PD Dr. Dieter Mette

Förderung und Entwicklung technischen

Denkens in der Grundschule

PD Dr. Dieter Mette

Gliederung1. Standards zeitgemäßer Bildungsarbeit in der

Grundschule

2. Zum Technikbegriff

3. Phasen des technischen Handelns

4. Erkenntnisperspektiven der Technik im Unterricht

5. Elementare Erfahrungen und Denken in Strukturen und Funktionen

6. Warentests

7. Zusammenfassung – Merkmale technischen Handelns

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Standards zeitgemäßer Bildungsarbeit in der Grundschule

Erfahrungsfelder:

Soziales und kulturelles LernenHistorisches LernenRaumbezogenes LernenNaturbezogenes LernenTechnisches Lernen

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• 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.

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Zum Technikbegriff

- Technik als Ding

- Technik als Mittel/Verfahren

- Technik als Fertigkeit, Geschick

- Technik als Prozess

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Technikgenese

• Forschung

• Konzipierung

• Realisierung

• Verwendung

Kognition(Erkenntnis)

Invention(Erfindung)

Innovation(Einführung)

Diffusion(Verbreitung)

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Struktur technischen Handelns

Bedarfsanalyse

Planung

Entwicklung

Fertigung

Bewertung:

• technisch• ökonomisch• ökologisch

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Technisches HandelnFormulieren von Zielen, Aufgaben Bedarfsanalyse, Zielfestlegung, Randbedingungen

Entwickeln von Ideen, Lösungen

Innovieren, Gestalten, Konstruieren, Berechnen, Dokumentieren

Herstellen, Testen und Verbessern von Mustern Experimentieren, Optimieren

Herstellen der Produkte Technologie auswählen, Herstellen, Qualitätskontrolle

Distribution

Werben, Transportieren, Lagern, Verkaufen

Verwenden der Produkte

Nutzen, Wartung, Reparatur

Entsorgen der Produkte

Deponieren, Verbrennen, Rückführen

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Technisches Denken:

• An technische Sachverhalte gebunden (künstliche Gegenstände)

• Begrifflich – bildhaft – praktisch (Kudrjawzev, T. W. 1972)

04-12-08

• exekutive Handlungen

•Bedürfnis als Ausgangspunkt der Technikentwicklung

• (Praxis) Erfolg als Kriterium (der Wahrheit)

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Technisch- konstruktives Denken

Technisch-konstruktives

Denken ist gerichtet auf

das Schaffen bzw.

Verändern technischer

Gebilde. Im Vorder-

grund steht die zweck-

gerichtete 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 Funktionsab-

läufen und funktionellen

Zusammenhängen.

Technisch- funktionales Denken

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Gestalten Systematisches Problemlösen

(Experiment und Konstruktion)

Sprache Norm- und Formalsprache

(Mathematisierung)

Verstehen Theoriebildung

Gestalten Lösungsstrategien

Sprache Fachsprache

Verstehen Modellbildung

Gestalten Pragmatische

Lösungen

Sprache Umgangssprache

Verstehen Alltagserfahrung

Gestalten Werkregeln

Sprache Werkstattsprache

Verstehen Werkstatterfahrung

Alltagserfahrung

Werkstatterfahrung Modellbildung

Theoriebildung

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BetrachtungsweisenZ Die das menschliche Handeln bestimmende Zielvorstellung, die

durch (Zweck) technische Gebilde und technologische Verfahren verwirklicht wird.

VG Wird durch die Arbeitskraft bewirkt, die nach bestimmten

(Vorgang) Informationen mit Arbeitsmitteln auf den Arbeitsgegenstand einwirkt und ihn im Vorgang zielgerichtet qualitativ und/oder quantitativ

verändert.

(GVG)(Grundvorgang)

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Betrachtungsweisen IWPr Beinhaltet das Zusammenwirken naturwissenschaftlicher

Gesetzmäßigkeiten,

(Wirkprinzip) das auf eine Zustandsänderung des Arbeitsgegenstandes durch technologische Vorgänge gerichtet ist.

WW Umfasst in einem abgrenzbaren Raum (Stelle, Ort...) die zur

(Wirkungsweise) Vorgangsrealisierung und Funktionserfüllung notwendigen Wirkungspartner sowie die Art und Weise ihrer Wechselbeziehungen.

WS Stellt einen funktional und/oder geometrisch abgrenzbaren Raum der

(Wirkungsstelle) Vorgangsrealisierung dar. Erzwingt mit ihrer Struktur die Vorgänge in der für die Funktion notwendigen Verknüpfung.

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Betrachtungsweisen IIWM Bringen Wirkungsweise hervor. Gleiche Wirkungsweise kann durch unter-

(Wirkungs- schiedliche WM hervorgebracht werden, z.B. eine geradlinige Bewegung.

mechanismen)

WP Umfassen Organe, Medien, Energien sowie die Arbeits- oder Wirkungs-

(Wirkungspartner) gegenstände Stoff, Energie und Informationen.

WK Umfasst mehrere einander folgende WM. Eine Maschine umfasst alle WM, die

(Wirkungskette) für die Vorgangsrealisierung erforderlich sind.

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Betrachtungsweisen IIIWB Gesamtheit der Bedingungen, die zur Vorgangsrealisierung notwendig sind.

(Wirkbedingungen)

VH Schließt die Beziehungen zwischen Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen

(Verhalten) ein (abschließende Betrachtung). Vergleich Zweck (Zielvorstellung)

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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

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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

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Werkaufgabe

Phasen des Arbeitsprozeses:(1) A-vorbereitung(2) A-durchführung(3) A-kontolle

Auswahl eines geeigneten AG

Materiell-techn. Vorbereitung

Konstruktive Gestaltung

Materialauswahl u. -planung

Arbeitsablaufplanung

Kontrolle und Bewertung der Arbeit

Ausführung der Arbeit

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Variante Erkennen

OriginalNeue Erkenntnisse über

das Original

Überprüfen der Ergebnisseam Original

Herauslösen wesentlicher Merkmale

Modelluntersuchung

Ergebnisse der Modelluntersuchung

Übertragen der Ergebnisseauf das Original

Modellhafte Darstellung des Originals

Untersuchung des Originalsnicht möglich

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Variante Entwickeln

Bedürfnis/Zweck Brauchbares Mittel (Original)

Optimierter technischer Entwurf

Präzisieren der Aufgabenstellung

(Gesamt- und Teilfunktionen)

Modellentwicklung

Modell als Fertigungsmuster

Bewerten/Erproben/Variirendes Modells

Ermitteln zweckmäßiger Strukturen und

funktionaler Beziehungen

Notwendiges Mittel nicht vorhanden

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Funktionen eines Produkts aus

KonsumentensichtPraktische Funktion

Benutzerebene

Wirtschaftliche FunktionKäuferebene

Symbolische FunktionBesitzerebene

Ästhetische FunktionBetrachterebene

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Funktionen eines Produkts aus

KonsumentensichtPraktische Funktion

BenutzerebeneKriterien: Brauchbarkeit, Sicherheit …

Wirtschaftliche FunktionKäuferebene

Kriterien: Kosten, Wiederverkaufswert …

Symbolische FunktionBesitzerebeneKriterien: Status, Zeitgeist …

Ästhetische FunktionBetrachterebeneKriterien: Gestalt, Farbe …

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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

Ergebnisse:Rangfolge erstellen, Kaufkriterien ermitteln, Testberichte bewerten, Verbraucherberatung nutzen.

6

Zieleinlauf:Marktübersicht gewinnen, bewusst und zielgerichtet konsumieren.

7

Test (Einzelaspekte/Kriterien):Material, Handhabung, Verpackung, Inhaltsstoffe, Gebrauchsanweisung, Gesundheitsgefahren, Verarbeitung.

4

Durchführung:Testaufbau, Zeitdauer, Technik,Raumbedarf, Vergleichbarkeit, Übertragbarkeit, Gewichtung.

5

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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 Ausrüstung (sanitized), filzfrei, Färbung, stone-washed etc.).

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PFLEGEEIGENSCHAFTENtechnische Qualität Waschbarkeit oder ausschließliche Anwendung chemischer Reinigung Schweiß- und Wasserechtheit Reibechtheit Anschmutzneigung (Verhalten bei Verschmutzung) Bügelerfordernis Maßbeständigkeit

TRAGEEIGENSCHAFTENgesundheitliche bzw. physiologische Qualitätentscheidend 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

MATERIELLE DAUERHAFTIGKEITdurch 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

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- 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 nutzen- respektive 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.