Technik und Bildung Naturwissenschaft und Technik gestalten mit Perspektive Technikdidaktik Technische Bildung und ihre fachdidaktischen Grundpositionen 2. NwT- Fachtagung an der Hochschule Heilbronn 13. März 2009 Elke Hartmann Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
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Technik und Bildung Naturwissenschaft und Technik gestalten mit Perspektive Technikdidaktik Technische Bildung und ihre fachdidaktischen Grundpositionen.
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Technik und Bildung
Naturwissenschaft und Technik gestalten mit Perspektive
Technikdidaktik
Technische Bildung und ihre fachdidaktischen Grundpositionen
2. NwT- Fachtagung an der Hochschule Heilbronn
13. März 2009
Elke Hartmann Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Technik und Bildung
Gliederung
1. Warum ist Technik ein Bildungsgut?
2. Was ist Technik ?
3. Was sind Technikwissenschaften?
4. Welche Beziehungen bestehen zu den Natur- und Gesellschaftswissenschaften?
5. Was ist Technikdidaktik?
6. Welche Kompetenzen strebt technische Bildung an?
7. Kann technische Bildung Aufgabe des naturwissenschaftlichen Unterricht sein?
8. Was leistet eine allgemeine technische Bildung?
Technik und Bildung
MathematikNaturwissenschaften
Human- undGeisteswissenschaften
Natur
Technik
Gesell-schaft
Technikwissenschaften
Bildungsrelevante Bereiche der Wirklichkeit
1. Warum ist Technik ein Bildungsgut?
Technik und Bildung
•Technik verändert die Gesellschaft.
•Technik verändert die Erde.
•Technik verändert die Wissenschaften.
•Technik verändert unseren Lebensalltag.
•Technik verändert die Berufswelt.
•Technik verändert schulisches Lehren und Lernen.
Technik ist Ausdruck kreativen Schaffens des Menschen. Technik ist Bestandteil menschlicher Kultur.
Technik trägt zum Weltverständnis bei!
1. Warum ist Technik ein Bildungsgut?
Technik und Bildung
1. kognitive Fähigkeiten
2. handwerklich-technische Fähigkeiten
3. emotional-soziale Fähigkeiten
4. ästhetische Wahrnehmungs-, Gestaltungs- und Urteilsfähigkeiten
5. ethische Handlungsfähigkeiten (Sinndeutung)
6. politische Handlungsfähigkeiten
Wolfgang Klafki 1993
1. Warum ist Technik ein Bildungsgut?
Technik gehört zu den
Grunddimensionen menschlicher Interessen und Fähigkeiten
Technik und Bildung
Entstehung
soziotechnischesSystem
TechnischesArtefakt
Sachsystem
Verwendung
soziotechnischesSystem
Folgen
N a t u r, M e n s c h, G e s e l l s c h a f t
Bedingungen
2. Was ist Technik?
Technik und Bildung
Technik umfasst:
1. die Menge der nutzenorientierten, künstlichen gegenständlichen Gebilde (Artefakte, Sachsysteme),
2. die Menge menschlicher Handlungen und Einrich-tungen, in denen Sachsysteme entstehen und
3. die Menge menschlicher, zweckorientierter Hand-lungen, in denen Sachsysteme verwendet werden.
Technik wird als soziotechnisches System verstanden
Der Technikbegriffnach Klaus Tuchel (1967) und Günter Ropohl (1979)
2. Was ist Technik?
Technik und Bildung
Dimensionen und Erkenntnisperspektiven der Technik
Mehrperspektivische Technikdidaktik(nach Fritz Wilkening und Winfried Schmayl 1984)
5. Was ist Technikdidaktik ?
Technik und Bildung
Wertungsbezogene: Förderung von : z. B. Kritikfähigkeit, Urteils- und Entscheidungsfähigkeit
Vermitteln einer an Humanität orientierten und durch kritische Reflexion begründeten Handlungsfähigkeit in technisch geprägten Lebenssituationen
Inhaltsbezogene: Kenntnisse zu: z. B. Fertigungstechniken, Werkstoffeigenschaften
Verfahrensbezogene: Befähigung zu: z. B. Verstehen technischer Systeme, Problemlösefähigkeit
Verhaltensbezogene: Entwicklung von: z. B. Qualitätsstreben, Exaktheit in der Arbeit
5. Was ist Technikdidaktik ?
Das mehrperspektivische Modell der Technikdidaktik
Ziele technischer Bildung
Technik und Bildung
Die Mehrperspektivische allgemeintechnologische Technikdidaktik
Didaktische Struktur des Technikunterrichts
Lebensbereiche
privat beruflich öffentlich
De
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Info
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ions
-um
satz
Formung
Wandlung
Transport/Speicherung
Formung
Wandlung
Transport/Speicherung
Formung
Wandlung
Transport/Speicherung
Bed
ingu
nge
n u
nd
Aus
wirk
unge
nde
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echn
ik
Sacherschließung Sinner-schließung
Arbeit und Produktion Ver- und Entsorgung
Information und Kommunikation
Transport und Verkehr Bauen und Wohnen
5. Was ist Technikdidaktik ?
Schulte/Wolffgramm/Hartmann/Hein/Höpken 1991
Technik und Bildung
Komplexität der Technik zeigen
Typische Arbeitsmethoden der Technik kennen lernen (Problemlösungsprozeß)
z. B. Konstruieren, Produzieren, Nutzen und Entsorgen , technische Dokumentation lesen und anfertigen
Ausgewogenheit zwischen Themen zur Sacherschließungz. B. Stoffumsatz, Energieumsatz, Datenumsatz und Handlungsfelder
Bedeutungs- und Sinnebene von Technik klärenz. B. Bewertung technischer Produkte
Erfassen verschiedenartiger Anwendungsfelder von Technikz. B. Grundlagen der IKT und Versorgen und Entsorgen eines Hauses
Historische Perspektive auf Technikz. B. Technik im Haushalt, Arbeitsprozesse, Berufsbilder
Technikdidaktische Grundsätze der Curriculumentwicklung
5. Was ist Technikdidaktik ?
Technik und Bildung
Konstruieren
Fertigen
Technische Analyse
Technische Erkundung
Technische Bewertung
5. Was ist Technikdidaktik ?
Technikspezifische Unterrichtsverfahren
Technisches Experiment
Technik und Bildung
Technik verstehen Zielorientierung und Funktionen, Begriffe, Strukturen, Prinzipien der Technik kennen und anwenden
Technik konstruieren und herstellen
technische Lösungen planen, entwerfen, fertigen, optimieren, prüfen und testen
Technik nutzen technische Lösungen auswählen, fach- und sicherheitsgerecht nutzen sowie entsorgen
Technik bewerten Technik unter historischer, ökologischer, wirtschaftlicher, sozialer sowie humaner Perspektive einschätzen
Technik kommunizieren Informationen sach-, fach- und adressatenbezogen erschließen und austauschen
6. Welche Kompetenzen strebt technische Bildung an?
Bildungsstandards VDI 2007
Technik und Bildung
Handlungsanlass
In einem Stadtviertel ist in der letzten Zeit häufig dann eingebrochen worden, wenn die Bewohner nicht zu Hause waren. Die teuren Alarmanlagen haben zwarfunktioniert, allerdings kam die Polizei meist zu spät.
Eine Firma hat sich darauf spezialisiert, die Häuser so auszustatten, dass siebewohnt wirken. Das Angebot der Firma besteht aus einer programmierbarenSteuerung von elektrischen Geräten, die bedarfsgerecht angepasst werden kann.Die Firma wirbt damit, dass sie nicht nur individuelle Ausstattungskonzepteentwickelt, sondern sie dem Kunden anhand eines funktionsfähigen Modells auch kostenlos vorführt.
Aufgabenstellung
Übernehmen Sie die Rolle der Firma. Sie haben einen Termin mit den Bewohnern verabredet. Bereiten Sie eine Vorführung vor.
6. Welche Kompetenzen strebt technische Bildung an?
Aufgabenbeispiel: Das belebte Haus
Technik und Bildung
Materialvorgabe
Einrichtungsplan des Hauses, PC, Interface mit zugehöriger Software oder speicherprogrammierbare Steuerung,zugehörige Datenblätter, ggf. Sensoren,Material für Modelle aus BaukastenelementenPräsentationsprogramm
Aufgabenbeispiel: Das belebte Haus
6. Welche Kompetenzen strebt technische Bildung an?
Technik und Bildung
Naturwissenschaftliche Bildung Technische Bildung
Kausale Betrachtung mit Ursache-Wirkungs-Relation Wahrnehmen durch Beobachten, Erkennen einer Problemstellung Hypothesen aufstellen und Reflektieren Experimentieren, Auswerten, Beurteilen Modelle bilden durch Idealisieren, Abstrahieren, Verallgemeinern, Theorien aufstellen
Finale Betrachtung mit Zweck-Mittel-Relation Bedürfnisse/Probleme erkennen durch Analysieren und Beobachten Lösungen entwerfen durch Analogiebetrachtung, Skizzieren, Modellieren, Berechnen Konstruieren durch Pläne, Zeichnungen Fertigen durch Organisieren und technisch Handeln Optimieren durch Testen, Prüfen, Bewerten, Entscheiden
7. Kann technische Bildung Aufgabe des naturwissenschaftlichen Unterrichts sein?
Technik und Bildung
Spezifisches in den Zielen der Fächer auf der Basis der Bildungsstandards
Naturwissenschaftliche Bildung Technische Bildung
Natürliche Phänomene erfahrbar machen Sprache und Historie der Naturwissenschaften verstehen ihre Ergebnisse kommunizieren mit ihren spezifischen Methoden der Erkenntnisgewinnung und deren Grenzen auseinander setzen
Technik als Kulturgut und Mittel zur Weltgestaltung erfahrbar machen Bedingungen und Folgen der Technik aus historischer, gegenwärtiger und zukünftiger Sicht verstehen ihre Ergebnisse als soziotechnische, kompromissgeleitete Handlungssysteme mit den Mitteln der technischen Sprache kommunizieren Techniktypische Methoden für den Problemlösungsprozess zum Hervorbringen neuer technischer Systeme auswählen und praktisch nachvollziehbar machen
7. Kann technische Bildung Aufgabe des naturwissenschaftlichen Unterrichts sein?
Technik und Bildung
Naturwissenschaftliche Bildung
Technische Bildung
Unt
erri
chts
-ve
rfah
ren
Naturwissenschaftliches Experiment Erkundungen in der Natur Naturwissenschaftliche Analyse