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Perspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext – Wo wir stehen und wo wir hin wollen. PD. Dr. phil. habil. Helmut Meschenmoser Prof. Dr. Ing. Walter E. Theuerkauf. Agenda. Agenda des Vortrages . Folgende Punkte werden näher beleuchtet: Ausgangssituation - PowerPoint PPT Presentation
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext – Wo wir stehen und wo wir hin wollen
September 2010
Perspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext –
Wo wir stehen und wo wir hin wollen
PD. Dr. phil. habil. Helmut Meschenmoser
Prof. Dr. Ing. Walter E. Theuerkauf
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext
September 2010
Folgende Punkte werden näher beleuchtet:
• Ausgangssituation
• Historische Reflexion
• Kompetenzen technischer Bildung
• Themenbereiche technischer Bildung
• Authenzität technischer Bildung
• Qualitätssicherung
• Zusammenfassung und Fazit
Agenda des Vortrages
Agenda
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext
September 2010
Ausgangssituation
Derzeitige Situation des Schulfaches Technik:
• Abbau des Technikunterrichtes in den Schulen
• Mangelnde curriculare Konzepte im Gymnasium
insbesondere Sek. II
• Reduzierung der universitären Standorte für Lehrerbildung
• Mangel an qualifizierten Lehrern für die Vermittlung von Technik
• Mangel an qualifizierten wissenschaftlich ausgebildeten
Nachwuchs
• Divergierende Auffassungen über Konzepte Technischer
Bildung
Ausgangssituation
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext
September 2010
NeuorientierungManual Training Technische Bildung
Historische Reflektion
Quelle: S. Petrina Kanada
Historie des Fachs
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext
September 2010
Global Situation of Learning Technology in School
Historie des Fachs
Internationale Nationale BemerkungenTechnology Literature Technikunterricht (TU) ITEA/DGTB
Career and Techn. Education Arbeitslehre , Arbeit //Wirtschaft/Technik(AWT)
ASEE/GATWU
Design and Technology Evtl. Gestaltendes Werken England/Skan-dinavien
Engineering Education „Polytechnik“ USA/(DDR) Informatik und Technik _______ Polen/
Slowakai usw.Science/Technology/Engineering /Mathematics (STEM; TIDE)
_______ USA
Mathem., naturwiss. und technischer Unterricht
GE/NRW/Sek. II
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Werkunterricht
Techn.Bildung
MehrgardtWilkeningSachsSchulteTräbertu. a.
Arbeitslehre Polytechnik
AbelWiemannOberliesenKledzikSellinu. a.
Entwicklung Technischer Bildung in Deutschland
BlandowWolffgrammFrankiewic
u. a.
Ing. Wissen.
HauptSanftleberWagnerRohpohl
u. a.
Marx`s Bildungstheorie
Mehrperspektivität
Systemtheorie
Arbeitsorientierung
Allgemeine Technologie
Konstruktionswissenschaft
Historie des Fachs
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Perspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext.
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Generieren eines globalen Verständnisses bedeutet• Einigung auf Kompetenzen für eine technische Bildung• Ableitung von Standards• Behandlung von global bedeutenden und invarianten Inhalten
Globales Verständnis technischer Bildung
Bedingung zur Überprüfung des VerständnissesTechnik wird nur in Verbindung mit den Naturwissenschaften in PISAerfasst. Um eine Vergleichbarkeit sicherzustellen erscheint es geboten• eine formale Orientierung bei den prototypischen Aufgaben an PISA vor- zunehmen und• die Methoden der Erfassung und die Auswertung der Ergebnisse von Kompetenzen usw. analog durchzuführen
Kompetenzen
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Technische Prozesse und Sachsysteme analysieren
(Fachwissen)
Dies erfordert Fachwissen über der Prozesse und Systeme zum Stoff-, Energie- und Informationsumsatz sowie deren Verkettung zu technischen und nicht technischen Technologien
Technisch Handeln
(Erkenntnisgewinnung)
Dies erfordert ein Verständnis für Strukturen technischen Handelns, die Beherrschung von konstruktivem Gestalten sowie fachpraktisches Handeln
Technisch Kommunizieren
(Erkenntnisgewinnung)
Dies erfordert den fachgerechten Umgang mit der technischen Fachsprache, der normgerechten Beschreibung von technischen Sachverhalten sowie zielgerichtetes Kommunizieren
Technische und sozio-technische Prozesse bewerten (Erkenntnisgewinnung
Dies erfordert die Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen Technik, Mensch, Natur und Gesellschaft unter Berücksichtigung ökonomischer und ökologischer Gesichtspunkte
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Kompetenzen Technischer Bildung - Konstrukte
Kompetenzen
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Themenbereiche technischer Bildung
Forderung.Die Vermittlung von soziokulturellen Bezüge der Technik kommen im Schulalltag nur begrenzt vor (s. acatech ). Daher Orientierung an der • Lebenswirklichkeit und Sicherung der• Authenzitätdie gleichsam grundlegende technische Kenntnisse und Fähigkeiten der Ingenieurwissenschaften integriert bzw. sicherstellt.UmsetzungLebenswirklichkeit• Inhaltliche Orientierung an Basic Needs/ globale Schlüsselprobleme sowie Schlüsseltechnologien und deren soziokulturelle Einflüsse• Schlüsselprobleme sind in der Regel prozessorientiert und als hybrid/ transdisziplinär zu vermitteln Authenzität• Qualitative und quantitative ingenieurwisssenschaftlicher Abbilder von technischen Sachverhalten (Modelle, Petri Netze, Ersatzschaltbilder, Simulationen, Zeigerbildern, Vektoren, Gleichungen usw.)
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Schlüsselthemen
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Key Problems PISAKECALL
Individual Household
Social Infrastructure
GlobalCompanies
Industrialization ------
Intelligent house Changes of the structures of jobs
Cross-linked structures of employment
Automatization------
Cross-linked household goods
Control of circulation
International cooperation in manufacturing
Personal Live e.g. residing and
building
-----Apartment/Detached
housePublic
transportationInternational communication
e. g. data interchange
Food Nutrition Optimize preparation of food
Structures ofsupply
Food production
Sources of Energy and basic materials Natural Sources Economical consumption
of resource Transportation of
EnergyOpening up of Energy
Preservation of the world around. Environment Ecological friendly
behaviorReduction of the
level of CO2
Change of climate
Nursing Health Medical equipment Hospital equipment Avoidance of epidemics
Key Content for Technological Literacy
Schlüsselthemen
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Nr. Context Description1 Energy in
societyIncludes generation, use, and storage of energy.
2 Biotechnology Technology based on biology especially when used in agriculture, food science and medicine
3 Sustainable Technology
Sustainable use of resources, environmental stewardship, and recycling.
4 Transportation Mobility
Includes all forms of traveling by people, and the transportation of goods. Concerns both the vehicles and the infrastructure.
5 Medical technologies
Includes going to the doctor or hospital, medical diagnostics, receiving medicine, undergoing an operation, technologies for disabled etc.
6 Food Includes production, processing and preservation of food and includes global food issues.
7 Industrial Production
Includes working in an industrial company, commerce, marketing, and manufacturing.
8 Water resource Management
Includes water harvesting, storage, distribution, quality, use and conservation.
Delphi Study – Context of Technology Education (NSF/USA)
Schlüsselthemen
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Hybride Prozesse – Modell als authentisches Abbild
Operation 2 Operation nOperation 1
Hybride Prozessketten /Anlagen
Transformation• Wasseraufbereitung• Nahrungsmittelherstellung• Biotechnologie• Pharmazie• Petrochemie• Papierindustrie• Baustoffe, Glas• u. a.
• Filtern• Mischen• Trennen• Extrudieren• Reinigen• Dosieren
FlüssigkeitenFeste StoffeGasförmige Stoffe
Operand/Medium
Applikationen
Authentizität
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Technischer Wandel - Ableitung der soziokulturellen Variabeln
Vorgegebenes Prozessabbild: Herstellen von Brot
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Quelle: Wickepedia
Authentizität
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Qualitätssicherung in der technischen Bildung
AusgangslageUm quantitative Aussagen über Qualität der Vermittlung von Technik und deren Effektivität zu machen, müssen empirische Untersuchungendurchgeführt werden.
Vorbedingungen• Fachwissenschaftlich und didaktisch begründete Curricula • Festlegung von Anforderungen bei einzelnen schulischen Übergänge
• Konkretisiert durch prototypische Aufgaben
UntersuchungenEmpirisch im Sinne der Qualitätssicherung sind u. a. zu überprüfen• Kompetenzen von Probanden unterschiedlichen Alters• Kompetenzen und Standards Kompetenzmodelle• Fachpraktische Fertigkeiten
Qualitätssicherung
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Auswertung und Zuordnung Kompetenzen – BELLA
Item-Response-Theory
Item function of the Rash model
Model equation
Quelle: Meschenmoser et. al.
Qualitätssicherung
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mPerspektiven Technischer Bildung im internationalen Kontext
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In über 29 Ländern findet ein Leistungsvergleich in den Naturwissenschaften statt, den wir auch in der technischen Bildung erreichen wollen. Daher ist unsere Intention, dass
• eine globale Verständigung über Kompetenzen erreicht wird,• eine Orientierung an disziplinären und transdisziplinären Problemen der Lebenswirklichkeit inhaltlich im Vordergrund steht,• dabei aktuelle fachwissenschaftiche Erkenntnisse/Modelle sowie Schlüsselinovationen berücksichtigt werden,• der Kern von Technik definiert wird,
um notwendige valide empirische Untersuchungen zur Qualitätssicherung • zu den Variablen der Lernprozesse sowie• zu Lerndiagnosen technischer Bildungdurchführen zu können.
Zusammenfassung und Fazit
Fazit
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Wir bedanken uns für Ihre Geduld!
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Unterstützt von: World Council of Associations for Technology Education
Workshop zum Thema
„Erfassung fachlicher Basiskompetenzen zur Qualitätssicherung Technischer Bildung“
am 29. und 30.10.2010
im Landesinstitut für Schule und Medien Berlin-Brandenburg (LISUM)
Als Vortragende werden auf der Veranstaltung internationale und nationale Vertreter von bedeutenden Verbänden, außeruniversitären Forschungsinstituten aus dem Bildungsbereich und Vertreter der Kultusministerien vom Bund und den Ländern vortragen.
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