tu 161 - Zeitschrift für Technik im Unterricht

Noch bevor sich die neue Landesregierung in Baden-Württemberg konstituierte, setzte der scheidende Bildungsminister Stoch den neu erarbeiteten Bildungsplan (BP) in Kraft. Die Lehrkräfte im Südwesten können davon ausgehen, dass er ihre Arbeit in der kommenden Dekade leiten wird. Zunächst kann festgehalten werden, dass technische Inhalte darin in vielen Bereichen verankert sind: in der Grundschule im Sachunterricht und im Verbund „Kunst und Werken“; in den Klassen 5 und 6 in allen Schularten im Verbund „Biologie, Naturphänomene und Technik“; im Wahlpflichtbereich der Haupt-, Werkreal- und Realschulen in den Klassen 7 bis 10 in einem originären Fach Technik; an Gemeinschaftsschulen und Gymnasien mit naturwissenschaftlich-technischem Schwerpunkt in den Klassen 7 bis 10 im Verbund „Naturphänomene und Technik“. 

Mit dem Handwerk als wichtigster Form organisierten technischen Schaffens wurde die Jugend bis zur Industrialisierung nur durch Beobachtungen in ihrer Lebensumwelt bekannt. Bis in die Neuzeit war das Handwerk kein Thema im Schulunterricht. Das änderte sich im 18. Jahrhundert, das auch als Epoche des pädagogischen Realismus gilt. Führenden Pädagogen dieser Zeit war es nicht genug, Schülern nur Wortwissen zu vermitteln. Diese sollten auch ein breiteres Sachwissen erwerben, indem sich der Unterricht den Realien, also den Sachverhalten der Lebenswirklichkeit zuwandte. Da Realienwissen auf Erfahrung gegründet ist und von den Sinnen ausgeht, spielte die Veranschaulichung der Sachverhalte eine wichtige Rolle.

Die Uhrzeitangabe einer „Wordclock“ erfolgt über Sätze im Klartext. Diese Sätze werden aus Wortbausteinen zusammengesetzt. So liest man auf der „Wordclock“ statt 10:10 den Satz „ES IST ZEHN NACH ZEHN UHR“. Die Uhr könnte so wie die hier abgebildete aussehen. Die besondere Attraktivität dieses Projekts liegt darin, dass die Schülerinnen und Schüler ein Projektprodukt konzipieren, planen und fertigen und es dann auch als originelle und sehr schöne Erinnerung mit nach Hause nehmen können. Die Herausforderung dieses Steuerungsprojekts ist die hohe Anzahl der zu steuernden Elemente, 22 Wortbausteine. Das LaunchPad und auch der Arduino haben aber nur eine begrenzte Anzahl von maximal 16 Anschlusspins. So muss die Anzahl der Steuerleitungen erweitert werden.

Es sind 18 Jahre vergangen, seit CIUS2 auch in TU vorgestellt wurde. Das Mediensystem hat an den Erfolg von CIUS1 angeschlossen und seither in vielen Schulen, Hochschulen, Seminaren und darüber hinaus Anwendung gefunden. Man könnte nun sagen, CIUS2 ist volljährig geworden. Aber die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung ist damit nicht beendet. Im Gegenteil, es ist ein Zeitpunkt gekommen, CIUS2 als CIUS3 wieder den aktuellen Anforderungen der fortentwickelten IuK-Technik einerseits und den didaktischen Anforderungen andererseits anzupassen. Diese Anpassungen und Weiterentwicklungen soll dieser Beitrag beschreiben. 

Die Komplexität technischer Apparaturen hält viele davon ab, sich mit Technik auseinanderzusetzen. Entsprechend distanziert bleibt das Verhältnis. Wenn es jedoch gelingt, zentrale Teile einer Apparatur als Lösung einer ursprünglichen Problemstellung zu präsentieren, kommt es zu einem «Aha-Erlebnis». Dieser didaktische Vorschlag wird hier lernpsychologisch begründet und auf die Erklärung des Heißluftmotors angewendet.

„Mut, Herz und offenes Denken sind die Kräfte, die den Gehorsam besiegen“ (Gruen, 2014, S.89) Lehrkräfte in Schulen sind durch neue Kernlehrpläne, Lehrpläne oder Richtlinien immer wieder gefordert, ihre bisherige Unterrichtspraxis neu zu überdenken. Dies ist insbesondere dann eine besondere Herausforderung, wenn Neuerungen in den Lehrplänen eher politisch motiviert sind, als auf neueren fachdidaktischen Erkenntnissen zu beruhen. Das Eingangszitat bezieht sich darauf, dass bei dieser Herausforderung die Widersprüchlichkeit zwischen der Loyalität als Beamter und dem pädagogischen Anspruch zu überwinden ist. Dieser Beitrag soll zeigen, dass dabei durchaus auch neue fachdidaktische Überlegungen zutage treten können.

Der Einsatz generativer Fertigungsverfahren, oder auch adaptive Fertigungsverfahren genannt, ist in den vergangenen Jahren stark angestiegen. 3D-Technologien finden nicht nur in der Unterhaltungselektronik einen dynamisch wachsenden Anwendungsbereich, sie verändern darüber hinaus bildgebende 3D-Verfahren, Diagnostik und Operationsverfahren in der Medizin nachhaltig.1 Generative Fertigung2 beschreibt die schnelle und kostengünstige Herstellung von Modellen, Prototypen, Werkzeugen und Endprodukten on demand, also auf Abruf und direkt aus den CAD-Daten. Technische Weiterentwicklungen machen den Einsatz dieser Fertigungsverfahren in der industriellen Umgebung immer attraktiver. Sie nehmen einen immer stärkeren Einzug in industrielle und bauliche Planungs- und Produktionsprozesse.