Förderung und Entwicklung technischen Denkens in der Grundschule

Präsentation zum Thema: "Förderung und Entwicklung technischen Denkens in der Grundschule"—  Präsentation transkript:

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

2 Gliederung 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

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

4 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

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

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

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

8 Entsorgen der Produkte Verwenden der Produkte
Technisches Handeln Formulieren von Zielen, Aufgaben Bedarfsanalyse, Zielfestlegung, Randbedingungen Entwickeln von Ideen, Lösungen Innovieren, Gestalten, Konstruieren, Berechnen, Dokumentieren Entsorgen der Produkte Deponieren, Verbrennen, Rückführen 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

9 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

10 Technisch- konstruktives Denken
Technisch funktionales Denken 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. PD Dr. Dieter Mette

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

12 Z Die das menschliche Handeln bestimmende Zielvorstellung, die durch
Betrachtungsweisen Z 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) PD Dr. Dieter Mette

13 WW Umfasst in einem abgrenzbaren Raum (Stelle, Ort...) die zur
Betrachtungsweisen I WPr 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. PD Dr. Dieter Mette

14 Betrachtungsweisen II
WM 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. PD Dr. Dieter Mette

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

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

17 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

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

19 Variante Erkennen Original Untersuchung des Originals nicht möglich
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 Modelluntersuchung PD Dr. Dieter Mette

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

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

22 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

23 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

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

25 Qualität auf dem Prüfstand
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.). PD Dr. Dieter Mette

26 gesundheitliche bzw. physiologische Qualität
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) Werkstoffen (z.B. Nickel) abhängig von der Art der Verarbeitung Schnitt und Passform Kleideröffnungen Verschlüsse 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 PD Dr. Dieter Mette

27 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

28 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