Frderung und Entwicklung technischen Denkens in der Grundschule

Förderung und Entwicklung technischen Denkens in der Grundschule PD Dr. Dieter Mette

Gliederung 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Standards zeitgemäßer Bildungsarbeit in der Grundschule Zum Technikbegriff Phasen des technischen Handelns Erkenntnisperspektiven der Technik im Unterricht Elementare Erfahrungen und Denken in Strukturen und Funktionen Warentests Zusammenfassung – Merkmale technischen Handelns PD Dr. Dieter Mette

Standards zeitgemäßer Bildungsarbeit in der Grundschule Erfahrungsfelder: Ø Soziales und kulturelles Lernen Ø Historisches Lernen Ø Raumbezogenes Lernen Ø Naturbezogenes Lernen Ø Technisches Lernen PD Dr. Dieter Mette

• Lebensbereiche des Menschen in der modernen Gesellschaft • Allgemein notwendige Kompetenzen, abgeleitet aus dem Handeln in den Lebensbereichen. • Sachbereiche innerhalb der Lebensbereiche. • Allgemeine Zielsetzungen der schulischen Bildung • Gegenstandsbereich Technik im Unterricht, abgeleitet aus den Sachbereichen. • Spezifische Lernzieleinrichtungen, die durch den Gegenstandsbereich Technik verfolgt werden. • Handlungsfelder des Unterrichts, abgeleitet aus den Gegenstandsbereichen. • Bildungsinhalte, abgeleitet aus den Handlungsfeldern. PD Dr. Dieter Mette

Zum Technikbegriff - Technik als Ding - Technik als Mittel/Verfahren - Technik als Fertigkeit, Geschick - Technik als Prozess PD Dr. Dieter Mette

Technikgenese Kognition • Forschung (Erkenntnis) Invention • Konzipierung (Erfindung) Innovation • Realisierung • Verwendung (Einführung) Diffusion (Verbreitung) PD Dr. Dieter Mette

Struktur technischen Handelns Bedarfsanalyse Planung Bewertung: Entwicklung • technisch • ökonomisch • ökologisch Fertigung PD Dr. Dieter Mette

Technisches Handeln Formulieren von Zielen, Aufgaben Bedarfsanalyse, Zielfestlegung, Randbedingungen Entwickeln von Ideen, Lösungen Entsorgen der Produkte Deponieren, Verbrennen, Rückführen Innovieren, Gestalten, Konstruieren, Berechnen, Dokumentieren Herstellen, Testen und Verbessern von Mustern Experimentieren, Optimieren Verwenden der Produkte Nutzen, Wartung, Reparatur Distribution Werben, Transportieren, Lagern, Verkaufen Herstellen der Produkte Technologie auswählen, Herstellen, Qualitätskontrolle PD Dr. Dieter Mette

04 -12 -08 Technisches Denken: • An technische Sachverhalte gebunden (künstliche Gegenstände) • Begrifflich – bildhaft – praktisch (Kudrjawzev, T. W. 1972) • exekutive Handlungen • Bedürfnis als Ausgangspunkt der Technikentwicklung • (Praxis) Erfolg als Kriterium (der Wahrheit) PD Dr. Dieter Mette

Technischfunktionales Denken Technischkonstruktives Denken Technisch-konstruktives Denken ist gerichtet auf das Schaffen bzw. Verändern technischer Gebilde. Im Vordergrund steht die zweckgerichtete Synthese vorhandener Erkenntnisse und Erfahrungen Technisch-funktionales Denken ist gerichtet auf das Ermitteln der Gesamt- bzw. Teilfunktion vorhandener technischer Gebilde. Im Mittelpunkt steht die Analyse von Funktionsabläufen und funktionellen Zusammenhängen. PD Dr. Dieter Mette

Theoriebildung Alltagserfahrung Gestalten Pragmatische Lösungen Sprache Umgangssprache Verstehen Alltagserfahrung Gestalten Systematisches Problemlösen (Experiment und Konstruktion) Sprache Norm- und Formalsprache (Mathematisierung) Verstehen Werkstatterfahrung Theoriebildung Modellbildung Gestalten Werkregeln Gestalten Lösungsstrategien Sprache Werkstattsprache Sprache Fachsprache Verstehen Werkstatterfahrung Verstehen Modellbildung PD Dr. Dieter Mette

Betrachtungsweisen Z (Zweck) VG (Vorgang) Die das menschliche Handeln bestimmende Zielvorstellung, die durch technische Gebilde und technologische Verfahren verwirklicht wird. Wird durch die Arbeitskraft bewirkt, die nach bestimmten Informationen mit Arbeitsmitteln auf den Arbeitsgegenstand einwirkt und ihn im Vorgang zielgerichtet qualitativ und/oder quantitativ verändert. (GVG) (Grundvorgang) PD Dr. Dieter Mette

WPr Betrachtungsweisen I (Wirkprinzip) WW (Wirkungsweise) WS (Wirkungsstelle) Beinhaltet das Zusammenwirken naturwissenschaftlicher Gesetzmäßigkeiten, das auf eine Zustandsänderung des Arbeitsgegenstandes durch technologische Vorgänge gerichtet ist. Umfasst in einem abgrenzbaren Raum (Stelle, Ort. . . ) die zur Vorgangsrealisierung und Funktionserfüllung notwendigen Wirkungspartner sowie die Art und Weise ihrer Wechselbeziehungen. Stellt einen funktional und/oder geometrisch abgrenzbaren Raum der Vorgangsrealisierung dar. Erzwingt mit ihrer Struktur die Vorgänge in der für die Funktion notwendigen Verknüpfung. PD Dr. Dieter Mette

Betrachtungsweisen II WM (Wirkungsmechanismen) WP (Wirkungspartner) WK (Wirkungskette) Bringen Wirkungsweise hervor. Gleiche Wirkungsweise kann durch unterschiedliche WM hervorgebracht werden, z. B. eine geradlinige Bewegung. Umfassen Organe, Medien, Energien sowie die Arbeits- oder Wirkungsgegenstände Stoff, Energie und Informationen. Umfasst mehrere einander folgende WM. Eine Maschine umfasst alle WM, die für die Vorgangsrealisierung erforderlich sind. PD Dr. Dieter Mette

WB Betrachtungsweisen III Gesamtheit der Bedingungen, die zur Vorgangsrealisierung notwendig sind. (Wirkbedingungen) VH (Verhalten) Schließt die Beziehungen zwischen Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen ein (abschließende Betrachtung). Vergleich Zweck (Zielvorstellung) PD Dr. Dieter Mette

Systemanalyse im Unterricht 1. Analyse einer bekannten Arbeitsmaschine 2. Reaktivieren des technologischen Vorgangs und der notwendigen Arbeitsbewegungen 3. Bestimmen der wesentlichen Bauteile zur Realisierung des technologischen Vorgangs 4. Vergleichen der Bauteile hinsichtlich der zu erfüllenden Funktion PD Dr. Dieter Mette

5. Gruppieren der Bauteile gleicher Funktion 6. Zusammenfassen zu Funktionsorganen (Bestimmen der Funktionsorgane an einer weiteren Maschine) 7. Analyse des Zusammenwirkens der Funktionsorgane 8. Ermitteln z. B. des Energieflusses und Prinzipiendarstellung 9. Abstraktion zur Darstellung im Blockschema PD Dr. Dieter Mette

Werkaufgabe Auswahl eines geeigneten AG Konstruktive Gestaltung Materialauswahl u. -planung Phasen des Arbeitsprozeses: (1) A-vorbereitung (2) A-durchführung (3) A-kontolle Arbeitsablaufplanung Materiell-techn. Vorbereitung Ausführung der Arbeit Kontrolle und Bewertung der Arbeit PD Dr. Dieter Mette

Variante Erkennen Untersuchung des Originals nicht möglich Original Neue Erkenntnisse über das Original Überprüfen der Ergebnisse am Original Herauslösen wesentlicher Merkmale Übertragen der Ergebnisse auf das Original Modellhafte Darstellung des Originals Ergebnisse der Modelluntersuchung PD Dr. Dieter Mette

Variante Entwickeln Notwendiges Mittel nicht vorhanden Bedürfnis/Zweck Brauchbares Mittel (Original) Optimierter technischer Entwurf Präzisieren der Aufgabenstellung (Gesamt- und Teilfunktionen) Ermitteln zweckmäßiger Strukturen und funktionaler Beziehungen Bewerten/Erproben/Variiren des Modell als Fertigungsmuster Modellentwicklung PD Dr. Dieter Mette

Funktionen eines Produkts aus Konsumentensicht Praktische Funktion Benutzerebene Ästhetische Funktion Betrachterebene Wirtschaftliche Funktion Käuferebene Symbolische Funktion Besitzerebene PD Dr. Dieter Mette

Funktionen eines Produkts aus Konsumentensicht Praktische Funktion Benutzerebene Kriterien: Brauchbarkeit, Sicherheit … Ästhetische Funktion Betrachterebene Kriterien: Gestalt, Farbe … Wirtschaftliche Funktion Käuferebene Kriterien: Kosten, Wiederverkaufswert … Symbolische Funktion Besitzerebene Kriterien: Status, Zeitgeist … PD Dr. Dieter Mette

Rallye durch das Unterrichtsvorhaben „Warentest“ Start: Was soll getestet werden? Welches Produkt? Welche Dienstleistung? 1 Markterkundung: Wer stellt das Produkt her? Wer bietet die Dienstleistung an? Preise, Verkaufsstrategien, Beratung, Service, Qualität …? 2 Auswertung der Erkundung: Vergleich von Preisen, Verpackung, Mengen, bei Dienstleistungen Umfang … 3 PD Dr. Dieter Mette

Test (Einzelaspekte/Kriterien): Material, Handhabung, Verpackung, Inhaltsstoffe, Gebrauchsanweisung, Gesundheitsgefahren, Verarbeitung. 4 Durchführung: Testaufbau, Zeitdauer, Technik, Raumbedarf, Vergleichbarkeit, Übertragbarkeit, Gewichtung. Ergebnisse: Rangfolge erstellen, Kaufkriterien ermitteln, Testberichte bewerten, Verbraucherberatung nutzen. 6 Zieleinlauf: Marktübersicht gewinnen, bewusst und zielgerichtet konsumieren. 5 PD Dr. Dieter Mette 7

Der Gebrauchswert – Qualität auf dem Prüfstand Grundsätzlich lassen sich textile Materialien unterscheiden • nach der Faserart (Baumwolle, Wolle, Hanf, Seide, Leinen, regenerierte Zellulose, synthetische Chemiefasern), • nach der Technik der Flächenherstellung (Gewebe, Gestricke, Gewirke), • nach der Ausrüstung (Hochveredelung, antimikrobielle (sanitized), filzfrei, Färbung, stone-washed etc. ). PD Dr. Dieter Mette Ausrüstung

PFLEGEEIGENSCHAFTEN technische Qualität Waschbarkeit oder ausschließliche Anwendung chemischer Reinigung Schweiß- und Wasserechtheit Reibechtheit Anschmutzneigung (Verhalten bei Verschmutzung) Bügelerfordernis Maßbeständigkeit TRAGEEIGENSCHAFTEN gesundheitliche bzw. physiologische Qualität entscheidend durch die verwendeten Materialien vorgegeben Schutz vor Wettereinflüssen Saugfähigkeit hautsympathischer Griff Freiheit von allergenen oder kanzerogenen Chemikalien (Azo. Farbstoffe, Formaldehyd, Schwermetalle) Freiheit von allergenen Werkstoffen (z. B. Nickel) abhängig von der Art der Verarbeitung Schnitt und Passform Kleideröffnungen Verschlüsse PD Dr. Dieter Mette MATERIELLE DAUERHAFTIGKEIT durch die Verarbeitung bestimmt Qualität der Nähte und Versäuberungen (Randverwahrungen) Dauerhaftigkeit der Säume (geklebt, genäht) Befestigung von Polstern Qualität von Knopflöchern, Knöpfen und Reißverschlüssen zusätzliche Sicherung von Nähten durch Nieten oder Riegel die Möglichkeiten der Gebrauchswerterhaltung

- Menschliches Handeln ist bedürfnisgetrieben, - die Knappheit der Güter zwingt den Menschen zu wirtschaftlichem Handeln, - wirtschaftliches und technisches Handeln ist konfliktgeprägt, - wirtschaftliches und technisches Handeln ist entscheidungsbestimmt, - wirtschaftliches und technisches Handeln ist risikobehaftet, - wirtschaftliches und technisches Handeln ist nutzenrespektive gewinnorientiert, - wirtschaftliches und technisches Handeln impliziert Arbeitsteilung, PD Dr. Dieter Mette

- wirtschaftliches und technisches Handeln schafft Interdependenz, - wirtschaftliches und technisches Handeln bedarf der Koordination, - wirtschaftliches und technisches Handeln führt zu Ungleichheit, - Ungleichheit induziert Leistungsstreben, - Leistungsstreben bewirkt Fortschritt und Wohlstand, - Wohlstand bedeutet Freiheit, - wirtschaftliches und technisches Handeln vollzieht sich in Kreislaufprozessen. PD Dr. Dieter Mette