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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
PD Dr. Dieter Mette
Standards zeitgemäßer Bildungsarbeit in der Grundschule
Erfahrungsfelder:
Soziales und kulturelles LernenHistorisches LernenRaumbezogenes LernenNaturbezogenes LernenTechnisches 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
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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
PD Dr. Dieter Mette
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
PD Dr. Dieter Mette
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)
PD Dr. Dieter Mette
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
PD Dr. Dieter Mette
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
PD Dr. Dieter Mette
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)
PD Dr. Dieter Mette
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.
PD Dr. Dieter Mette
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.
PD Dr. Dieter Mette
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
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
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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
PD Dr. Dieter Mette
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
PD Dr. Dieter Mette
Funktionen eines Produkts aus
KonsumentensichtPraktische Funktion
Benutzerebene
Wirtschaftliche FunktionKäuferebene
Symbolische FunktionBesitzerebene
Ästhetische FunktionBetrachterebene
PD Dr. Dieter Mette
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
PD Dr. Dieter Mette
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
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
PD Dr. Dieter Mette
- 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.