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DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 1
Prof. Dr. Stefan Fletcher
Technische Allgemeinbildung in Deutschland
Möglichkeiten und Grenzen der Bestimmung von Inhalten und Strukturen
DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 2
Inhalt
1. Der Realitätsbereich Technik
2. Möglichkeiten der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
3. Möglichkeiten der Bestimmung von Inhalten technischer Bildung
4. Probleme und Grenzen
5. Ein erstes Resümee: Grob-Modell einer Technischen Allgemeinbildung
DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 3
Drei Realitätsbereiche die die Welt bestimmen
Die Natur ist die Existenzgrundlage
der Menschen. Ohne sie ist das Leben unmöglich.
Die Gesellschaft Menschen kommunizieren, arbeiten, lernen und gehen wirtschaftliche
und soziale Beziehungen ein.
Die Technik Dazu gehören: technische Produkte, menschliche Handlungen mit Werkzeugen,
Maschinen und Anlagen, mit denen diese Produkte hergestellt werden und die Nutzung der technischen Produkte in der Arbeit,
zur Lebenserhaltung und in der Freizeit.
Die Natur ist die Existenzgrundlage
der Menschen. Ohne sie ist das Leben unmöglich.
Die Gesellschaft Menschen kommunizieren, arbeiten, lernen und gehen wirtschaftliche
und soziale Beziehungen ein.
Die Technik Dazu gehören: technische Produkte, menschliche Handlungen mit Werkzeugen,
Maschinen und Anlagen, mit denen diese Produkte hergestellt werden und die Nutzung der technischen Produkte in der Arbeit,
zur Lebenserhaltung und in der Freizeit.
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1. Der Realitätsbereich Technik
Dimensionen von Realitätsbereichen nach Dörner
Ein Realitätsbereich lässt sich
charakterisieren durch:
Sachverhalte Handlungen
mit den Merkmalen:
* Komplexität * Wirkungsbreite
* Dynamik * Reversibilität
* Vernetztheit * Wirkungssicherheit
* Transparenz * Anwendungsbreite
* Existenz freier Komponenten * Kostenabhängigkeit
DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 5
1. Realitätsbereich Technik
Sachverhalts-Dimensionen des Realitätsbereichs Technik
Komplexität: extrem hoch, fast unbegrenzte Anzahl von Technologien, Verfahren und Produkten(Anzahl von Elementen und deren Verknüpfung)
Dynamik: sehr hoch durch ständige Weiterentwicklung und Neuerfindung von technischen Produkten(zeitabhängige Veränderung) … Computer, Kommunikationsmedien…
Vernetztheit: sehr hoch, z.B. Auswirkungen auf: Kosten, Umwelt, Mensch(Anzahl der Abhängigkeiten zwischen den Elementen)
Transparenz: gering, durch Automatisierung, Modularisierung und Digitalisierung(Eindeutigkeit des Zusammenwirkens)
Existenz freier Komponenten: extrem hoch, z. B. Normteile, elektronische Bauteile (Anzahl unveränderbar benutzbarer Elemente)
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1. Realitätsbereich Technik
Handlungs-Dimensionen im Realitätsbereichs Technik
Reversibilität: in der gegenständliche Auseinandersetzung nur bedingt möglich(Möglichkeit der Rücknahme einer Handlung ohne große Folgen)
Anwendungsbreite: gering, auf Grund zunehmender Spezialisierung(Allgemeingültigkeitsgrad)
Kostenabhängigkeit: situationsbedingt, gegenständliche Auseinandersetzung erzeugen in der Regel Kosten durch Energie-, Material- oder Zeitaufwand
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
a) Strukturkonzept: FachsystematikDie Ordnung der Lehr-Lerninhalte orientiert sich an
den Fachrichtungen der Bezugsdisziplinen des Faches Technik
(z. B. Ing. Wissenschaften)
Nachteile:• Inhaltszerstückelung, • methodische Einseitigkeiten.• Inhalte isoliert• Vernachlässigung von Situations- und Persönlichkeits- Bezügen• Anwendungstransfer schwierig
Vorteile:• Wissenschaftssystematik in Form hierarchischer Begriffsstrukturen, Abstraktionshierarchien und Komplexionshierarchien
• Aufbau von Grundlagenwissen• Wissenschaftliche Fundierung
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
a) Strukturkonzept: FachsystematikBeispiel für eine mögliche Gliederung von Lerninhalten
Produktionstechnik
Prüftechnik
Fertigungstechnik
Werkstoffkunde
DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 9
2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
b) Strukturkonzept: HandlungssystematikDie Ordnung der Lehr-Lerninhalte orientiert sich an
typischen Handlungssituationen
Nachteile:•Unvollständig (nur exemplarische Inhalte)•hoher Zeitaufwand•fehlende Fachsystematiken•Schwierigkeiten bei der Vermittlung von Grundlagenwissen
Vorteile:•Direkter Bezug zur Praxis und Anwendungsfeldern, •direkter Aufbau von Handlungskompetenzen•handlungsorientierte Vermittlungskonzepte
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
b) Strukturkonzept: HandlungssystematikBeispiel für eine mögliche Gliederung von Lerninhalten
Herstellung von einfachen Baugruppen
Fertigen von Bauelementen mit Maschinen
Prüfen mit handgeführten Messmitteln
Fertigen von Bauelementen mit handgeführten Werkzeugen
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
c) Strukturkonzept: SystemtheorieDie Ordnung der Lehr-Lerninhalte orientiert sich an
dem Konzept der Systemtheorie der Technik
Nachteile:•Hohe Abstraktion•Direkter Anwendungsbezug schwierig•Menschliche und soziale Aspekte werden aus einer technisierten Perspektive beleuchtet
Vorteile:•Hoher Allgemeinheitsgrad•Fachübergreifend•Integration auch von Handlungssystemen (Soziotechnische Systeme) der Entstehung und Nutzung von Technik•Allg. Struktur und Funktionsprinzipien
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
c) Strukturkonzept: SystemtheorieBeispiel für eine mögliche Gliederung von Lerninhalten
Technische Systeme des Stoffumsatzes
Stoffe transportieren
Stoffe speichern
Stoffe wandeln
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
d) Strukturkonzept: PersönlichkeitsprinzipDie Ordnung der Lehr-Lerninhalte orientiert sich an
den Bedürfnissen des Individuums, insbesondere an seiner Persönlichkeitsentwicklung
Nachteile:•Fehlende fachwissenschaftliche Systematisierung• Bezug nur auf Erfahrungs- und Handlungsfelder der Schüler
Vorteile:•Fächerübergreifend•Betonung menschlichen HandelnsWechselwirkung zwischen technischen Gegenständen, Mitteln und Verfahren und der Gestaltung durch den Menschen
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
d) Strukturkonzept: PersönlichkeitsprinzipBeispiel für eine mögliche Gliederung von Lerninhalten
Ver- und Entsorgung eines Haushaltes
Berufe aus dem Bereich Ver- und Entsorgung
Funktion und Aufbau von Ver- und Entsorgungseinrichtungen im Haushalt
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
e) Strukturkonzept: ArbeitsorientierungDie Ordnung der Lehr-Lerninhalte orientiert sich am
gesellschaftlichen Kontext der Arbeit
Nachteile:
•einseitiger Bezug auf die Erfahrungs- und Handlungsfelder Betrieb, Produktion•Fehlende fachwissenschaftliche Systematisierung
Vorteile:•fächerübergreifend•Beziehung zwischen Mensch und Technik wird betont•hoher Praxisbezug•berufsorientierend
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2. Möglichkeit der Bestimmung von Strukturen technischer Bildung
e) Strukturkonzept: ArbeitsorientierungBeispiel für eine mögliche Gliederung von Lerninhalten
Arbeit und Produktion
Automation
Arbeitsteilung/Serienfertigung
Be- und Verarbeiten unt. Werkstoffe
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3. Möglichkeit der Bestimmung von Inhalten technischer Allgemeinbildung
1) Bildung erfolgt anhand von epochaltypischen Schlüsselproblemen. Zu diesen zählen:• Friedensfrage• Umweltfrage• Ungleichheit der Menschen• Gefahren und Möglichkeiten des Informations - und Technologiezeitalters• Beziehungsfähigkeit ( Ich-Du-Beziehung )
2) Vielseitigkeit der Bildung in allen Grunddimensionen menschlicher Interessen und Fähigkeiten. Hierzu zählt der lustvolle, verantwortliche Umgang mit dem Körper, kognitive Möglichkeiten, handwerklich-technische Möglichkeiten, ästhetische Wahrnehmungs-, Gestaltungs- und Urteilsfähigkeiten.
3) Fähigkeit zur Selbstbestimmung, Mitbestimmungsfähigkeit und Solidaritätsfähigkeit erlernen.
3 Thesen von Klafki zur Allgemeinbildung(stark verkürzt)
DGTB-Tagung, Karlsruhe 2009 18
3. Möglichkeit der Bestimmung von Inhalten technischer Allgemeinbildung
Identifizierung epochale Schlüsselprobleme mit Beug zur Technik: (nicht vollständig)
•Störfallsichere, schadstoffarme, ressourcenschonende Bereitstellung von Energie sowie
Einsparung von Energie
•Ressourcenschonende abfallvermeidende Produktion
•Verkehrssysteme, die negative Folgen für Mensch vermeiden oder mindern
•Reinhaltung von Luft, Wasser und Boden
•Umweltschonende Produktion von Nahrungsmitteln
•Entwicklung von Medizintechnik
•Bereitstellung von Wohnraum
•Datensicherheit und sinnstiftender Umgang mit neuen Informations- und
Kommunikationsmedien (Ergänzung Fletcher)
In Anlehnung an Sellin (1995)
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3. Möglichkeit der Bestimmung von Inhalten technischer Allgemeinbildung
Didaktische Grundfragen nach Klafki und mögliche Antworten
Gegenwartsbedeutung "Was bedeutet es für die Schüler heute?"
Zukunftsbedeutung "Was wird der Inhalt für die Schüler morgen bedeuten?“
Struktur des Inhalts "Was ist die Struktur meines Inhalts?“
Exemplarische Bedeutung "Was können die Schüler mit dem heute Gelernten anfangen?„
Zugänglichkeit "Wie bringe ich es bei?“
Diese Antworten erschließen sich ausden epochalen Schlüsselproblemen
In Orientierung an die dargelegten Konzepte(evt. Mischformen sinnvoll)
Verstärkte Berücksichtigung aktueller Konzepte der Handlungs- und Prozessorientierung.
Auf Grund der hohen Komplexität schwierig(evt. regionale/personale Bezüge berücksichtigen)
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4. Probleme und Grenzen
Die Bestimmung eines geeigneten Strukturierungsprinzips hängt stark zusammen mit der Frage nach Legimitation und Zielsetzungvon Technikunterricht und ist dem entsprechend strak normativ geprägt.
Philosophische Perspektive Pädagogische Perspektive
Technikwissenschaftliche Kulturelle Perspektive Perspektive
Technik
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4. Probleme und Grenzen
Das Fach Technik, sowie die Integrationsfächer und Lernbereiche nehmen nur einen sehr geringen quantitativen Umfang in den bestehenden Lehrplänen ein
Gegenstandsbereich Technik extrem komplex, hochgradig
vernetzt verfügt über fast unendlich viele feie
Komponenten.
Dilemma
Technik
Realitätsbereich Repräsentation in denSchulcurricula
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4. Probleme und Grenzen
Wechselwirkung von zwei Wissensbereichen
Deklaratives Wissen
Wissen über technische Systeme
Theorie der Technik
Prozedurales Wissen
Wissen über Handlungsmöglichkeiten und
Prozesse in Bezug auf Technik, Praxis der Technik
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Elemente einer technischen Allgemeinbildung:
Handlungsfähigkeiten in Bezug auf:•Planung und Konstruktion vom Technik •Herstellung, Fertigung und Nutzung von Technik•Analyse und Bewertung vom Technik
Elemente, Strukturen und Funktionsprinzipienwesentlicher Technikbereiche (Systeme der Technik)•Stoffumsetzende Systeme•Energieumsetzende Systeme•Informationsumsetzende Systeme
Unterschiedliche Perspektiven auf TechnikBeziehungsgefüge : Mensch und TechnikBeziehungsgefüge: Gesellschaft und TechnikBeziehungsgefüge : Natur und Technik
Dabei sind diese drei Bereiche inhaltlich auf die epochalen Schlüsselprobleme der Technik zu beziehen.
5. Ein erstes Resümee: Grobmodell einer technischen Allgemeinbildung
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit