Journal of Technical Education (JOTED)
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Lernkonzepte für eine wandlungsfähige Produktion
Get PDFZusammenfassungFührungs- und Arbeitskräfte müssen ihre Kompetenzen kontinuierlich weiterentwickeln. Im Rahmen des gleichnamigen DFG-Projekts werden daher Lehr- und Lernsettings für das Konzept des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) entwickelt, die diese Herausforderung aufgreifen. Zunächst werden hierfür die relevanten Kompetenzen als Lernziele mit Hilfe von zwei Experten-Befragungsrunden erschlossen. Im zweiten Schritt wird untersucht, in wie weit die Kompetenzen den Zielgruppen vermittelt werden können. Im Anschluss erfolgen Reflexionen mit Hilfe eines neu entwickelten Videoanalyseinstrumentes, um Rückschlüsse auf die didaktisch-methodische Herangehensweise abzuleiten. Das entwickelte KVP-Training erweist sich dabei als adäquater Lernansatz für eine komplexe Auseinandersetzung mit der wandlungsfähigen Produktion in Lernfabriken.Schlüsselwörter: Lebenslanges Lernen, schlanke Produktion, KVP, kontinuierlicher Verbesserungsprozess, VideoanalyseLearning concepts for versatile production environmentsAbstractManagers and workers have to continually develop their competencies. Within the DFG project of the same name, teaching and learning concepts have been developed for the lean production approach of CIP. Initially the relevant competencies were developed as learning objectives with the help of two expert survey rounds. The second step was to examine the extent to which the competencies can be communicated to the target groups. Eventually conclusions on the didactic-methodological approach were drawn. This was achieved with the help of a newly developed video analysis instrument, which proofed that the developed CIP training is a suitable instrument to serve as a learning concept in learning factories for the changeable production.Keywords: Lifelong learning, lean production, CIP, continuous improvement process, video analysi
Designbasierte Didaktik und Subjektentwicklung - theoretische Reflexion zum Unterrichtsprojekt KFZ4me.de
Get PDFZusammenfassungDieser Beitrag stellt ein Unterrichtskonzept vor, bei dem digitale Medien im Lernprozess von Auszubildenden in der dualen beruflichen Erstausbildung produktiv designbasiert genutzt werden. Lernbausteine, die direkt im Unterricht entwickelt werden, können anschließend in einer Nachnutzungsphase von anderen Lernenden studiert, diskutiert, bewertet und geteilt werden (vgl. www.kfz4me.de). Der Designbegriff deutet darauf hin, dass die schüleraktive Auseinandersetzung mit den Lerninhalten in einen kreativen didaktischen Prozess mündet, der einen Rollentausch vom Lernenden zum Lehrenden induziert. Der Beitrag skizziert zunächst die Genese der Konzeption und den Stand der Forschung. Im vierten Kapitel wird das Konzept mit Blick auf die Effizienz im Lernprozess kritisch reflektiert und anhand einer konkreten Lernsituation unterrichtspraktisch ausdifferenziert.Schlüsselwörter: Designbasierte Didaktik, kfz4me, KFZ-Mechatroniker, Kompetenzent-wicklung, SubjektentwicklungDesignbased learning settings for Vocational Education and Traning (VET) and their efficiency in terms of subject development - the project kfz4me.deAbstractThe contribution introduces a teaching concept (kfz4me.de) using a designbased and product-oriented digital media environment in learning processes of vocational trainees for car mechatronics fitters. This publication facilitates evaluation and sharing of the learning modules subsequently. The text drafts the genesis of the idea and reflects it in terms of educational theory. The term designbased concept indicates the psychological significance of active content acquirement by learners within a creative didactial process. The learning efficiency of the concept will be reflected critically within the second part of the article, aiming at indicating potentially problematic areas.Keywords: Car mechatronics fitter, designbased learning, development of professional compentence, kfz4me, subject developmen
Struktur und Niveaus des Fachwissens von Kfz-Mechatronikern gegen Ende der formalen Ausbildung
Get PDFZusammenfassungIn diesem Beitrag stellen wir Ergebnisse zum Fachwissen von Kfz-Mechatronikern vor, das sich als in hohem Grade prädiktiv für berufsfachliche Leistungen in den zentralen Handlungsfeldern von Kfz-Mechatronikern erweist. Die Analysen gründen auf einer Stichprobe von rund 1000 Auszubildenden. Die in früheren Modellierungen dokumentierten Strukturen des Fachwissens können weitgehend repliziert werden, die in früheren Modellierungen beobachtbaren Inkonsistenzen zur Ausdifferenzierung des Fachwissens an fachsystematischen Inhaltsbereichen einerseits und tätigkeitsbezogenem Wissen andererseits können aufgelöst werden. Die in anderen Untersuchungen identifizierten Schwierigkeits-merkmale der berufsfachlichen Aufgaben können partiell repliziert werden, einen besonders hohen Erklärungsanteil erbringen Merkmale des Aufgabenformats. Als schwierig erwies es sich, diese Aufgabenmerkmale für die Modellierung von Fachwissensniveaus zu nutzen, was abschließend eingehend diskutiert wird.Schlüsselwörter: Kfz-Mechatroniker, Fachwissen, Strukturmodellierung, schwierigkeits-bestimmende Aufgabenmerkmale, NiveaumodellierungStructure and Levels of Car Mechatronics Technicians’ Professional Knowledge towards the End of Vocational TrainingAbstractThis paper examines the results of modeling professional knowledge of car mechatronics technicians. Professional knowledge is highly predictive for explaining professional competences in key areas in the work of car mechatronics technicians. The analyses are based on a sample of 1000 trainees. The structure of the professional knowledge found in previous studies could largely be replicated. Hereby we were able to resolve the inconsistencies between content specific dimensions and activity specific dimensions that existed in previous models. The difficulty features of the profession specific tasks that were identified in previous studies could partially be replicated. Features of the item format predict the item difficulty particularly well. It turned out to be very difficult to take those features as a basis for proficiency scaling which we finally discuss in detail.Keywords: car mechatronics technicians, professional knowledge, knowledge structure, difficulty features of items, proficiency scalin
Ausbildung 4.0 oder nur 1.2? Analyse eines technisch-betrieblichen Wandels und dessen Implikationen für die technische Berufsausbildung
Get PDFZusammenfassungAktuell wird viel darüber nachgedacht, welche Veränderungen Industrie 4.0 für unsere Ausbildungsberufe und unsere Berufsausbildung mit sich bringen wird. Aus einer Analyse der aktuellen Veröffentlichungen zu dieser Problematik lassen sich nur sehr vorsichtige Prognosen generieren, da diese zumeist über die berufliche Entwicklung nur schwache Trend-Hinweise und relativ unspezifische Aussagen bzgl. der für Industrie 4.0 erforderlichen Kompetenzen beinhalten. Innerhalb der vielfältigen aktuelle Veränderungen in den technischen Berufen zeigt sich die Entwicklung von Facharbeit hin zur Wissensarbeit als markanter Prozess, der zum einen mit den technischen Entwicklungen, die Industrie 4.0 kennzeichnen, korrespondiert, und zum anderen einen Ansatzpunkt für eine theoretisch fundierte Erforschung darstellt. Die Implementierung von Industrie 4.0 in die berufliche Bildung wird absehbar nicht in Form einer eingegrenzten Aktualisierung erfolgen, sondern als langzeitliche Transformation. In den kommenden Jahren wird sich dies wahrscheinlich kaum in den Ausbildungsberufen und der Berufsausbildung auswirken, sondern überwiegend durch Weiterbildung und lernförderliche Arbeitsgestaltung getragen werden. Die duale Berufsausbildung sollte diese Zeit nutzen, um sich konsequent für die Vorbereitung auf Wissensarbeit aufzustellen, was zum einen didaktisch-methodische Herausforderungen für die einzelnen Lernorte birgt, zum anderen aber auch gesamtorganisatorische.Schlüsselwörter: Industrie 4.0, Beruf, Informatisierung, Beruflicher WandelApprenticeship 4.0 or just 1.2? Analysis of a technical and operational change and its implications for vocational education in technical domainsAbstractThe present discussion in the field of vocational training is mainly determined by the changes that industry 4.0 brings along. The relevant papers provide a weak trend about the professional development and relatively unspecific formulation regarding the competences required for industry 4.0, so that only very cautious forecasts can be generated. Within the various changes in the technical professions, the development of “specialist work“ (Facharbeit) towards “knowledge work“ is a distinctive process that corresponds, on the one hand, with technical developments of industry 4.0, and on the other hand as a starting point for a theoretically exploration itself. The implementation of industry 4.0 in vocational education and training and its changes will not take place in the form of a restricted replacement, but rather as a long-term transformation. In the forthcoming years it is unlikely that the vocational training system will be affected directly, because at first the advanced training and learning related work structuring programmes. The dual vocational training should use this time in order to be consistently prepared for the preparation of “knowledge work“, which on the one hand has didactic-methodological challenges for the individual learning places, but on the other hand also overall organization.Keywords: industry 4.0, profession, computerization, professional change
Entwicklung und Erprobung eines Instruments zur Erfassung technischen Wissens im Fach Naturwissenschaft und Technik
Get PDFZusammenfassungIm Beitrag wird von der Entwicklung und Erprobung eines Instruments zur Erfassung des allgemein technischen Fachwissens im gymnasialen Fach Naturwissenschaft und Technik berichtet. Das Instrumentarium beinhaltet sechs Tests zur Erfassung des fachlichen Wissens in den Bereichen Automatisierungstechnik, Bautechnik, Erneuerbare Energien, Robotik, Schall- und Lärmtechnik sowie Wetter- und Klimatechnik. Im Beitrag werden sowohl die einzelnen Entwicklungs- und Pilotierungsschritte als auch die Ergebnisse der Erprobung des Instruments mit n = 666 Schülerinnen und Schülern der Mittelstufe an Gymnasien in Baden-Württemberg vorgestellt. Die Daten der Erprobung wurden mittels einer Rasch-Analyse ausgewertet. Die Ergebnisse liefern eine Evidenz für die Reliabilität und Validität des Instruments.Schlüsselbegriffe: Naturwissenschaft und Technik, Kompetenzmodellierung, Testentwick-lung, Rasch-Analyse, allgemein technisches FachwissenDevelopment and testing of an instrument for the acquisition of general technical knowledge in the subject of science and technologyAbstractThis paper deals with the development and testing of an instrument for the recording of general technical knowledge in the grammar school subject of science and technology. The equipment includes six tests for the acquisition of technical knowledge in the fields of automation technology, construction technology, renewable energies, robotics, sound and noise technology as well as weather and climate technology. In the paper, the individual developmental and pilot steps as well as the results of the testing of the instrument with n = 666 intermediate-level pupils at grammar schools in Baden-Wuerttemberg will be presented. The data of the test were evaluated by means of a Rasch analysis. The results provide evidence of the reliability and validity of the instrument.Keywords: Science and technology, competency modelling, test development, Rasch analysis, general technical knowledg
Editorial: Professionelle Kompetenz von Lehrkräften für Technik - Besonderheiten und Ansatzpunkte für die fachdidaktische Forschung
Get PDFEs ist augenscheinlich, dass die Kompetenzen von Lehrkräften eine bedeutsame Kategorie für das Lehren und das Lernen der Schülerinnen und Schülern darstellen. Der professionellen Kompetenz von Lehrkräften kommt seit mehreren Jahren eine allgemein wahrgenommene und gestiegene Bedeutung zu (vgl. z. B. Baumert et al. 2010; Kunter et al. 2013). Professionelles Wissen von Lehrkräften - ihr fachliches, fachdidaktisches und pädagogisch-psychologisches Wissen - stellen einen Kernbereich professioneller Kompetenz von Lehrkräften dar. In mehreren Studien konnte nachgewiesen werden, dass das professionelle Wissen von Lehrkräften eine entscheidende Rolle für die Qualität des Unterrichts und für den Lernerfolg von Schülerinnen und Schülern spielt (Lipowsky et al. 2009; Voss, Kunter & Baumert 2011; Voss et al. 2014; Wagner et al. 2016). Der internationale Forschungsstand lässt, trotz bestehender Forschungsdefizite, kein Zweifel an der Bedeutung der professionellen Kompetenz von Lehrkräften für die Entwicklung der Lernenden (z. B. Zlatkin-Troitschanskaia et. al. 2009; Terhart, Bennewitz & Rothland 2014; KMK 2014) und erhält damit auch volkswirtschaftliche Bedeutung.Während in diversen schulischen Fächern, u. a. in der Mathematik und Physik substanzielle Erkenntnisse zur professionellen Kompetenz von Lehrkräften vorliegen (vgl. z. B. Tatto et al. 2012; Riese et al. 2015), stellt sich die Befundlage im Unterrichtsfach Technik bzw. in interdisziplinären Fächern, wie Naturwissenschaft und Technik (NwT) an allgemeinbildenden Schulen dünn dar. Im vorliegenden Beitrag werden im Rahmen des Editorials, nachdem der theoretische Hintergrund skizziert wurde, ausgewählte Besonderheiten und mögliche Ansatzpunkte für die Forschung zur professionellen Kompetenz von Lehrkräften im Technik- und NwT-Unterricht an allgemeinbildenden Schulen, mit einem Schwerpunkt auf den gymnasialen Bildungssektor, diskutiert
Abstracts Bd. 4 Nr. 2 (2016)
No full textSebastian Goreth (Pädagogische Hochschule Ludwigsburg), Markus Rehm (Pädagogische Hochschule Heidelberg) und Bernd Geißel (Pädagogische Hochschule Ludwigsburg)Richtig Handeln in Entscheidungssituationen des Technikunterrichts - Instrumentenkonstruktion und empirische Befunde professioneller UnterrichtswahrnehmungZusammenfassungAktuell wird als wesentlicher Aspekt professioneller Lehrerkompetenz in der empirischen Bildungsforschung der Bereich der professionellen Unterrichtswahrnehmung diskutiert. Neben den Facetten content knowledge (CK), general pedagogical knowledge (PPK) sowie pedagogical content knowledge (PCK), werden in derzeitigen Modellen der Prozess des Unterrichtens unter Bezugnahme von Vorstellungen zum Lehren und Lernen sowie den Erfahrungen von Lehrpersonen erweitert. Dieser Beitrag skizziert die Entwicklung eines quantitativ angelegten vignettengestützten Testinstruments sowie deren Normwertgewinnung und fokussiert Ergebnisse einer Querschnittstudie (N=350) von Studierenden unter-schiedlicher Expertise. Es kann gezeigt werden, dass ein Instrument für eine ausreichend sensible Differenzierung zwischen verschiedenen Studierendengruppen herangezogen werden kann und dabei einen Anstieg über den Verlauf des Studiums abbildet.Schlüsselwörter: Professionelle Unterrichtswahrnehmung, Vignettentest, fachdidaktische Lehrkompetenzen, PCK-TProfessional vision in Technology Teaching - Testlet construction and empirical resultsAbstractRecent studies in the research on teacher education discussed professional vision as a vital aspect of the teacher’s competence. While models of teacher competence traditionally include content knowledge (CK), general pedagogical knowledge (PPK) and pedagogical content knowledge (PCK), the current competence models are expanded and also include processes of teaching with reference to notions of teaching and learning as well as to the teacher’s experiences. The present study investigated the development and validation of a testlet for the quantitative measurement of teacher competencies (PCK in technology teaching) in a survey on 350 university students with diverging expertise on technological teaching competence. The testlet succeeds in differentiating between students of diverging professional vision. Thus, students with a technological study topic scored better than students from other subjects and the professional vision was higher in upper semesters.Keywords: Professional vision, vignette testlet, competency of teachers\u27 ability, PCK-TMichaela Schniederjan und Martin Lang (Universität Duisburg-Essen)Schreiben im Technikunterricht: Untersuchung zum textsortenbasierten Schreiben am Beispiel der Technischen AnalyseZusammenfassungBasierend auf den Ergebnissen einer Teilstichprobe von 338 Schülerinnen und Schülern im vom BMBF geförderten Projekt SchriFT (Schreiben im Fachunterricht der Sekundarstufe I unter Einbeziehung des Türkischen) wird für das Fach Technik am Beispiel der Textsorte Technische Analyse erläutert, welche Zusammenhänge zwischen technischer Fachkompetenz und allgemein- und bildungssprachlicher Kompetenz im Deutschen bestehen und wie sich daraus fachliche und sprachliche Fähigkeiten bezüglich der Textsortenkompetenz unter Berücksichtigung weiterer möglicher Einflussgrößen bedingen. Aus den Erkenntnissen können Möglichkeiten erarbeitet werden, wie das förderliche Schreiben sinnvoll in den Fachunterricht Technik implementiert werden kann.Schlüsselwörter: sprachsensibler Fachunterricht, Technische Analyse, Textsortenkompetenz, Migrationshintergrund,Writing in Technical Education - a study of genre based writing using the example of a technical analysisAbstractBased on the results of a partial sampling of 338 pupils in the BMBF-funded project SchriFT (writing in the subject tuition of secondary level I with inclusion of the Turkish language), the relationship between technical competence and general- and academic competence in German language in consideration of other possible variables is reported. From the findings ways can be worked out as the enabling writing can be useful implemented in technical education.Keywords: language sensitive teaching, technical analysis, genre-based writing, migration backgroundVictoria Adenstedt (Universität Duisburg-Essen)Erhebung des technischen Selbstkonzepts von GrundschulkindernZusammenfassungIn einer technisierten Lebens- und Arbeitswelt nimmt die Entwicklung einer technikmündigen Gesellschaft eine zentrale Rolle ein. Mangelnde Erfahrungen mit Technik haben aber unzutreffende Einschätzungen der eigenen Fähig- und Fertigkeiten zur Folge, sodass sich ein negatives technisches Selbstkonzept entwickelt und der Umgang mit dieser vermieden wird. Schulische Bildung könnte durch die Ausbildung technischer Kompetenzen und eines positiven technischen Selbstkonzepts einem technischen Analphabetismus entgegenwirken. Solche Selbstkonzepte scheinen sich besonders im Grundschulalter zu entwickeln. In diesem Beitrag wird das Dissertationsvorhaben zur Erhebung des technischen Selbstkonzepts von GrundÂschülern vorgestellt. Der Fokus liegt hierbei auf der Entwicklung eines Erhebungs-instruments.Schlüsselwörter: Technisches Selbstkonzept, technische Bildung, Ist-Standserhebung, Mess-instrumentA research study about the technological self-concept of primary-school pupilsAbstractIn a technology-oriented world, technological literacy for everyone is essential. Technological illiteracy develops out of a lack of technology socialization. This makes a responsible participation in social life more difficult and has an impact on identity development. A lack of technological experiences may lead to self-cognitions of inaptitude and a lack of skills. The results are disinterest and aversion. These kinds of self-concepts seems to be developed at primary school age. The focus of the investigation lies on the influence of early technology education and the identity development. The aim of the study is to develop a measuring instrument as well as to investigate the current status of the technological self-concepts of primary-school pupils.Keywords: technological self-concept, technology education, current status survey, measuring instrumentUwe Pfenning (DLR Stuttgart)Die Soziotechnik (in) der TechnikdidaktikZusammenfassungSchon Goethes Faustus plagte nach all seinen akademischen Bemühen die Frage zur Effizienz seines Wissens. Heute könnte ihm die moderne Technikdidaktik dabei helfen, seine Fachdidaktik zu überwinden und sich einer inter- und transdisziplinären Vermittlung von Technik und ihrer Technologien zu zuwenden. Zunehmend emanzipiert sich „die“ Technik-didaktik von ihrer fachlichen methodischen Begrenztheit hin zur eigenen Wissenschafts-disziplin - mit Assoziationen zur Wissenschaftskommunikation und Technikfolgen-abschätzung. Ihre theoretische Entsprechung findet dieser Ansatz in der Soziotechnik. Ihr praktisches Pendant ist ein Sozio-MINT. Aber auch ihre eigenen technischen Medien helfen der Technikdidaktik sich zu einer Sozio-MINT-Didaktik zu entwickeln.Schlüsselwörter: Soziotechnik, Sozio-MINT, Technikdidaktik, Technikmündigkeit, Technik-emanzipationSociotechnics and technological didacticAbstractIn a famous contribution to classical German literature Goethe’s sophificasted Faustus ask about the efficiency of all his knowledge. Maybe modern technological didactics could help him to overwhelmed his intrinsic doubts about science, according innovative technological didactics and literacy. In Germany there is an emancipation in science for technology, already establish in Anglo-American culture a long time before. The attribution of technics as science and being a social construct is coming out and arising. Therefore technological didactics will facing new challenges to change from traditional specifically technological issues to more general socio-technological topics and issues. A new concept, called Socio-MINT, is presented for working out this inter-and transdisciplinary associations and relation-ships.Keywords: Sociotechnics, Socio-STEM, technological literacy, technological didacticsStefan Fletcher und Johannes Deutsch (Universität Duisburg-Essen)Energiemündigkeit von Schülerinnen und Schülern am Ende der Sekundarstufe I - Konzeptionalisierung eines Modells zur Energiemündigkeit und Entwicklung eines darauf basierenden TestwerkzeugsZusammenfassungDie technische Energienutzung ist ein elementares Schlüsselproblem der Menschheit. Entsprechend ist eine Bildung zur Energiemündigkeit unbestritten von großer Bedeutung für eine Teilhabe an der gesellschaftlichen Entwicklung. Zur Beschreibung des komplexen Konstrukts Energiemündigkeit wurde eine Modellvorstellung auf Basis systemtheoretischer Konzepte entwickelt, die sowohl kognitive und affektive Wissenskomponenten einer Person als auch systematisch situative Anwendungskontexte, in denen sich Wissen entfalten kann, mit berücksichtigt. Aus dem Modell wurde ein reliables und valides Testinstrument abgeleitet. In einer ersten Studie bearbeiteten 305 Schüler am Ende der Sekundarstufe I den Test. Hohe Werte im affektiven Bereich deuten darauf hin, dass die Schüler ein Bewusstsein für Energieprobleme haben. Niedrige Werte im kognitiven Teil legen hingegen nahe, dass die Schüler durch Misskonzepte und unzureichendes Wissen, nur eingeschränkt am gesell-schaftlichen Energiediskurs teilnehmen können.Schlüsselwörter: Energiebildung, Energiemündigkeit, Sekundarstufe I, TestentwicklungEnergy Literacy of Students at the end of Sekundarstufe I - Development of a Model that Conceptualizes Energy Literacy and of a Test to Assess itAbstractThe technical use of energy is one of the key problems faced by humanity. Therefore educating energy literate persons is undoubtedly important to give everybody a chance to take part in social developments. To describe the complex construct of energy literacy a model representation was developed on the basis of concepts that stem from system theory. The model representation encompasses cognitive and affective aspects of a person on the one hand and considers situational contexts in which the knowledge unfolds on the other hand. A valid and reliable test was derived from the model. In a first study 305 German students at the end of lower secondary education completed the test. High scores in the affective part suggest that students are aware of energy problems. Low scores in the cognitive part suggest that students are not fully able to engage in the social energy discourse due to misconceptions and the lack of knowledge.Keywords: Energy Education, Energy Literacy, Secondary School, Test DevelopmentJennifer Stemmann und Martin Lang (Universität Duisburg-Essen)Personen-, System- und Situationsmerkmale als Einflussfaktoren auf den problemlösenden Umgang mit technischen AlltagsgerätenZusammenfassungUm die im Alltag vermehrt vorausgesetzte Fähigkeit zum problemlösenden Umgang mit technischen Geräten im allgemeinbildenden Technikunterricht fördern zu können, widmet sich dieser Beitrag der Frage, wodurch die Interaktion mit einem technischen Gerät überhaupt zu einem Problem wird. Hierzu werden auf Grundlage soziotechnischer Systeme Merkmale auf Ebene der Systeme, der Situation und der ein System bedienenden Personen ausgemacht, von denen ein Einfluss auf die Problemsituation anzunehmen ist. Die empirisch ermittelten Schwierigkeitsindizes können mithilfe multipler Regressionsanalysen zu einem großen Teil durch die Merkmale Komplexität und Transparenz erklärt werden. Von den angenommenen Zusammenhängen zu angrenzenden Konstrukten konnte nur ein verhältnismäßig geringer Teil bestätigt werden.Schlüsselwörter: Problemlösen, Techniknutzung, Alltagsgeräte, soziotechnische Systeme, Merkmale einer ProblemsituationPerson, system and situation characteristics as parameters of the problemsolving handling of technical everyday devicesAbstractTo support the required ability in using technical devices in everyday life within technology education, the attend of the following paper is whereby the interaction with technical devices becomes a problem. For this purpose we consider devices as part of a socio-technical system, in which system-, situation and person characteristics influence the interaction with an technical device. The empirical find outs of the difficulties in handling the devices can largely be explained by its complexity and transparency. But only a small part of the assumed relations to other constructs can be shown.Keywords: Problemsolving, utilization of technics, everyday devices, socio-technical systems, characteristics of problem situationsHannes Schray & Bernd Geißel (Pädagogische Hochschule Ludwgsburg)Cognitive Apprenticeship als Gestaltungsansatz für die Fehlersuche im allgemein bildenden ElektrotechnikunterrichtZusammenfassungTechniklehrer/innen der Sekundarstufe 1 präferieren in ihrer Methodenwahl inhaltsun-spezifisch die Fertigungsaufgabe. Im Themenbereich der Elektrotechnik bedeutet dies meist, dass Lernenden im technikbezogenen Unterricht vor die Aufgabe gestellt werden, anhand eines Schaltplans die jeweiligen Bauteile auf eine entsprechende Platine zu löten. Hierbei bleibt den Schüler/innen jedoch bei auftretenden Funktionsstörrungen aufgrund von Zeitmangel bzw. messtechnischen Barrieren kaum die Möglichkeit einer adäquaten Fehlerbehebung. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich daher mit der Frage, ob und wenn ja, inwieweit der aus dem Diskurs zum situierten Lernen entstandene Cognitive ApprenticeÂship Ansatz einen Effekt auf die Kompetenz- und Motivationsentwicklung von Schüler/innen im allgemeinbildenden Elektrotechnikunterricht hat.Schlüsselwörter: Situiertes Lernen, Kognitive Meisterlehre, Technikunterricht, FehlersucheCognitive Apprenticeship as design approach for troubleshooting in electrical engineering lessonsAbstractTechnology teachers prefer in their choice of method, content unspecific, the manufacturing task. In the subject area of electrical engineering this usually means that most learners in the technology-related lessons at secondary level 1 are set to the task to solder the corresponding components to a matching board with the aid of circuit diagram. In the event of malfunctions, caused by lack of time or measuring-technical barriers, pupils scarcely have the opportunity to implement an adequate error correction. Therefore, the present report is deemed to examine the question whether - and if so, how - the approach of Cognitive Apprenticeship that originated from the discourse of situated learning, has an effect on the skills and motivational development of pupils in the course of general electrical engineering lessonsKeywords: Situated learning, Cognitive Apprenticeship, problem solving, technical educationKerstin Groß, Valerie Stehling, Anja Richert, Sabina Jeschke, Ingrid Isenhardt (RWTH Aachen University, Aachen)Einfluss einer natürlichen Benutzerschnittstelle auf die Kollaboration in virtuellen LernumgebungenZusammenfassungVirtuelle kollaborative Lernumgebungen vereinigen die Vorteile des kollaborativen Lernens mit räumlicher Unabhängigkeit sowie dem direkten Lernen am Modell. Eine aktuelle Studie aus dem Verbundprojekt „Exzellentes Lehren und Lernen in den Ingenieurwissenschaften (ELLI)“ untersucht Möglichkeiten zur Intensivierung der Kollaboration. Dabei wird eine natürliche Benutzerschnittstelle zur Steuerung des Sichtfeldes eingesetzt, die das Präsenzerleben in virtuellen Umgebungen steigert. Vermutet wird, dass dies ebenfalls für das soziale Präsenzerleben gilt. Die statistische Analyse ergibt einen signifikanten Unterschied zwischen Experimental- und Kontrollgruppe und unerwartete Ergebnisse für das soziale Präsenzerleben, wobei Selbst- und Fremdwahrnehmung der Studienteilnehmenden In-konsistenz aufweisen.Schlüsselwörter: virtuelle Lernumgebungen, kollaboratives Lernen, soziales Präsenzerleben, natürliche Benutzerschnittstelle, Oculus RiftInfluence of a Natural User Interface on collaboration in virtual learning environmentsAbstractCollaborative virtual learning environments unite the advantages of collaborative learning, spatial independence and model-based learning. A current study of the cooperative project “Excellent Teaching and Learning in Engineering Science“ (ELLI) examines the opportunities for increasing the collaboration. For this purpose a Natural User Interface for controlling the viewing area is used. A Natural User Interface can enhance spatial presence and, which is assumed, also social presence. The statistical analysis reveals one significant difference between experimental group and control group as well as unexpected results regarding social presence: the results show inconsistencies between self-perception and outside perception of the study participants.Keywords: virtual learning environment, collaborative learning, social presence, Natural User Interface, Oculus RiftStephan Abele (University of Stuttgart)Can diagnostic problem-solving competences of car mechatronics be validly assessed using a paper-pencil test?AbstractIn this study, an authentic paper-based key-feature test for electrotechnical diagnostic problem-solving competence was developed, administered to car mechatronic apprentices (N = 206) and validated using diagnostic problem-solving scores. It was hypothesized that the paper-based test scores represent the same construct as the problem-solving scores. The written test turned out to have a relatively high reliability (EAP/PV = .75). Additionally, it was found that the paper-based scores and problem-solving scores were highly correlated (r = .76) but represented empirically distinct dimensions. Presumably, the written test especially covered diagnostic knowledge and failed to cover other relevant subcomponents of diagnostic problem-solving competence. It is argued that this unexpected finding might be caused by construct underrepresentation and construct-irrelevant variance of the paper-based key-feature test.Keywords: Professional competence, domain-specific problem-solving, key-feature items, construct representation, construct-irrelevant variance Lassen sich diagnostische Problemlösekompetenzen von Kfz-Mechatronikern mit einem Papier-Bleistift-Test valide erfassen?ZusammenfassungIn der Studie wurde ein schriftlicher Key-Feature-Test zur Erfassung diagnostischer Problemlösekompetenzen entwickelt, bei einer Stichprobe von Auszubildenden der Kfz-Mechatronik (N = 206) eingesetzt und anhand von Scores zum diagnostischen Problemlösen validiert. Es wurde unterstellt, dass die Papier-Bleistift-basierten Testscores dieselbe empirische Dimension abbilden wie die Problemlösescores. Der schriftliche Test erreichte eine relativ hohe Reliabilität (EAP/PV = .75). Gezeigt hat sich zudem, dass die Test- und Problemlösescores eng korrelierten (r = .76), letztlich aber empirisch unterscheidbare Dimensionen repräsentierten. Der schriftliche Test erfasste vermutlich v.a. diagnostisches Wissen und „vernachlässigte“ weitere relevante Subkomponenten der diagnostischen Problemlösekompetenz. Dieses unerwartete Ergebnis lässt sich wohl darauf zurückführen, dass der schriftliche Key-Feature-Test das Zielkonstrukt nicht vollständig repräsentierte und zudem Konstrukt-irrelevante Varianz erzeugte.Schlüsselwörter: Berufsfachliche Kompetenz, domänenspezifisches Problemlösen, Key-Feature-Items, Konstruktrepräsentation, Konstrukt-irrelevante Varianz Jan Breitschuh, Eva Sonnenschein (Karlsruher Institut für Technologie), Jonas Fuchs (LehrWerk FJ UG haftungsbeschränkt) und Albert Albers (Karlsruher Institut für Technologie)Technisches Problemlösen in der Maschinenkonstruktion - Untersuchung von Struktur und Erlernbarkeit mittels multimodaler TechnikmodelleZusammenfassungTechnische Herausforderungen des Maschinenbauingenieurwesens erfordern umfangreiche Kompetenzen des fachspezifischen, problemlösenden Denkens und Handelns. Im Beitrag wird ein entsprechendes Kompetenzmodell hergeleitet, welches ein strukturiertes Erlernen dieser Kompetenzen ermöglicht und technische Problemlösekompetenz (tPLK) in einem Konstrukt beschreiben, das durch Formulierungshilfen für Aufgabenstellungen einerseits eine Messung ermöglicht und andererseits Lernschritte modularisiert. In einer empirischen Studie wurde die Erlernbarkeit technischer Problemlösekompetenz anhand multimodaler Modelle von typischen Mechanik-Bauteilen ermittelt. In der Auswertung konnte neben einem positiven Effekt bei Motivation, ein mittlerer positiver Effekt bezüglich Systemverständnis festgestellt werden.Schlüsselwörter: Maschinenkonstruktionslehre, Produktentwicklung, technische Problemlöse-kompetenz, multimodale TechnikmodelleTechnical problem solving in Mechanical Design - Investigation of structure and learnability with multi-modal technical modelsAbstractTechnical challenges in mechanical engineering require comprehensive competences in discipline-specific, problem solving thinking and acting. In this contribution, an according competence model is deduced, which enables a structured learning approach and describes technical problem solving competence in a construct, that facilitates measurement and modularized learning steps. Learnability with support of multimodal models of typical technical components was investigated in an empirical study. Analysis showed positive effects of the models on motivation and moderate positive effects on understanding of the technical system.Keywords: Mechanical Design Education, Product Development, technical problem solving competence, multi-modal technical modelsMarcus Dengler (Technische Universität Darmstadt)Didaktisch-methodische Rekonstruktion und Bewertung metalltechnischen Unterrichts mittels qualitativer MaterialanalyseZusammenfassungMittels einer formalen und inhaltlich-didaktischen Analyse von 26 Planungssätzen von lernfeldbasierten Unterrichtsmaterialien
Knowledge work in aircraft maintenance
Get PDFKnowledge work encompasses information processing and knowledge development tasks and places the knowledge worker at the centre of analysis. Knowledge and information are the knowledge worker\u27s most precious resource in an increasingly complex working environment. Knowledge work is analysed in the context of the productive technical working environment of aircraft maintenance at Lufthansa Technik AG. The proportion of knowledge-intensive tasks in aircraft maintenance rises with increasing complexity of aircraft and their systems and components. The quantity of information and the resulting challenges for workers also increase accordingly. The findings generated by the study and a theoretical consideration of the subject are used to derive conclusions about the practice of aircraft maintenance and concrete recommendations for action.Keywords: Knowledge work, aircraft maintenance, knowledge, information, fields of actio
Entwicklung und formative Evaluation eines Konzepts zum Transfer von Erfahrungswissen bei Servicetechnikern mittels videofallbasiertem Lernen
Get PDFZum Erwerb von Erfahrungswissen im servicetechnischen Bereich gibt es wenige theoriegeleitet entwickelte und evaluierte Konzepte. Das im Beitrag vorgestellte Modul „Learn with an Expert“ (LEX) aus dem Lern- und Transferkonzept „ServiceLernLab“ soll den Erwerb von Erfahrungswissen und die Entwicklung von Störungsdiagnosekompetenz bei jungen Servicetechnikern fördern. Der Kern des Moduls LEX besteht in einem videofallbasierten Lernen mit einem Serviceexperten an einer komplexen Laserschneidanlage, in die technische Störungen (Fehlerfälle) implementiert wurden. Im Beitrag wird zunächst über die theoriegeleitete Entwicklung und Gestaltung der Lernumgebung auf der Grundlage situierter und problembasierter Instruktionsprinzipien berichtet. Weiterhin werden (formativen) Evaluationsergebnisse zur Überprüfung der Fehlerfallschwierigkeiten durch Servicetechniker (n=3) und der Bewertung der Gebrauchstauglichkeit (Usability) von Modul LEX durch Servicetechniker (n=44) dargestellt.Schlüsselwörter: Videofallbasiertes Lernen, situiertes Lernen, Erfahrungswissen, technische Störungsdiagnose, Servicetechnike
Editorial: An inventory of technical didactic research in German-speaking countries
Get PDFAn inventory of technical didactic research in German-speaking countrie