Katharina Dutz Gert Reich Tobias Stuckenberg INFORMATIK UND TECHNISCHE BILDUNG

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1 Katharina Dutz Gert Reich Tobias Stuckenberg INFORMATIK UND TECHNISCHE BILDUNG

2 Wir erleben gegenwärtig eine Neudefinition des kulturellen Verständnisses von Technik in unserer Gesellschaft, die bestehende Traditionen der Vermittlung von Technik und Naturwissenschaften in Schule, Studium, Arbeitsmarkt und Beruf in Frage stellt. Renn, Pfennig, Jakobs 2009, S. 136

3 TECHNISCHE BILDUNG IST DIE BASIS EINER INDUSTRIEGESELLSCHAFT Die deutsche Wirtschaft ist in hohem Maße abhängig von der technischen Innovationskraft Der dramatisch ansteigende Fachkräftemangel betrifft in erster Linie die MINT-Berufe Eine wesentliche Ursache für den Mangel an Fachkräften wird im Bildungssystem verortet

4 VDI NACHRICHTEN 25. FEBRUAR 2011 Fachkräftemangel besorgniserregend Egal ob Ingenieur oder Informatiker die Lösung der anstehenden Probleme braucht Mitarbeiter mit branchenübergreifenden Qualifikationen.

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6 Überall dort, wo Informationstechnik und Nachrichtentechnik zusammenspielen, setzt die Telekom eher Ingenieure als Informatiker ein.

7 Insbesondere die Technische Bildung in der Vernetzung mit den naturwissenschaftlichen Fächern sowie mit dem Fach Informatik bildet das Fundament für eine mündige Teilhabe an gesellschaftlichen Entscheidungsprozessen bezüglich technischer Innovationen. Dieser fächerübergreifende Ansatz ist der Schlüssel für eine reflektierte und verantwortungsvolle Gestaltung der technischen Zukunft der Gesellschaft.

8 PERSPEKTIVEN UND INHALTE DER TECHNIK Technik als Produkt menschlicher Kreativität beeinflusst die Lebensgestaltung sowie die menschlichen Denk- und Handlungsweisen in rasant zunehmendem Maße. Das technische Fachwissen steigt exponentiell an. Die fachbereichsübergreifende Entwicklung von Forschungs- und Anwendungsbezügen ist kaum noch überschaubar. In der Technik existieren heute mehr als 200 Disziplinen. Für eine Allgemeine Technische Bildung ist es notwendig, eine begründete Auswahl von technischen Themen zu treffen.

9 DIMENSIONEN UND ERKENNTNISPERSPEKTIVEN DER TECHNIK (NACH ROPOHL 2001)

10 STELLENWERT DER TECHNISCHEN BILDUNG AN ALLGEMEINBILDENDEN SCHULEN Außerordentlich geringer Stellenwert, an allgemeinbildenden Gymnasien nicht vorhanden Technikunterricht findet sich nur lückenhaft in den Stundentafeln der allgemeinbildenden Schulen wieder Zumeist als Wahlpflichtkurs oder kumulativ mit anderen Fächern Dem Technikunterricht wird von der Bildungspolitik nach ein geringer Wert beigemessen. Entsprechend wenig Beachtung findet die Ausstattung an Schulen sowie eine ausreichende Zahl gut ausgebildeten Lehrkräften

11 Stundentafel Realschule Niedersachsen 2011

12 Stundentafel Hauptschule Niedersachsen 2011

13 Stundentafel IGS Niedersachsen 2011

14 Stundentafel KGS Niedersachsen 2011

15 ZIELPERSPEKTIVEN DES TECHNIKUNTERRICHTS (ROPOHL) Erlangen technischen Kenntnisse und Erkennen von Strukturzusammenhängen technisches Handeln Bedeutung und Bewertung technischer Sachverhalte vorberufliche Orientierung

16 DAS VERHÄLTNIS VON TECHNIK UND INFORMATIK Schule ( ) hat neben der Vermittlung fachlicher Inhalte die Aufgabe, den Unterrichteten alternative Lebenswege aufzuzeigen. Informatik ist in diesem Umfeld das einzige Fach mit einem starken technisch-ingenieurwissenschaftlichem Bezug. Nur in diesem Fach können die Schülerinnen und Schüler erproben, ob die konstruktive Arbeit mit technischen Werkzeugen für sie möglich und attraktiv, eben eine Lebensperspektive ist. Modrow 2005, S. 3

17 INFORMATIK IM TECHNIKUNTERRICHT Insbesondere die Informationstechnik hat in den letzten Jahrzehnten enorm an Bedeutung gewonnen. Im Technikunterricht hat sie durch das neue Kerncurriculum in mehreren Themenfeldern einen hohen Stellenwert. Neben den interdisziplinären Zugängen aus fachwissenschaftlicher Perspektive spielt die Technikbewertung und damit auch eine kritische Betrachtung der Entwicklung der Informationstechnik - eine besondere Rolle.

18 Fächerübergreifende Projekte in den Wahlpflichtkursen stellen eine Möglichkeit dar, der desolaten Stellung beider Fächer in der Schule ein Konzept entgegenzusetzen. Wenn es gelingt, die Aspekte beider Fächer zu einer sinnvollen Einheit zusammenzufassen, indem die Möglichkeiten und Perspektiven informationstechnischer Bildung mit praxisorientierten Anwendungsfeldern im Technikunterricht verknüpft werden, dient dies der Stärkung beider Fächer und damit einer lebensnahen schulischen Bildung der Schülerinnen und Schüler.

19 Kerncurriculum Technik HS / RS Niedersachsen 2011

20 Kerncurriculum Technik HS / RS Niedersachsen 2011

21 Kerncurriculum Technik HS / RS Niedersachsen 2011

22 Kerncurriculum Technik IGS Niedersachsen 2011

23 Kerncurriculum Technik Niedersachsen 2011

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26 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt M Masse

27 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt M Masse

28 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt Masse M

29 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! mit Umpolschalter ohne Absicherung

30 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! mit Umpolschalter mit Absicherung

31 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! ohne Umpolschalter mit Absicherung

32 VERSCHIEDENE µc-systeme C-Control Basic Stamp PIC-Mikrocontroller Siemens Logo Atmel AVR Atmel Evaluation Board Asuro Eigene Projekte

33 GLIEDERUNG Überblick über die verschiedenen µc-systeme Beispiele für den Einsatz von Mikrocontrollern im Unterricht Technische Modelle zum Ausprobieren

34 Der Bekannteste C-CONTROL

35 Eine Alternative BASIC STAMP

36 Es geht noch kleiner PIC-MIKROCONTROLLER

37 SIEMENS LOGO

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40 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt M Masse

41 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt M Masse

42 12 Volt Masse Endtaster oben Taster auf Taster ab Endtaster unten 6 Volt Masse M

43 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! mit Umpolschalter ohne Absicherung

44 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! mit Umpolschalter mit Absicherung

45 Fahrstuhlsteuerung Siemens LOGO! ohne Umpolschalter mit Absicherung

46 ATMELS AVR CONTROLLER

47 Ein günstiger Einstieg ATMEL EVALUATION BOARD

48 Ein fertiger Bausatz mit vielen Möglichkeiten AZURO

49 Ein erster Prototyp EIGENE PROJEKTE

50 UNTERRICHTSBEISPIELE MIT µc Verschiedene von Schülern gebaute Modelle Projekt Murmelbahn Perspektiven

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53 Projekt MURMELBAHN

54 Die Möglichkeiten sind unbegrenzt PERSPEKTIVEN

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56 TECHNISCHE MODELLE ZUM AUSPROBIEREN Aufzugsteuerung mit der Siemens Logo Bascom mit Atmel Mikrocontrollermodellen

57 Noch Fragen? DISKUSSIONSRUNDE