Technik: Denken in Vernetzungen

Strukturieren als Voraussetzung für mehrdimensionales Technikverständnis

Das Fach Technik wird gegenüber anderen MINT-Fächern an vielen Schulen nicht verpflichtend unterrichtet. Die Voraussetzungen, mit denen Lehramtsstudierende ein Technikstudium beginnen, sind demnach sehr unterschiedlich. Fachwissenschaftliche Diziplinen wie die Technische Mechanik, Werkstoffkunde und –prüfung sowie die Informations- und Elektrotechnik müssen sich viele Studierende völlig neu erschließen, ohne an hilfreiches Vorwissen anknüpfen zu können. Hinzu kommt eine Flut an Informationen, die sich aus der Tatsache ergibt, dass das Fach Technik neben der naturalen Dimension, mit ihrer ingenieurwissenschaftlichen, physikalischen, chemischen, biologischen und ökologischen Perspektive, auch eine soziale und humane Dimension aufweist. Diese unterschiedlichen Dimensionen, die sich auch in den unterschiedlichen Fächern der Lehramtsstudierenden widerspiegeln, können nicht isoliert betrachtet werden, denn das Fach Technik ist im besonderen Maße handlungs- und problemlösungsorientiert. Die Analogiebildung stellt dabei ein wichtiges methodisches Instrument zur Lösungsfindung dar. Analogien zu bilden bedeutet das Rad nicht immer wieder neu zu erfinden. Analogien lassen sich jedoch nur auf einer Metaebene ausfindig machen, die fach- und dimensionsübergreifende Zusammenhänge erkennen lässt. Hierfür müssen die entsprechenden Lerninhalte in einen größeren Kontext eingebettet und vernetzt werden. Die Förderung der hierfür benötigten Kompetenz des Strukturierens ist Ziel der Technik innerhalb des dortMINT-Teilprojektes I1.

Förderung der Strukturierungskompetenz durch Concept Mapping

Voraussetzung für eine gelungene Förderung ist die Diagnose vorhandener Wissensstrukturen, d.h. das Sichtbarmachen von Wissen über strukturelle Beziehungen. Für die Externalisierung kognitiver Strukturen eignet sich das Concept Mapping– Verfahren, das Begriffszusammenhänge durch grafische Strukturen in Form von Begriffsnetzen visualisiert. Der Aufbau der individuellen Wissensnetze kann bei qualifizierter Interpretation Auskunft darüber geben, wie das Individuum neues Wissen mit bestehendem verknüpft.

Der Erstellungsprozess der Maps selbst sowie das wiederholte Überarbeiten fördert das logische Denken in Vernetzungen. Auswendig gelernte Begriffe können nur bedingt in Concept Maps eingebaut werden, da die bedeutungstragenden Verbindungen fehlen. Wissen kann aber nur dann besonders gut reproduziert und für Problemlösungen eingesetzt werden, wenn es viele Verknüpfungen zwischen den Begriffen gibt, also die Dichte in einem Begriffsnetz hoch ist. Den Studierenden wird mit dem Concept Mapping Verfahren ein Instrument zum persönlichen Wissensmanagement gegeben, mit dem sie ihr Wissen identifizieren, explizieren und strukturieren können.

Umsetzung des Vorhabens

In ausgewählten Vorlesungen der fachwissenschaftlichen Ausbildung erstellen die zukünftigen Techniklehrer/-innen mit einer Software Concept Maps über die Inhalte der Veranstaltungen. Im Rahmen des dortMINT Projekts beschränkt sich das Fach Technik auf dieses Diagnose- und Förderinstrument, um dessen Wirksamkeit in hinreichender Tiefe untersuchen zu können. So werden die Maps von den Dozenten wöchentlich auf inhaltliche Fehler analysiert. Jeder Veranstaltungstermin wird genutzt um den Studierenden eine Rückmeldung zu ihren Maps zu geben und um fehlerhafte Propositionen (zwei Begriffe mit ihrer Verbindung) zu korrigieren. Dieses Feedback soll die Akzeptanz des Instruments zur Diagnose und individuellen Förderung erhöhen und mögliche Fehlvorstellungen früh korrigieren. Die Concept Maps können den Lernenden anschließend als Hilfe für die Klausurvorbereitung dienen, da sie einen strukturierten Überblick über die Vorlesungsinhalte bieten.

 

Ansprechpersonen: Hirsch (Technik), Dr.-Ing. Nakhosteen (Maschinenbau)