Jugendbegleiter. Schule. Technik. Umsetzung naturwissen schaft licher und technischer Kompetenzen in der Ganztagsbildung

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1 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Umsetzung naturwissen schaft licher und technischer Kompetenzen in der Ganztagsbildung

2 Jugendstiftung Baden-Württemberg Abteilung Servicestelle Jugend und Schule Postfach Sersheim Im Auftrag des Ministeriums für Kultus, Jugend und Sport Sersheim 2010 Redaktion: Stefanie Wichmann Grafik: Oliver Müller Visuelle Kommunikation, Mainz Druck: Printmedien Karl-Heinz Sprenger, Vaihingen/Enz Fotos: Projektfotos Jugendstiftung Baden-Württemberg sowie Laurence Gough (Titel), Izaokas Sapiro (S. 70), Gina Sanders (S. 70), Lisa F. Young (S. 70), allesamt Fotolia.com Alle Rechte vorbehalten Jugendstiftung Baden-Württemberg

3 Vorwort Kompetenzen entwickeln Kooperationen fördern Für ein exportorientiertes Land, dessen Hauptressource im Wissen seiner Bürgerinnen und Bürger liegt, ist es von größter Bedeutung, das Interesse an Naturwissenschaft und Technik frühzeitig und auf breiter Ebene zu fördern. Die Zusammenarbeit von Wirtschaft, Schule und Einrichtungen der Kinderund Jugendhilfe bietet optimale Voraussetzungen, entdeckendes und forschendes Lernen zu ermöglichen. Eine kontinuierliche Förderung naturwissenschaftlich-technischer Bildung für die Jugend braucht die Zusammenarbeit und Abstimmung zwischen schulischen und außerschulischen Bildungseinrichtungen auf der einen und den Ausbildungseinrichtungen der Wirtschaft auf der anderen Seite. Neue Bildungskonzepte in diesem Bereich müssen lernorientierte und lebensweltbezogene innovative Konzepte einschließen. Die Broschüre Jugendbegleiter. Schule. Technik. stellt bewährte Kooperationen zwischen Schule, Unternehmen und Jugendeinrichtungen vor und gibt Anregungen für weitere Projektvorhaben. Die Stärkung der technischen Bildung bei Kindern und Jugendlichen ist ein elementares Ziel vieler Einrichtungen. Neben diversen Ansatzmöglichkeiten für die Umsetzung können Sie sich über Wege informieren, wie technische Bildung auch über den Schulalltag hinaus Kompetenzen vermittelt. Die hilfreichen Links informieren Sie über spezielle Praxisbeispiele. Stefanie Wichmann Jugendstiftung Baden-Württemberg Diese Broschüre ist im Zusammenhang des gleichnamigen Fachtags am in Stuttgart entstanden. Wir möchten uns an dieser Stelle herzlich bei allen bedanken, die den Fachtag mitgestaltet haben. Ein besonderer Dank gilt den Referentinnen und Referenten für die wichtigen fachlichen Impulse. Ganz herzlichen Dank auch an die einzelnen Schulen und Projektpartner! Ohne sie hätte es diese Broschüre mit ihren vielfältigen Darstellungen nicht gegeben. 1

4 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Inhaltsübersicht Vorwort Kompetenzen entwickeln Kooperationen fördern Stefanie Wichmann Seite 1 Technik-Begeisterung wecken Prof. Dr. Rainer Schmolz, Martina Forstreuter-Klug Seite 16 Grußwort Das Jugendbegleiter-Programm: Plattform für außerschulische Angebote Staatssekretär Georg Wacker MdL Seite 4 Einführung in die technische Jugendbildung Dr. Hermann Klinger Seite 6 TecStatt: Technik entdecken Zukunft gewinnen Sieglinde Kurz Seite 12 Bildungsstandards Technik des Vereins Deutscher Ingenieure Prof. Dr. Wilfried Schlagenhauf Seite 20 Die Technikschule Esslingen Susanne Deß, Dr. Hermann Klinger Seite 32 Ideenwerkstadt Stuttgart Andreas Dobers Seite 36 Die IHK Ulm engagiert sich für den Fachkräftenachwuchs Faszination Technik begeistert für Naturwissenschaften und Technik Sandra Rau Seite 43 2

5 Inhaltsübersicht Kirbachschule Sachsenheim-Hohenhaslach Technische Bildung mit außerschulischen Partnern Seite 47 Angebote für Schulen Seite 71 Gutenbergschule Karlsruhe Von der Schulbank zur Werkbank Seite 53 Einblicke in die Technikwelt Kommentierte Links Seite 79 Grundschule am Tannenplatz Ulm KiTec Kinder entdecken Technik Seite 57 Hohenstaufen-Gymnasium Göppingen Hubschrauberfliegen in der Schule Seite 61 Ludwig-Uhland-Schule Birkenfeld Technische Bildung an der Ganztagsschule Seite 65 3

6 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Staatssekretär Georg Wacker: Das Jugendbegleiter-Programm ist eine ideale Plattform, um gerade im Bereich Technik und Naturwissenschaften schulische und außerschulische Angebote miteinander zu vernetzen. Das Jugendbegleiter-Programm wächst auch in diesem Schuljahr mit unverminderter Dynamik. Mittlerweile nehmen fast Schulen daran teil. Öffentliche Schulen schätzen das Jugend begleiter-programm als willkommenes Instrument zur Profil bildung. Das Jugendbegleiter-Programm erfüllt eine wichtige Brückenfunktion zwischen Schulen und ihrem lokalen Umfeld. Mit seinen unkomplizierten Rahmenbedingungen ermöglicht es interessierten Menschen und Unternehmen an der Gestaltung der Schule vor Ort mitzuwirken. Dank der Bereitschaft zu ehrenamtlichem Engagement, die in unserem Land besonders stark ausgeprägt und traditionell verankert ist, wird eine Fülle außerunterrichtlicher Angebote möglich. Das Programm ist auch deshalb so erfolgreich, weil sich mit ihm aktuelle Tendenzen der Schulentwicklung besonders gut umsetzen lassen. Das Jugendbegleiter-Programm ist ein ideales Unterstützungsinstrument für Schulen auf dem Weg zu mehr Selbständigkeit und Eigenverantwortung und den damit verbundenen erweiterten Gestaltungsspielräumen. 4

7 Grußwort Technische und naturwissenschaftliche Bildung im Rahmen des Jugendbegleiter-Programms stärker ins Blickfeld zu nehmen ist dabei für Schulen eine besonders interessante und wichtige Möglichkeit, diese erweiterten Gestaltungsspielräume zu nutzen. Denn bereits heute ist absehbar, dass in Zukunft großer Bedarf an entsprechenden Fachkräften bestehen wird und junge Menschen mit technischer oder naturwissenschaftlicher Qualifikation glänzende Berufsaussichten haben. Konzeption des Fachtags Jugendbegleiter. Schule. Technik. ist es, Möglichkeiten der Auseinandersetzung mit Technik außerhalb des traditionellen Unterrichts vorzustellen. Die Zusammenarbeit von Schulen, Unternehmen und Einrichtungen der Kinder- und Jugendarbeit bietet ideale Voraussetzungen für entdeckendes und forschendes Lernen. Ich lade alle Beteiligten, schulische und außerschulische Partner, Verbände, Unternehmen und Betriebe ein, diesen Prozess mitzugestalten. Er kommt unseren Jugendlichen ebenso zugute wie dem Wirtschaftsstandort Baden-Württemberg. Mein Dank gilt allen, die sich im Jugendbegleiter-Programm engagieren und durch ihren Beitrag mithelfen, das Programm so erfolgreich zu machen. Er gilt der Jugendstiftung für die Vorbereitung und Organisation des Fachtags und ganz besonders allen Referentinnen und Referenten, Schulen, Unternehmen und Jugendlichen, die ihre Projekte präsentieren und dadurch mithelfen, den Wirkungskreis des Jugendbegleiter-Programms ständig zu erweitern. Ich wünsche allen, die am Jugendbegleiter-Programm beteiligt sind, weiterhin viel Freude und Erfolg bei der Umsetzung. Staatssekretär Georg Wacker MdL Ministerium für Kultus, Jugend und Sport des Landes Baden-Württemberg 5

8 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Dr. Hermann Klinger Einführung in die technische Jugendbildung Einleitung Laut Einschätzung des Deutschen Industrie- und Handelskammertags (DIHT) fehlen der Wirtschaft 2010 rund Ingenieure, Meister und gut ausgebildete Facharbeiter. Der Präsident des DIHT stellt fest, dass aufgrund dieses Fachkräftemangels in diesem Jahr Projekte im Wert von 25 Milliarden Euro nicht realisiert werden können. Dies entspricht etwa einem Prozent Wirtschaftswachstum. Dies ist die volkswirtschaftliche Perspektive der Situation. Ein Großteil dieses Betrags von 25 Mrd. Euro wäre Gehalt und Lohn für Menschen, die jetzt vielleicht in Berufen arbeiten, die sie nicht zufriedenstellen oder die gar arbeitslos sind. Dies ist die individuelle Perspektive. Enthalten in dieser Summe sind ebenfalls nicht angefallene Steuern und Abgaben, mit denen dringende gesellschaftliche Probleme finanziert werden könnten, die gesellschaftliche Perspektive des Fachkräftemangels. Im Folgenden soll auf drei Fragestellungen eingegangen werden: 1. Welche Bedeutung hat der Fachkräftemangel? 2. Wie könnte eine innovative MINT Didaktik aussehen? 3. Welche Erfahrungen zur Umsetzung liegen vor? Welche Bedeutung hat der Fachkräftemangel? Oft wird behauptet, der Fachkräftemangel sei ein konjunkturbedingtes Phänomen: gute Konjunktur, hoher Bedarf und umgekehrt. Die Aussage ist zwar richtig, trifft aber den Kern des Problems nicht. Die Abb. 1 zeigt, dass selbst in tiefen Abschwungphasen der letzten 10 Jahre der Bedarf an Menschen in MINT Berufen deutlich höher ist als das Angebot. Der Mangel ist also strukturbedingt. Die MINT Fachkräftelücke in Deutschland, aggregierte Differenz aus offenen Stellen (Quelle: Bundesagentur für Arbeit, Institut der deutschen Wirtschaft Köln) 6

9 Einführung in die technische Jugendbildung Fortschreibungen lassen erwarten, dass der Mangel weiter steigen wird. Die Zahl der Ingenieure zwischen 25 und 34 Jahren ist heute kleiner als die Zahl der Ingenieure zwischen 55 und 64. D. h., dass schon jetzt der reine Ersatzbedarf nicht mehr zu decken ist. Der Bedarf für Innovation ist dabei noch nicht berücksichtigt. Der Einfluss des demographischen Wandels verschärft die Lage weiter. Akademikernachwuchs im internationalen Vergleich (Quelle: Wirtschafts Woche Globalisierung vom , Handelsblatt GmbH) Auch im internationalen Vergleich liegt Deutschland sowohl bei den Naturwissenschaftlern als auch den Ingenieuren auf den letzten Plätzen! Als mögliche Ursachen dieser bedrohlichen Lage werden im Bildungsmonitor 2010 aufgeführt: > Zu geringes Interesse an Mathematik und naturwissenschaftlichem Unterricht in der Schule > Zu großer Schwund in MINT Studiengängen an den Hochschulen > Zu geringer Frauenanteil in MINT Berufen 7

10 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Wie wichtig frühzeitiges Interesse an MINT für die spätere Berufswahl ist dies gilt selbstverständlich für alle Fächer zeigt die Tabelle: 71% der Studienanfänger in Mathematik, 57% der Maschinenbaus, 65% der Informatik und 65% der Elektrotechnik hatten schon in der Schule Mathematik als Interessenschwerpunkt. Ein ähnliches Bild zeigt sich für Physik. Schulische Prägung und Wahl des Studiengangs (Quelle: Institut der deutschen Wirtschaft Köln) Zusammenfassend kann man sagen, dass der Fachkräftemangel in MINT Berufen durch die Struktur der Ausbildung in Schule und Hochschule verursacht wird. Auch im internationalen Vergleich wird deutlich, dass Deutschland in MINT Berufen seine führende Stellung zu verlieren droht. Wie könnte eine innovative MINT Didaktik aussehen? Der Bildungsauftrag für alle öffentlichen Schulen ergibt sich aus dem Schulgesetz für Baden-Württemberg, der Landesverfassung und dem Grundgesetz. Das Schulgesetz sagt in 1 Absatz 2 Über die Vermittlung von Wissen, Fähigkeiten und Fertigkeiten hinaus ist die Schule insbesondere gehalten, die Schüler auf die Mannigfaltigkeit der Lebensaufgaben und auf die Anforderungen der Berufs- und Arbeitswelt mit ihren unterschiedlichen Aufgaben und Entwicklungen vorzubereiten. Der Bildungsauftrag verpflichtet nach dieser Formulierung alle öffentlichen Schulen dazu, sich ständig an sich ändernde Bedingungen der Berufs- und Arbeitswelt anzupassen. Die Ausführungen zum Fachkräftemangel legen nahe, dass der Bildungsauftrag zumindest in dieser Hinsicht nicht hinreichend umgesetzt wird. Der didaktische Vorteil aller Fächer zu den Naturwissenschaften und Technik liegt darin, dass ihre Lerninhalte uns ständig umgeben und wir unvermeidlich praktische Erfahrungen und Erkenntnisse erwerben. Diese Aussage trifft für Mathematik (M) und Informatik (I) nur insofern zu, als beide Fächer die konstruktive Basis für die Funktion von Technik darstellen und wir in unserem Lebensumfeld ständig implizite Erfahrung auch zu Mathematik (M) und Informatik (I) erwerben. Für eine innovative MINT Didaktik muss diese Wissensbasis der Lerner als wertvolle Grundlage genutzt werden, die durch weiteres Entdecken und Forschen weiter differenziert sowie inhaltlich und anwendungsbezogen vernetzt wird. Neurowissenschaftliche Forschungen weisen darauf hin, dass Verstärkung und Abschwächung, sog. Inhibition, von Vernetzung im neuronalen Netz die Nachhaltigkeit des Lernens erreichen lässt, die notwendig ist, um die weiterführende, aufwendige und streckenweise mühsame Beschäftigung der Kin- 8

11 Einführung in die technische Jugendbildung der und Jugendlichen mit MINT sicherstellt. Selbstevaluierter Erfolg im Lernprozess schafft auf Dauer das Selbstvertrauen in die eigenen MINT Kompetenzen, das wiederum die Voraussetzung darstellt für die sachgerechte Auseinandersetzung mit MINT Themen von der Ebene des gesunden Menschenverstands bis zur wissenschaftlich-technischen Professionalität. Die gezielte Organisation von Lernprozessen einer großen Bandbreite von Lernern in einer Gruppe stürzt den Organisator/Lehrer regelmäßig in den Konflikt, abzuwägen zwischen der Ermöglichung von Vielfalt und Diversität auf der einen und Effizienz der Prozesse auf der anderen Seite. Die Bildung von Klassen von Lernern, in der Schule sehr formal nach Alter gebildet, geht in der Grundannahme davon aus, dass die Mitglieder dieser Klassen so gut vergleichbare Voraussetzungen und Interessen mitbringen, dass sie mit denselben Wissensangeboten, bezogen sowohl auf Inhalte und Umfang als auch zeitliche Reihenfolge, Dauer und Zeitpunkt, effizient bedient werden können. Die Erfahrung zeigt, dass diese Annahme, wenn überhaupt, dann nur für einen kleinen Teil der Lerner einer Klasse erfüllt ist. Randgruppen der Verteilung stimmen mit den Füssen ab und lassen vor allem die als schwierig verschrienen MINT Fächer möglichst ergebnisunschädlich bezüglich des Abschlusses hinter sich. Ein Modell für die Lösung des Diversitäts-Effizienz-Dilemmas in der Organisation können wir heute schon in vielen Industrien finden. Auch dort werden Kundenwünsche immer individueller, der Wettbewerb zwingt gleichzeitig zu kostengünstigen und hochwertigen Angeboten. Ein erfolgreicher Ansatz verbindet die Kosten- und Qualitätsvorteile von Massenproduktion mit der Individualisierung in kundenspezifischer Anpassung, genannt MassCustomization MC (siehe Customization). MC auf den Punkt gebracht: Kunden werden mit geeigneten Hilfsmitteln, die im Wesentlichen auf gezielter Modularisierung des Angebots basieren, aktiv in den Abwicklungsund Fertigungsprozess eingebunden. Beispiele dafür sind Online-Angebote für Reisen oder die Konfiguratoren für PKWs. Der Transfer dieses erfolgreichen Organisationskonzepts in Schule und Unterricht wird derzeit in 4 Ländern in einem EU Leonardo Projekt erprobt. Die mögliche Umsetzung in die technische Jugendbildung soll am Beispiel des Pilotprojekts der Technikschule an der Volkshochschule (VHS) Esslingen skizziert werden. Welche Erfahrungen zur Umsetzung liegen vor? Das Konzept der Technikschule Esslingen (TSE) geht von der These aus, dass MINT Inhalte zuverlässig sind und damit prädestiniert für selbstorganisiertes Lernen. Der Prozess des selbstorganisierten Lernens wird in der TSE in Wissensmodule aufgeteilt, die den Phasen entdecken erleben erkennen zugeordnet sind (siehe Abb.). Entdecken Wo kommt die Sonnenenergie her und wie wird sie für Menschen nutzbar? Was wird gebraucht, um Solarstrom einsetzen zu können? Was fällt uns spontan noch ein? Worüber wird im Zusammenhang gesprochen? Solarzellen, Funktionsprinzip, Aufbau und wer hat sie erfunden? Wie ist das Thema mit der Schule verbunden? Fachinhalte, Projekte, Personen Selbstorganisiertes Lernen am Beispiel Solarenergie Wir bauen ein Solarmodul auf und nehmen es in Betrieb Erleben Bauteile benennen und identifizieren, Stückliste verstehen Montage von Baugruppen, Funktion beschreiben, Funktionsprüfung durchführen Inbetriebnahme und Fehlersuche Versuche und Messungen Dokumentation Erkennen Wirkprinzipien Prinzipien, Konzepte, Gesetzmäßigkeiten, erweiterte Anwendung Bauteile und Maschinenelemente Naturwissenschaftliche Konzepte Gesetzmäßigkeiten Vernetzungen 9

12 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Die Lerner können innerhalb einer Unterrichtseinheit Module auswählen, die sie in kleinen Teams von 3-4 Teilnehmern bearbeiten. In der experimentellen Phase erleben ergibt sich häufig ein Ablauf, der von der Sachlogik her bestimmt ist. Solarenergie Elektromotor In der Phase erkennen werden zielführende Wissensbausteine aus Büchern, Lehrervortrag, e-learning etc herangezogen. Im Kompetenzzentrum Energie und Umwelt der TSE (siehe Abb.) werden Module zusammengefasst, die untereinander kombiniert werden können und damit neue, thematisch verknüpfte Themenfelder experimentell, erschließbar, d. h. entdeckbar machen. Energieerzeugung mit Windkraft Wasserstofftechnologie Getriebetechnik Stirlingmotor Mechanische Energie Einfacher Roboter Die Inhalte des Kompetenzzentrums Energie und Umwelt Energie Wandlung, Erzeugung, Formen, Erhaltung Arbeit, Kraft Umwelt, Gesellschaft Energie Speichern, Transportieren Mechatronik Wärmelehre Verbrennungsmotor, Wärmekraftmaschine, Kraftwärmemaschine, Kreisprozess, 2. Hauptsatz Die Hardware für die Experimente ist so abgestimmt, dass den Modulen zugeordneten casekits funktional sinnvoll zu neuen Anordnungen kombiniert werden können. Z. B. wird die mechanische Windkraftanlage mit den Modulen Getriebetechnik und Mechanische Energie zur Windkraftanlage für elektrische Energie umfunktioniert. Mit dem Modul Wasserstofftechnologie lässt sich dann auch Energiespeicherung und Transport realisieren, d. h. die Prozesskette entdecken erleben erkennen beginnt ständig neu. Die casekits des Kompetenzzentrums Energie & Umwelt 10

13 Einführung in die technische Jugendbildung Die individuellen Lernfortschritte werden im Lernportfolio festgehalten. Die vom Lerner selbständig zu führende Dokumentation kann als Kompetenznachweis für Bewerbungen oder auch als Nachweis für Leistungen für Schulprojekte benutzt werden. Fragen: Was wollen wir erreichen? Aus der Leitfrage entwickeln alle Beteiligten gemeinsam die Aufgabenstellung, die Zielstellung. Informieren: Wir suchen gezielt nach Informationen und setzen passende Techniken ein, z. B. Brainstorming im Team, Interviews mit Experten, Internetrecherche Bearbeiten: Wir strukturieren und vernetzen die gesammelten Informationen zur zielführenden Bearbeitung der Aufgabenstellung. Wir präsentieren die Ergebnisse und stellen sie zur Diskussion. Zusammenfassen: Was habe ich dabei gelernt? Das fibz Lernportfolio Zur Durchführung der Programme an der TSE wurde ein Programm zur Ausbildung von Zertifizierten Lernbegleitern Technik (ZLT) entwickelt: Ziele > Einrichtung eines Weiterbildungsprogramms zum Zertifizierten Lernbegleiter/in Technik ZLT mit dem Schwerpunkt Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik MINT für den Altersbereich Jahre > Qualitätssicherung von formalen und informellen MINT Bildungsangeboten > Realisierung von Portfoliolernen für den Übergang in Studium und Beruf > Nachhaltige Förderung von Lebenslangem Lernen durch Individualisiertes Lernen > Lösung des Efficiency-Diversity Dilemmas durch Transfer einschlägiger Erfahrungen der Wirtschaft in Bildungsangebote (siehe EU Programm MC4VED) Adressaten > Ausgewählte Fachkräfte der Wirtschaft > Fachlehrkräfte aller Schularten der Sekundarstufe Einsatzfelder > Ganztagsschulprogramme > Integrations- und Berufsorientierungsprogramme > Außerschulische Bildungs- und Freizeiteinrichtungen > Schülerforschungszentren > Betriebliche Aus- und Weiterbildung > Technikschulen Ziele, Adressaten und Einsatzfelder des/der ZLTin Die Technikschule an der VHS Esslingen soll eine Plattform für Kinder und Jugendliche sein, auf der sie Lust auf Kompetenz in Technik entwickeln und festigen können. Letztlich müssen wir Erwachsene umdenken, damit Kinder und Jugendliche sich sagen können: MINT gehört mir! Quellen und weiterführende Literatur Vera Erdmann, Axel Plünnecke, Ilona Riesen, Oliver Stettes: Bildungsmonitor bildungsmonitor_2010.pdf Hermann Klinger, Alexander Benz: MassCustomization for Individualized Life-long Learning: Needs, Design, and Implementation, in Handbook of Research in MassCustomization and Personalization, S , World Scientific EU Leonardo Program: MassCustomization in der beruflichen Bildung Kontakt: Dr. Hermann Klinger Direktor F.PAK Ludwig-Maximilians-Universität München Bildungsberatung Paradiesweg Esslingen kli@applied-knowing.org 11

14 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Sieglinde Kurz TecStatt: Technik entdecken Zukunft gewinnen Technik trägt in verschiedenster Weise zur Gestaltung fast aller unserer Lebensbereiche bei. Obwohl wir daraus großen Nutzen ziehen, wird Technik dabei vielfach nicht bewusst wahrgenommen. Vor diesem Hintergrund ist es dem Verein Deutscher Ingenieure e. V. (VDI), dem größten und ältesten technisch-wissenschaftlichen Verein Deutschlands, ein wichtiges Anliegen, technische Bildung als Element der Allgemeinbildung zu stärken und Kinder und Jugendliche für die Technik zu begeistern. Technik bietet hierbei Perspektiven für ihre persönliche Zukunftsgestaltung in der Phase der Berufsorientierung. Jugendliche angesichts der glänzenden Berufsaussichten auf dem Arbeitsmarkt für ein Ingenieurstudium zu motivieren, ist ein wichtiges Ziel des VDI. Obwohl eine positive Entwicklung zu beobachten ist, wird in Baden-Württemberg nach wie vor dem Technikunterricht, der frühen technischen Bildung sowie der technischen Weiterbildung ein zu geringer Stellenwert eingeräumt. Aufgrund der derzeitigen Situation in den Schulen halten wir Bildungsangebote außerhalb der Schule für wichtig. TecStatt Technikbegegnung mit Zielen Technische Bildung ist uns ein wichtiges gesellschaftspolitisches Anliegen. Hierzu wird ein örtlicher Rahmen geschaffen, in dem Modelle der Begegnung zwischen Jugend und Technik auf verschiedenste Weise erprobt werden können. Der Württembergische Ingenieurverein e. V. (WIV) plant die Umnutzung eines rund 130 m² großen Raumes für die Vereinsarbeit im Bereich Jugend und Technik. Es soll ein Mehrzweck-Werkraum als Technik-Werkstatt, die TecStatt, entstehen für die technische Bildung von Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen sowie Weiterbildungsmaßnahmen von Erziehern und Lehrkräften. Unser Hauptanliegen ist es, den Umgang mit Technik und das Interesse an technischen Phänomenen bei Kindern ab 4 Jahren, Jugendlichen und jungen Erwachsenen zu stärken und zu fördern sowie die Weiterbildung von Erziehern und Pädagogen zu unterstützen. Mit dem Konzept der TecStatt sollen für die einzelnen Zielgruppen jeweils unterschiedliche Ziele erreicht werden. Für die Kinder und Jugendlichen: > Entwicklung von technischen Kernkompetenzen > Selbstvertrauen in MINT Inhalte > Förderung informellen Lernens Für die Eltern: > Plattform für eine aktive Beteiligung Für die Schulen: > Erprobung von Lehr- und Lernmodulen für den Technikunterricht > Vermittlung von erprobten Lehr- und Lernmodulen an Lehrerinnen und Lehrer im Rahmen der Fortbildung Für die Gesellschaft: > dem Fachkräftemangel entgegenwirken > dem demographischen Wandel entgegenwirken > attraktives Angebot für Schulen in Fächern mit Lehrermangel > attraktive Lernangebote für Kinder und Jugendliche in der Region Für die Wirtschaft der Region: > Standortvorteile sichern und ausbauen > Fachkräftemangel bearbeiten > Plattform für Corporate Social Responsibility Aktivitäten Hierzu dienen in der TecStatt im Einzelnen: > Raum zum Experimentieren, Entdecken, Erleben und Erkennen > Raum zur Entfaltung von Kreativität > nachhaltige Begeisterung der Kinder und Jugend für Technik > technische Grundbildung ermöglichen > Allgemeinbildung Technik stärken 12

15 TecStatt: Technik entdecken Zukunft gewinnen Foto: VDI Württembergischer Ingenieurverein e.v. (WIV) > Vermittlung von grundlegendem Verständnis und Zusammenhängen > Technikmündigkeit im Umgang mit Alltagstechnologien und in der Auseinandersetzung mit neuen Technologien > Möglichkeiten der Technik aufzeigen > persönliche Möglichkeiten und Chancen aufzeigen > Wissen in außerschulischen Situationen nutzen zu können > Entwicklung der eigenen Urteilsfähigkeit > Unterstützung in der Berufswahl > Bewerben des Ingenieurberufs Ferner sollen als Gesichtspunkte unterstützt werden: > Die Entwicklung von Lehr- und Lernmodulen im Fach Technik > Eine Multiplikationsplattform für technische Inhalte > Die Fort- und Weiterbildung für Lehrerinnen und Lehrer, Erzieherinnen und Erzieher > Eine Vernetzung von an Bildung und Erziehung beteiligten Einrichtungen und Funktionsträgern im Raum Stuttgart TecStatt Zielgruppenorientierte Vermittlung von Technik Grundlage unseres Vorhabens ist die Dokumentation und Analyse zu Technik und Bildung in Deutschland (s. VDI-Report S. 38) sowie das Nachwuchsbarometer Technikwissenschaften (Ergebnisbericht der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften und des VDI). Unser Motto ist Freude an Technik! TecStatt will individuelle Erfahrungen ermöglichen. Wichtig ist die aktive selbstständige Auseinandersetzung mit Inhalt und Thema. Wir greifen Aufgabenstellungen aus dem privaten, beruflichen und öffentlichen Leben auf. Experimente werden selbst durch geführt und sowohl Fehler als auch Umwege als wichtiger Bestandteil des Lernprozesses zugelassen. Wirkliches individuelles Verstehen soll ermöglicht werden. Interesse zu wecken ist ein erstes, wichtiges Ziel. Unser langfristiges Ziel ist die Aufrechterhaltung des Interesses durch Kontinuität der Maßnahmen. Auch 13

16 Jugendbegleiter. Schule. Technik. einzelne Aktionen und Events sind bedeutsam, weil es bei Schülerinnen und Schülern Schlüsselerlebnisse auslösen kann. Wir wollen nachhaltig Raum schaffen, um Kinder und Jugendliche an Technikthemen heranzuführen, sie zu motivieren und zu begeistern. Die TecStatt soll Plattform sein, wo experimentiert werden kann, Neugierde und Staunen geweckt und erhalten wird und spielerisches Lernen unterstützt wird. Technik muss unmittelbar erfahrbar werden. Kinder und Jugendliche sollen Entdecken, Erleben, Erkennen und Verstehen: > Aufgaben aus dem privaten Leben > Experimente selbst durchführen > Individuelle Erfahrungen ermöglichen > Fehler und Umwege sind erwünscht > Aktive Auseinandersetzung mit Inhalt und Thema > Technik unmittelbar erfahrbar machen > Neugierde und Staunen wecken und erhalten TecStatt konkret Die Begegnung mit Technik wird in der TecStatt konkret. Sie findet statt in Experimenten und Workshops zu technischen Inhalten z.b. Festo CaseKits, Kosmos -Baukästen, LPE -Materialien, Conrad Elektronik. Es werden einerseits Baukästen eingesetzt, die bereits existieren; andere Experimente werden selbst entwickelt. Die Brauchbarkeit dieser Lehr- und Lernmodule wird dabei durch VDI-Ingenieure getestet und durch PPT-Folien oder Animationen inhaltlich ergänzt. Nachfolgend einige Experimente anhand von konkreten Bausätzen: > Verbrennungsmotor (2-Takter, 4-Takter) > Getriebetechnik > Elektromotor > Wasserstofftechnologie > Elektronikexperimente > Dampfmaschine/Kraftwerk > Solare Energie > Der einfache Roboter > Mechanische Energie > Energieerzeugung durch Windkraft Die Bausätze enthalten alle zum Experimentieren notwendigen Materialien werden altersgruppengerecht eingesetzt, im Anschluss wieder in Einzelteile zerlegt und immer wieder erneut angewendet. Eine Anleitung und Betreuung erfolgt durch erfahrene VDI-Ingenieure, die von Pädagogen unterstützt werden. Experimente und Workshops werden laufend überprüft und ergänzt. TecStatt eingebettet in Technik-Netzwerke Der VDI-Württembergischer Ingenieurverein e. V. verfügt über ein breit gefächertes, jahrelang gepflegtes Netzwerk, bestehend aus persönlichen Kontakten zu Vertretern von Firmen, Schulen, Universitäten, Vereinen, Verbänden sowie zu Ministerien im Großraum Stuttgart. Dieses Netzwerk nutzen wir, um unsere Inhalte weiteren Multiplikatorinnen und Multiplikatoren zugänglich zu machen und damit nachhaltige Wirkung über den örtlichen und zeitlichen Rahmen hinaus zu erzielen. Als Multiplikatorinnen und Multiplikatoren sind zu nennen: > Schulleitungen, Lehrerinnen und Lehrer, Eltern, Erzieherinnen und Erzieher, Lernhelfer, Professoren > Vertreterinnen und Vertreter von Vereinen, Verbänden und Ministerien Geplant ist die Zusammenarbeit mit Lehrerausbildungsstätten sowie Kooperationen mit Bildungsträgern. Es sollen Fortbildungen und Beratungsmöglichkeiten für Pädagoginnen und Pädagogen angeboten werden. Schulmaterialien können praktisch erprobt werden. Materialien und Werkzeuge können ausgeliehen werden. TecStatt gezielte Wirkung Das Projekt TecStatt richtet sich mit seinem Angebot an verschiedene Zielgruppen. Den Schwerpunkt legen wir dabei auf den gesamtheitlich zu betrachtenden Bildungsweg in Richtung Befähigung zur Hochschulreife. Primäre Zielgruppe: > Kinder und Jugendliche im Alter von 4 bis 19 Jahren zunächst im Umkreis des VDI-Hauses (Bezirk Vaihingen, Rohr, Kaltental, Büsnau), später im Großraum Stuttgart 14

17 TecStatt: Technik entdecken Zukunft gewinnen > Schulen, Kitas, Kindergärten. Im direkten Umkreis des VDI- Hauses Stuttgart befinden sich > 10 Kitas und Kindergärten, 4 Grund- und Hauptschulen, 2 selbständige Grundschulen, 2 Gymnasien, 1 Realschule, 2 Privatschulen, 1 berufliche Schule Im Einzelnen wollen wir mit dem TecStatt-Angebot folgende Teilgruppen erreichen: Kinder im Alter von 4-12 Jahren Mädchen und Jungen im Alter von 4 bis 12 Jahren lernen gemeinschaftlich die Welt der Technik kennen auf unterhaltsame und spielerische Weise. Die Angebote sollen > Basiswissen für technische und naturwissenschaftliche Themen aufbauen, > Verständnis für grundsätzliche Phänomene und technische Abläufe erzeugen, > zeigen, welche Alltagsgegenstände mit welcher Technik funktionieren, > jede Menge Spaß machen! Jugendliche und junge Erwachsene Zielgruppen sind Jugendliche und junge Erwachsene im Alter von Jahren. > Hier geht es v. a. darum, das kreative und gestalterische Element von Technik kennenzulernen. Es geht darum, aus Basiselementen die Gestaltung von Lösungsansätzen erfahrbar zu machen. Weitere Zielgruppen (Weiterbildung/Dienstleistung): > Schulleitungen, Lehrerinnen und Lehrer, Erzieherinnen und Erzieher, Eltern Angaben zur Institution Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Der VDI versteht sich national und international als Dienstleister und Sprecher von Ingenieuren und Technik. Er ist eine gemeinnützige, von wirtschaftlichen und parteipolitischen Interessen unabhängige Organisation und mit rund Mitgliedern der größte technisch-wissenschaftliche Verein Deutschlands. Der VDI umfasst 45 Bezirksvereine und 15 Landesverbände. National und international ist der VDI bekannt für seine Stärken und Rollen als inter- und transdisziplinärer Netzwerker, Sprecher der Ingenieure und der Technik sowie Wissenspool und -vermittler. Sein enormes technisches Wissen in den verschiedensten Branchen und branchenübergreifenden Bereichen sowie in der Ingenieurförderung generiert er aus dem Netzwerk seiner Mitglieder und Kooperationspartner sowie in Zusammenarbeit mit Wirtschaft und Wissenschaft. Dieses Wissen stellt er diesen Zielgruppen sowie anderen Technikinteressierten in Form von Beratungsleistungen, Broschüren, Seminaren, Tagungen, VDI-Richtlinien, Messen u.v.m. wiederum zur Verfügung. Dieses duale Netzwerk (Nukleus des Wissens) einerseits mit einem enormen Wissen und andererseits einer Vielzahl interessantester, persönlicher Beziehungsgeflechte steht im Vordergrund aller Aktivitäten des VDI. Der Württembergische Ingenieurverein e. V. (WIV) ist mit knapp Mitgliedern der mitgliederstärkste Bezirksverein des Verein Deutscher Ingenieure. Im WIV werden Veranstaltungen, Betriebsbesichtigungen, Vorträge, Diskussionen, Seminare und Exkursionen von zahlreichen Arbeitskreisen veranstaltet. Kontakt: VDI-Württembergischer Ingenieurverein e. V. Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Sieglinde Kurz Referentin Jugend und Technik Hamletstr Stuttgart Telefon: / Telefax: / kurz@vdi-stuttgart.de 15

18 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Prof. Dr. Rainer Schmolz, Martina Forstreuter-Klug Technik-Begeisterung wecken In der Region Heilbronn-Franken versucht das Netzwerk faszinationtechnik, Kinder und Jugendliche für Technik und Naturwissenschaften zu begeistern. Die Technik hat unsere Welt stärker beeinflusst, als wir zuweilen wahrhaben wollen. Lässt man in einer ruhigen Minute nur die letzten 100 Jahre Revue passieren und stellt sich vor, was allein in unserem Alltag fehlen würde, wenn findige Ingenieure und Techniker nicht so erfolgreich gewesen wären, wird der hohe Stellenwert der Technik schlagartig klar. Dabei geht es nicht um eine unkritische Technik-Verehrung, sondern um die realistische Einschätzung der Bedeutung technischer Prozesse und Mittel. Das Netzwerk faszinationtechnik will Kinder und Jugendliche an Technik heranführen, die Möglichkeiten und Grenzen von Technik sowie deren enge Verbindung zu den (Natur-) Wissenschaften deutlich machen. Auch Spaß und Freude beim Experimentieren und handwerklichen Arbeiten zu wecken dieses Anliegen stand bei der Gründung des Vereins im Dezember 2004 in Heilbronn Pate. Dahinter steht ein Netzwerk von Unternehmen wie beispielsweise BOSCH GmbH, EnBW, AUDI AG, Wittenstein u. v. m. und Institutionen aus der Region Heilbronn- Franken, das den Verein ideell und finanziell unterstützt. Technik erleben Die Grundlage der Arbeit des Vereins wird vom praktischen Erleben von Technik bestimmt. Daraus leiten sich die gene- 16

19 Technik-Begeisterung wecken rellen Ziele ab. Diese sind: Kinder und Jugendliche nachhaltig für Technik begeistern, vermehrt Mädchen an die Technik heranführen, Berufs- und Studiermöglichkeiten aufzeigen und langfristig dem Facharbeiter- und Ingenieurmangel entgegenwirken. Technik begreifen hat im übertragenen Sinne etwas mit den Händen zu tun. Wenn ein Kind beim praktischen Tun herausfindet, aha, so funktioniert das, dann wird die altersgruppenangepasste Vermittlung von Theorie wesentlich erleichtert. Die Kinder und Jugendlichen müssen sagen können: Das hab ich gemacht! Und sie müssen ihr Werk mit nach Hause nehmen und es Freunden, Eltern und Bekannten präsentieren können. Der Verein Faszination Technik e. V. hat hierzu eine Reihe von Initiativen aufgenommen, Bewährtes weiterentwickelt und Neues geschaffen. Seit Anfang Februar 2006 bietet der Verein an der Hochschule Heilbronn TeCdays for Kids Workshops für Kinder im Alter zwischen acht und zwölf Jahren an. In Gruppen können die Kinder unter sachkundiger Anleitung selbstständig verschiedene Objekte wie kleine Elektromotoren, solarbetriebene Fahrzeuge, Luftkissenfahrzeuge, Kaleidoskope oder Fernrohre aufbauen. Weit über tausend begeisterter Kinder haben bisher an den TeCdays teilgenommen. Ein noch unerfüllter Wunsch ist es, in Heilbronn eine Jugend-Technik-Akademie einzurichten. Auf Anfrage geht der Verein auch in Schulen, bevorzugt Grundschulen, aber auch Realschulen und Gymnasien. Mit den Klassen werden dann vor Ort ähnliche Geräte und Objekte wie an der Hochschule Heilbronn gebaut. Daneben erhalten Schulen Beratung und Hilfe beim Aufbau und der Durchführung von Workshop-Reihen und bei der Einrichtung von professionellen Werkräumen für die Technik (Tekpoints). Für seine Mitgliedsfirmen führt faszinationtechnik im Unternehmen vor Ort Workshops für Kinder von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern durch. Dabei werden die Objekte auf die Firmen abgestimmt. Bei der AUDI AG in Neckarsulm wird beispielsweise ein Solarfahrzeug gebaut, bei der Firma Dieffenbacher in Eppingen ein Elektromotor und beim Bauunternehmen 17

20 Jugendbegleiter. Schule. Technik. Bilder von Ausstellungen und Workshops vom Verein Faszination Technik e.v. Leonhard Weiss in Satteldorf und Göppingen ein pneumatischer Radlader. Steigende Nachfrage Die Resonanz auf diese Aktionen ist groß und die Nachfrage steigt. Bei Tagen der offenen Tür von Firmen und Institutionen wie der Firma Marbach, BOSCH GmbH, ZEAG AG und der experimenta Heilbronn bietet der Verein Technik-Workshops für Kinder an. Zunehmend ist er auch in Kommunen wie zum Beispiel Abstatt, Untergruppenbach, Leingarten und Neckarwestheim (Landkreis Heilbronn) im Rahmen von Kinderferienprogrammen oder sonstigen Veranstaltungen aktiv. Der 2007 gegründete TeClub hat bereits über 200 Mitglieder. In diesem Club erhalten Kinder und Jugendliche attraktive Angebote wie die Teilnahme an Workshops zu vergünstigten Konditionen oder gemeinsame Exkursionen in Technikmuseen, Sternwarten und Radiostationen und zum Raketenversuchsgelände des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) nach Lampoldshausen, wo eine Druckluft-Wasser- Rakete gebaut wird. Unter dem Kürzel GET Generationen erleben Technik hat sich zusammen mit der Hauptschule und der Gemeinde Untergruppenbach eine Initiative entwickelt, in der Hauptschüler mit technikbegeisterten Senioren und Kindergarten-Kindern bauen und basteln. Die Kinder sollen so frühzeitig an Technik herangeführt werden, bei den Hauptschülerinnen und -schülern soll das Selbstwertgefühl gesteigert werden. Im Raum Heilbronn gibt es an drei Grundschulen eine Kinderakademie, die sich der besonderen Förderung begabter Schüler widmet. Die Technikkurse dieser Kinderakademie werden zum großen Teil durch den Verein betreut. Hier erfahren die Kinder Wissenswertes über Roboter und Magnetismus, Solar- 18