaben Konzeptwissen abgefragt. Hinzu
kommt, dass aus der Aufgabenstellung heraus auf das Ergebnis geschlossen werden
muss. Reine Wiedergabe bereits gelernter Sachverhalte führt hier nicht zur Lösung.
Strategiefehler sind in den Aufgaben Binärbaum, Labyrinth und Verwandlung zu
finden. Der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben ist mittelschwer bis schwer. Hier werden
jeweils Strategien beschrieben, die zum Lösen der Aufgabe angewendet werden müssen.
Die angesprochenen kognitiven Lernzielstufen sind Anwenden und Analysieren. Auch
hier bringt die Wiedergabe von bereits gelernten Sachverhalten die Schülerinnen und
Schüler nicht voran, vielmehr müssen sie die richtige Strategie finden [4], [5], [6], [13].
Allgemeine Ähnlichkeitsfehler, Mischfehler und die Freudsche Verdrängung treten
jeweils nur einmal auf, so dass keine Vergleichsaufgabe vorliegt. Jedoch ist allen drei
Fehlerarten gemeinsam, dass sie bei Aufgaben zu Tage treten, die eine mittlere Komplexität
zeigen und dem Anforderungsbereich Anwendung zuzuordnen sind.
5.4 Empfehlungen
Die Rückführung der Fehler auf Gemeinsamkeiten der Aufgaben ergibt folgendes:
Irrtümer treten meist auf, wenn die Aufgabe eine lebensweltnahe Situation beschreibt
55

5 Fehleranalyse
und allein durch Erinnern gelöst werden muss. Bei ihr sind sich die Schülerinnen und
Schüler sicher, dass sie die richtige Antwort kennen, machen aber auf Grund von Unwissen
einen Fehler. Um Irrtümer zu vermeiden, sollten Aufgaben gestellt werden, die
die anderen kognitiven Lernzielstufen Verstehen, Anwenden, Analysieren, Bewerten
und Erschaffen ansprechen.
Strategiefehler findet man bei komplexen Aufgaben, aus deren Stellung die Strategie
herausgelesen und analysiert werden muss. Teilweise ist sie auch selbst zu erarbeiten.
Um diese Fehler zu vermeiden, sollte die Aufgabe redundant formuliert sein. So bekommen
Schülerinnen und Schüler mehrere Beispiele und Erklärungen, wie die Strategie
funktioniert.
Das Konzeptwissen spielt bei den Fehlern durch falsches Schließen eine Rolle. Ist
es nicht gut genug ausgeprägt, sind diese Fehler wahrscheinlicher. Deshalb sollten
die notwendigen Konzepte besser eingeübt werden. Auch hier kann die redundante
Aufgabenformulierung eine Hilfestellung sein, um Fehler zu reduzieren.
Suggerierte Fehler treten dann auf, wenn in einer Aufgabe eine Antwortalternative
suggeriert, dass die drei anderen falsch sind. Beispielsweise lautet bei der Aufgabe
Biberzahlen eine mögliche Antwort: Die Zahl gibt es nicht“ [6]. Wenn solche Alternativen
vermieden werden, treten auch weniger Suggerierte Fehler auf.
”
Beide Aufgaben, die Geläufigkeitsfehler hervorbringen, sind dem Anforderungsbereich
Anwendung zuzuordnen. Diese Art von Fehler schleicht sich erst mit der Zeit
ein. Je öfter ein konkreter Fehler gemacht wird, desto schwieriger ist es, ihn auszulöschen.
Eine detaillierte Rückmeldung mit Erklärung, weshalb etwas falsch ist,
hilft den Schülerinnen und Schülern dabei, ihr Wissen neu zu sortieren. Nur so kann
beim nächsten Mal der gemachte Geläufigkeitsfehler vermieden werden.
Vorwirkungsfehler treten bei leichten Aufgaben auf. Da die Schülerinnen und Schüler
wissen, ob die Aufgabe als leicht, mittelschwer oder schwer beurteilt wird, sind sie voreingenommen.
Bei leichten Aufgaben lesen sie möglicherweise nicht so genau und glauben
die Antwort häufig schon nach der ersten Zeile des einleitenden Textes gefunden
zu haben. Diese wirkt so stark vor, dass der restliche Text nicht berücksichtig, teilweise
auch nicht mehr konzentriert gelesen wird. Es handelt sich um eine vermeintlich
leichte Aufgabe, deswegen meinen die Schüler, dass ihre erste Idee auch die richtige
ist. Um diese Vorwirkungsfehler zu vermeiden, würde es bei einigen Schülern genügen,
die Aufgaben nicht als leicht einzustufen.
56

5.5 Schlussbemerkungen
Bei den Aufgaben, die Nachwirkungsfehler zeigen, existiert immer ein Element, das
beim Lesen besonders hervorgetreten ist und so die Schülerinnen und Schüler in ihrer
Lösungssuche beeinflusst. Zur Vermeidung dieser Fehler sollten solche Elemente vom
Aufgabensteller vermeidet werden.
Allgemein ist zu sagen, dass es stark von der Aufgabenstellung abhängt, welche Fehler
gemacht werden. Deshalb sollte man sich bereits beim Formulieren einer Aufgabe
im Klaren sein, welche Fehler auftreten können. Einige von ihnen werden akzeptiert
und bewusst provoziert, andere will der Aufgabensteller aber vermeiden. Ein Irrtum
kann zum Beispiel bewusst akzeptiert werden, um Wissen abzufragen. Fehler durch
falsches Schließen werden toleriert, um das logische Verständnis zu testen. Vor allem
im Hinblick auf das wiederholte Auftreten sollten gemachte Fehler aufgezeigt und besprochen
werden. Außerdem ist es sinnvoll zu klären, warum es sich um einen Fehler
handelt und wie die Lösung des Problems aussieht.
5.5 Schlussbemerkungen
Innerhalb des Bibertests sind einige Fehler aufgetreten, die durch eine andere Fragestellung
möglicherweise seltener vorgekommen wären. Der Fragesteller hätte dies
bei der Formulierung berücksichtigen können. Aber ist das wirklich sinnvoll? Helfen
wir unseren Schülerinnen und Schülern, wenn wir den Unterricht so gestalten, dass
möglichst wenig Fehler gemacht werden? Nein! Denn Fehler bringen den Lernenden
voran. Sie geben uns die Chance, ”
neue Entdeckungen zu machen [und] unseren Horizont
zu erweitern“ [1, S.92].
Im Mittelpunkt des Schulunterrichts stehen [...] geistige Leistungen wie das Verstehen
von Konzepten, die Einsicht in Gründe und das Verfügen über
”
Erklärungen“
[15, S.49]. Damit die Schülerinnen und Schüler komplexe Zusammenhänge verstehen
können, müssen sie ”
in einem Prozess von Versuch und Irrtum - entweder praktisch
oder zumindest in Gedankenexperimenten - ausprobieren, welche Optionen funktionieren
und welche Möglichkeiten aus bestimmten Gründen ausgeschlossen sind“ [15,
S.50]. Nur so kann erreicht werden, dass der Lernende den Inhalt wirklich versteht.
Denn dazu gegügt es nicht, nur zu wissen, wie etwas funktioniert, sondern auch, aus
welchen Gründen es auf eine andere Weise nicht möglich ist [15, S.50].
57

5 Fehleranalyse
Dieses Konzept ist schon lange bekannt. In den Naturwissenschaften bemüht man
sich, im Prozess der Theoriebildung in einem kontinuierlichen Korrektur- und Revisionsprozess,
seine Hypothesen immer besser an die Beobachtungen anzupassen, in-
”
dem man seine anfänglichen Vermutungen so lange verbessert oder durch neue ersetzt,
bis sie schließlich die Wirklichkeit zutreffend darstellen“ [15, S.50]. Auch in der Informatik
findet das Trial-and-Error-Verfahren Anwendung. Vor allem beim Programmieren
gelangen viele Personen nur so zur richtigen Lösung. Es wird außerdem betont,
dass wir nur über Fehler zu Einsichten in Gründe und Ursachen“ [15, S.50] gelangen.
”
Somit ist es keine geeignete Lernstrategie, Fehler zu vermeiden. Dies würde nämlich
”
nur dazu führen, dass wir lediglich Beschreibungen auswendig lernen oder standardisierte
Lösungsschemata einüben, ohne dabei ein tiefer gehendes Verständnis zu erwerben“
[15, S.51]. Deshalb sollte man sich als Lehrer bei einer Aufgabenstellung nicht
nur fragen, welche Fehler auftreten könnten, sondern auch wie diese Fehler genutzt
werden können, um die Schülerinnen und Schüler im Prozess des Wissenserwerbs voranzubringen.
58

6 Ausblick
Für den Lernprozess werden Fehler als förderlich angesehen. Deshalb sollten sie genutzt
werden. Jedoch geschehen diese meist unvorhergesehen. Lehrerinnen und Lehrer
rechnen selten damit. Wie sollen sie nun das Unberechenbare nutzen, das bei der
Unterrichtsplanung gar nicht berücksichtigt werden kann? Möglich wäre eine absichtliche
Herbeiführung von Fehlern. Lehrerinnen und Lehrer sollten ihre Schülerinnen
und Schüler bewusst falsche Antworten vortragen lassen und diese gemeinsam mit der
Klasse diskutieren.
Interessant wäre es zu wissen, ob Aufgaben in der Informatik gezielt so formuliert
werden können, dass eine bestimmte Fehlerart auftritt. Um dies zu untersuchen,
müssten Aufgaben gestaltet werden, von denen man erwartet, dass sie eine Fehlerart
hervorrufen. Diese wären von einer Gruppe von Schülerinnen und Schülern zu beantworten.
Anschließend müsste betrachtet werden, welche Fehlerarten aufgetreten sind.
Außerdem könnte man untersuchen, ob zwei unterschiedlich formulierte Aufgaben,
welche beide dieselbe Antwort verlangen, verschiedene Fehlerresultate zeigen. Hierzu
benötigt man zwei Gruppen von Schülerinnen und Schülern. Die erste Gruppe müsste
z.B. die Aufgaben beantworten, die im Schülerwettbewerb Informatik Biber gestellt
werden. Die zweite bekäme denselben Aufgabentyp, nur anders formuliert. Die Bestandteile,
von denen man ausgeht, dass sie eine bestimmte Fehlerart verursachen,
entfallen oder werden ersetzt. In einer Testauswertung sind die Antworten der beiden
Gruppen mit ihren Häufigkeiten gegenüberzustellen.
59

Literaturverzeichnis
[1] Beutelspacher, Albrecht: Horzionterweiternde Stolpersteine. In: Nur wer Fehler
macht, kommt weiter. Freiburg im Breisgau : Ralf Caspary, 2008, S. 86 – 96
[2] Blanck, Bettina: Entwicklung einer Fehleraufsuchdidaktik und
Erwägungsorientierung. In: Nur wer Fehler macht, kommt weiter. Freiburg im
Breisgau : Ralf Caspary, 2008, S. 97 – 119
[3] Bundeswettbewerb Informatik: Informatik Biber. – URL http://www.
informatik-biber.de – Zugriffsdatum: 01.09.2010
[4] Bundeswettbewerb Informatik: Informatik-Biber 2007 - Aufgaben ab Stufe
11. – URL http://www.informatik-biber.de/assets/files/Startseite/
Aufgaben_11_ohne_loesung.pdf – Zugriffsdatum: 01.09.2010
[5] Bundeswettbewerb Informatik: Informatik-Biber 2007 - Aufgaben
Klassenstufe 5 bis 7. – URL http://www.informatik-biber.de/assets/
files/Startseite/Aufgaben_5_bis_7_ohne_loesung.pdf – Zugriffsdatum:
01.09.2010
[6] Bundeswettbewerb Informatik: Informatik-Biber 2007 - Aufgaben Klassenstufe
8 bis 10. – URL http://www.informatik-biber.de/assets/
files/Startseite/Aufgaben_8_bis_10_ohne_loesung.pdf – Zugriffsdatum:
01.09.2010
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Wolfgang Althof, 1999, S. 111 – 127
[8] Gerster, Hans-Dieter: Schülerfehler bei schriftlichen Rechenverfahren - Diagnose
und Therapie. Freiburg : Herder, 1982
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Literaturverzeichnis
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im Unterrichtsfach Datenverarbeitung, Technische Universität München,
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[10] Heid, Helmut: Autorität - Über die Verwandlung von Fehlern in Verfehlungen.
In: Fehlerwelten. Opladen : Wolfgang Althof, 1999, S. 129 – 136
[11] International Bebras Committee: Bebras Contest. – URL http://www.
bebras.org – Zugriffsdatum: 01.09.2010
[12] Jost, Dominik; Erni, Jakob; Schmassmann, Margret: Mit Fehlern muss gerechnet
werden. Zürich, 1992
[13] Schlüter, Kirsten: Eine Studie zu den Merkmalen der Aufgabenschwierigkeit
am Beispiel eines Informatik-Schülerwettbewerbs - Erster Teil: Aufgabenklassifizierung.
In: Koerber, Bernhard (Hrsg.): Zukunft braucht Herkunft: 25 Jahre
” INFOS - Informatik und Schule“. 13. GI-Fachtagung Informatik und Schule“,
”
21. bis 24. September 2009 an der Freien Universität Berlin. Bonn, Köllen :
Gesellschaft für Informatik, 2009, S. 181 – 192
[14] Schlüter, Kirsten: Eine Studie zu den Merkmalen der Aufgabenschwierigkeit
am Beispiel eines Informatik-Schülerwettbewerbs. Zweiter Teil: Empirische Aufgabenanalyse.
In: Diethelm, Ira (Hrsg.); Dörge, Christina (Hrsg.); Hildebrandt,
Claudia (Hrsg.); Schulte, Carsten (Hrsg.): Didaktik der Informatik -
Möglichkeiten empirischer Forschungsmethoden und Perspektiven der Fachdidaktik.
6. Workshop der GI-Fachgruppe ”
Didaktik der Informatik“, 16. - 17. September
2010 in Oldenburg. Bonn, Köllen : Gesellschaft für Informatik, 2010, S. 69 –
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[15] Schumacher, Ralph: Der produktive Umgang mit Fehlern. In: Nur wer Fehler
macht, kommt weiter. Freiburg im Breisgau : Ralf Caspary, 2008, S. 49 – 72
[16] Straßburg, Katja: Die Fehleranalyse als diagnostische Methode im Prozess des
Lernens. In: Handbuch Lernprozesse verstehen. Weinheim, Basel, Berlin : Hans
Eberwein, Sabine Knauer, 1998, S. 209 – 218
[17] Weimer, Prof. Dr. H.: Psychologie der Fehler. Leipzig : Julius Klinkhardt, 1925
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Literaturverzeichnis
[18] Weinert, Franz E.: Aus Fehlern lernen und Fehler vermeiden lernen. In: Fehlerwelten.
Opladen : Wolfgang Althof, 1999, S. 101 – 109
63