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# System prepended metadata

title: Analyse & Projekt
tags: [Technikbildung und technische Bildung & Projekte und Problemorientierter Werkunterricht]

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tags: Technikbildung und technische Bildung & Projekte und Problemorientierter Werkunterricht
title: Analyse & Projekt
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# Seminar: Technikbildung und technische Bildung & Projekte und Problemorientierter Werkunterricht
## Sitzung: Analyse & Projektarbeit
> *Dr. Stefan Blumenthal*

<div style="clear: both"></div>

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## Ziele für heute:

- [ ] Aneignung von Wissen über Bedeutung und Einsatz der Methoden Analyse und Projekt
- [ ] Anwendung von Wissen über Bedeutung und Einsatz der Methoden Analyse und Projekt

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## Einführung

Konsens der allgemeinen Technikdidaktik ist, dass bei der Vermittlung technischer Sachverhalte sowhl die Inhalts- als auch die und Prozessdimension Beachtung finden sollten. Entsprechend sollten Lerninhalte über spezifische Lernverfahren kontextualisiert werden (Tärre, 2016).

Bereits 1980 beschrieb Wilkening Lernverfahren für den allgemeinbildenden Technikunterricht, die auch heute noch zur Gestaltung des Unterrichts eingesetzt werden. Diese setzen unterschiedliche Fokuspunkte und verfolgen unterschiedliche Ziele:
&nbsp;
*Übersicht über verschiedene Unterrichtsverfahren in Anlehnung an Schmayl und Wilkening (1984, S. 126ff)*

|fachübergreifende Verfahren|fachspezifische Verfahren|
|---|---|
|Akzentuierung der human-sozialen Dimension (persönliche Kompetenzen im Vordergrund)|Akzentuierung der Sachdimension (Fachkompetenzen im Vordergrund)|
|- Projekt|- Lehrgang|
|- Betriebserkundung|- Konstruktionsaufgabe|
|- Fallstudie|- Fertigungsaufgabe|
|- Planspiel|- technisches Experiment|
|- Analyse|- Demonstration|
|...|...|

Nachdem wir uns bereits mit der Demonstration und dem Experiment beschäftigt haben, werden in der heutigen Sitzung die Grundideen und Bedeutungen der Unterrichtsverfahren **Analyse** und **Projekt** thamtisiert.

## Analyse

Die technische Analyse ist die systematische Untersuchung eines technischen Systems oder Sachverhalts. Dabei sollten zentrale Komponenten sowie deren Funktion und Stellung im übergeordneten Gesamtsystem untersucht werden. Das Ziel ist das Aufdecken von Ursache-Wirkung-Zusammenhängen.

Das Verfahren ist in ganz besonderer Weise auf technische Zusammenhänge und ein entsprechendes analytisches Denken gerichtet. Es ist somit als abstrakt-handlungsorientiert zu bezeichnen. Nach der Beobachtung oder Vergegenwärtigung eines technischen Systems ist dieses zu analysieren.

```graphviz
digraph Analyse {
label="" 
  resolution=72;
  bgcolor="#C6CFD532";
  ratio="fill";
  fontname=Arial;
  nodesep=0;
  node [style=filled,fontname=Arial,fontsize=12,shape=polygon];
  edge [color=Red, style=dashed];
  splines=T;
    center=T;


  subgraph cluster_Ebene1 {
    label="Ebene 1";    
    "Hauptfunktion\n (z.B. Stoffumsatz)" [width=4]
    "Technisches System\n (z.B. Werkzeugmaschine)" [width=4]
  }

  subgraph cluster_Ebene2 {
    label="Ebene 2";    
    size="5";
    "Teilfunktionen\n (z.B. Energie übertragen)" [width=4]
    "Subsysteme: Funktionseinheiten\n (z.B. Getriebe)" [width=4]
  }

  subgraph cluster_Ebene3 {
    label="Ebene 3";
    size="5";
    
    "Grundfunktionen\n (z.B. Verbrennungsenergie bereitstellen)" [width=4]
    "Subsysteme: Funktionselemente\n (z.B. Zahnräder)" [width=4]
  }
  
  "Funktion"->"Hauptfunktion\n (z.B. Stoffumsatz)"
  "Hauptfunktion\n (z.B. Stoffumsatz)"->"Teilfunktionen\n (z.B. Energie übertragen)";
  "Teilfunktionen\n (z.B. Energie übertragen)"->"Grundfunktionen\n (z.B. Verbrennungsenergie bereitstellen)";
  
  "System"->"Technisches System\n (z.B. Werkzeugmaschine)"
  "Technisches System\n (z.B. Werkzeugmaschine)"->"Subsysteme: Funktionseinheiten\n (z.B. Getriebe)";
  "Subsysteme: Funktionseinheiten\n (z.B. Getriebe)"->"Subsysteme: Funktionselemente\n (z.B. Zahnräder)";
    
    
}

```
*Hierarchischer Aufbau von Systemen oder technischen Sachverhalten und deren Funktion (angelehnt an Bader, 2000, S. 15)*

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### Rolle der schulischen Akteure bei der Analyse

Die Schüler:innen haben die Aufgabe, vorhandene Produkte und Prozesse der industriellen Produktion zu analysieren.

Die Lehrkraft muss zur Vorbereitung eines solchen Verfahrens technische Systeme bzw. Sachverhalte sichten, auswählen und die dafür erforderlichen Materialien beschaffen. Darüber hinaus sind Erfahrungen im Einsatz von Strukturierungs- und Visualisierungstechniken (bspw. Mind-Map-Methode, Concept-Maps, Networking) hilfreich, Ordnung in komplexe Zusammenhänge zu bringen.

:::info
:page_facing_up: **Aufgabe**
Überlegen Sie Beispiele von technischen Objekten oder Sachverhalten, die im Kontext einer Analyse durch Kinder untersucht werden könnten. Beziehen Sie sich auf die Inhaltsfelder:
* Haushalt und Freizeit
* Transport und Verkehr
* Arbeit und Produktion
* Bauen und Wohnen
* Versorgung und Entsorgung
* Information und Kommunikation


:::

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### Verlaufsphasen

Die Analyse eines technischen Systems bzw. Sachverhalts erfolgt in mehreren Schritten:

:::warning
:::spoiler **1. Produktbetrachtung und Vermutungen über Funktionszusammenhänge und Zerlegungsmöglichkeiten**

Für die Betrachtung und Hypothesengenerierung sind folgende Fragen relevant:
* Welche Formen, Farben und Materialien erkennt man?
* Welche Teile können unterschieden werden?
* Kann die Handhabung am Objekt abgelesen werden?
* Wie bringt man es zum Funktionieren?
* Wie fühlt es sich an, und wie liegt es in der Hand?
* Was bewirkt es, und was kommt dabei heraus?
* Wie funktioniert es, was ist bekannt, was unbekannt?

:::

:::warning
:::spoiler **2. Zerlegen des Produktes – Ordnen und Gruppieren**
Hauptform ist die Demontage, da sich technische Sachverhalte nicht allein durch die Betrachtung erschließen lassen. Folgende Fragen sind hierbei von Relevanz:
* Wie und womit kann das Objekt zerlegt werden?
* Darf man es nötigenfalls zerstören?
* Wie werden die Einzelteile gesammelt und geordnet?

:::

:::warning
:::spoiler **3. Klären des Funktionszusammenhanges – Anfertigen einer Funktionsskizze**
Um die Funktionsweise des Systems bzw. Sachverhalts zu klären, sind folgende Fragen bedeutsam:
* Aus welchen Teilen besteht es, und was ist deren Funktion?
* Aus welchen Materialien bestehen die Teile, wie wurden sie hergestellt, und wie sind sie verbunden?
* Welche Teile bilden zusammen eine Einheit?
* Welches sind ihre korrekten Bezeichnungen?

:::

:::warning
:::spoiler **4. Remontage**
Bei der Remontage ist die folgende Fragestellung zentral:
* In welcher Reihenfolge wird das Objekt wieder zusammengebaut, und funktioniert es danach einwandfrei?

:::

:::warning
:::spoiler **5. Auswertung**
Die Auswertung bezieht sich auch eine Einschätzung des Systems bzw. des Sachverhalts selbst sowie auf die Dokumentation der Arbeitsschritte. Dabei sind folgende Fragen notwendig:
* Wie sieht das Mittel-Zweck-Verhältnis aus, und ist das Produkt seinen Preis wert?
* Sind die Materialien sachgerecht eingesetzt?
* Wie werden die Demontageschritte, die Einzelteile sowie die Erfahrungen und Erkenntnisse festgehalten?
* Wie, wo und mit welchen Mitteln können die Erkenntnisse präsentiert werden?

:::

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### Erreichbare Lernziele durch Anwendung einer Analyse im Unterricht

Die Lernenden können ...
* ein technisches System erfassen und unter Beschreibung der Systemgrenzen mit seiner Umwelt in Beziehung setzen,
* die wesentlichen Elemente des Systems identifizieren,
* für Gesamtsystem und Subsysteme eine Funktionsstruktur aufstellen und jeweilige Haupt- und Nebenfunktionen analysieren,
* den Zusammenhang zwischen den Elementen eines Systems durch deren Eingangs-, Ausgangs- und Zustandsgrößen beschreiben,
* das Ergebnis einer Systemanalyse darstellen und bewerten sowie
* Folgerungen für den Einsatz und die Verbesserung eines technischen Systems vornehmen.

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## Projekt(-orientiertes) Arbeiten

„Do it yourself!“

Nach Fischer findet Projektunterricht dann statt, ...
>[Fischer (2008, S. 35)](color=Red)
... "wenn sich Schüler interessengeleitet Ziele setzen, diese gemeinsam erreichen wollen, dabei problemhaltige Aufgabenstellungen bewältigen und sich möglichst selbstständig mit Sachinhalten auseinandersetzen."

Die Projektmethode ist eine Form des handlungsorientierten Unterrichts. In dieser Unterrichtsform arbeitet die Schülergruppe ziel- und ergebnisorientiert zusammen an einem Thema. Die Schüler:innen sind also auf allen Ebenen des Projekts selbstverantwortlich tätig und für die Organisation zuständig.
Projekte sind nicht einfach nur beliebige Themen, sondern haben eine Bedeutung für die Gesellschaft, zum Beispiel, indem sie in die direkte Lebensumwelt der Schüler:innen eingreifen und hier etwas verändern. Zudem sind sie zielgerichtet, das heißt, es gibt immer auch ein Lernziel, das mit einem Projekt erreicht werden soll. Im Projektunterricht entsteht ein Produkt, das den Lernprozess der Beteiligten dokumentiert.
Bei Projekten wird fächerübergreifend gearbeitet. So können zu einem Thema auf unterschiedlichste Weise die verschiedenen Fächer und Wissenschaften zur Hilfe genommen werden, um zu sehen, was sie zur Lösung eines Problems jeweils beitragen können.

Da die im Projektunterricht geforderten Qualifikationen des weitgehend selbständigen Planens und Handelns nicht in gleichem Maße von allen Schüler:innen erwartet und vorausgesetzt werden können, spricht Mühl (2004) von der Notwendigkeit einer Abschwächung der Projektidee bzw. einer Reduktion der Elemente. Er prägte den Terminus „projektorientierter Unterricht“ (ebd.: 14) als gängigste Form eines handlungsbezogenen Lernens in der Schule.

Das Projektverfahren wird genutzt, um technische Probleme im Gesamtzusammenhang gesellschaftlicher und sozial-humaner Voraussetzungen zu erschließen.

Folgende Merkmale eines Projekts lassen sich festhalten:

* Die Schüler:innen haben entscheidenden Einfluss auf die Auswahl der Aufgabe.
* Planung und Durchführung des Projekts liegen in der Hand der Arbeitsgruppe.
* Die Aufgabe ist fachübergreifend und steht in Wechselwirkung mit der außerschulischen Lebenswelt.
* Das Ergebnis ist ein gebrauchstüchtiger Gegenstand oder eine Aktion von gesellschaftlicher Bedeutung.
* Maßstab für die Beurteilung der Schülerleistungen ist der Projekterfolg.
 
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### Verlaufsphasen eines Projekts

Die Phasen eines Projekts lassen sich schwer spezifisch und allgemeingültig fassen, das sie stark situationsabhängig sind. Grobe lassen sich die Phasen jedoch folgend sequenzieren:


```graphviz
digraph dg{
  label="" 
  resolution=72;
  bgcolor="#C6CFD532";
  ratio="fill";
  fontname=Arial;
  nodesep=1;
  size="";
  node [fontname=Arial,fontsize=12,shape=polygon];
  edge [color=Red, style=dashed];
  splines=T;
  center=T;
  
  "1. Entscheidungsphase" [style=filled,shape=component];
  "2. Planungsphase" [style=filled,shape=component];
  "3. Durchführungsphase"[style=filled,shape=component];
  "4. Auswertungsphase"[style=filled,shape=component];
  
  "1. Entscheidungsphase"->{"Ermitteln der\n Schülerinteressen und\n Entscheidung"};
  "2. Planungsphase"->{"Planen des Ablaufs,\n Festlegung von Aktionen\n und Arbeitsgruppen"};  
  "3. Durchführungsphase"->"Informationsbeschaffung,\n Realisierung der Arbeit";
  "4. Auswertungsphase"->"Kritische\n Rückbesinnung";
  
  
  "1. Entscheidungsphase"->"2. Planungsphase"
  "2. Planungsphase"->"3. Durchführungsphase"
  "3. Durchführungsphase"->"4. Auswertungsphase"
  
  }
  ```

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### Rolle der schulischen Akteure bei einem Projekt

|Die Schüler:innen|Die Lehrkraft|
|---|---|
|Die Aufgaben der Schüler:innen bestehen darin, das Projekt größtenteils selbst zu planen, durchzuführen und auszuwerten. Die Aufgaben umfassen und erfordern ein hohes Maß an Selbststrukturierung und Selbststeuerung, Kooperation sowie aktiver Teilnahme am Prozess.|Die Aufgaben der Lehrkraft bestehen darin, Hilfe bei der Strukturierung zu bieten und arbeitsmethodische Kompetenzen zu vermitteln, die Schüler:innen zu ermutigen, Gefühle und Bedürfnisse zu äußern und diese Kommunikationsprozesse zu moderieren sowie gruppendynamische Probleme bewusst zu machen (-> Lernberater).|
 



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### Hinweise zur Durchführung eines Projekts

Bei der Durchführung eines Projekts sollten folgende Punkte bedacht werden:

* Wichtig ist im Anfang, mit einem <mark>möglichst kleinen Vorhaben zu beginnen</mark>, um erst einmal Erfahrungen zu sammeln.
* Oft wird angenommen: „Problemlösen lernt man durch Problemlösen“. Dies ist jedoch nicht selbstverständlich, da die Lösung einiger Probleme <mark>spezifischer Kenntnisse und Fähigkeiten zur Bewältigung</mark> bedarf.
* Die Durchführung von Projekten im schulischen Alltag gestaltet sich oft schwierig, da diese ein <mark>erhöhten Zeitaufwand</mark> mit sich bringen, d.h. die Methode setzt ein <mark>gewisses Maß an Ausdauer und Konzentration</mark> der Schüler:innen voraus. Dies kann leicht zu Überforderungen führen.
* Nicht alles, was in der Schule vermittelt werden soll, kann in Projekten gelernt werden. So wird es immer <mark>Fächer oder zumindest Teilgebiete</mark> in einem Fach geben, <mark>bei denen Projektarbeit nicht sinnvoll</mark> ist, zum Beispiel, wenn ein systematischer Aufbau des Stoffs sowie Übung und Fertigkeitstraining notwendig ist.
* <mark>Schwächere, ängstliche und gehemmte Schüler:innen</mark> könnten bei dieser Methode Probleme haben, weil sie sich <mark>nicht selbstinitiativ</mark> in das Projekt einbringen. Andererseits ist die Projektmethode gerade für diese Schüler:innen auch eine <mark>Chance</mark>, ihre bisher nicht gezeigten <mark>Stärken und Fähigkeiten</mark> in einem anderen Kontext als traditionellem Unterricht unter Beweis zu stellen.
* Eine weitere Schwierigkeit liegt in der <mark>Leistungsbewertung</mark>: Die Lehrkraft muss einen angemessenen Weg finden, sowohl den Einsatz und die Beiträge der Schüler:innen während der Durchführung als auch die Präsentation des Projekts zu bewerten. Hier eignen sich <mark>beispielsweise Portfolios oder Lerntagebücher</mark>. 
* Letztlich liegen <mark>kaum wissenschaftliche Nachweise zur Wirksamkeit</mark> des Einsatzes der Projektmethode vor. Erfahrungsberichte über gelungene Projekte sprechen von einer gesteigerten Lernfreude, positiv erlebten sozialen Prozessen zwischen Lehrern und Schülern sowie unter den Schülern und nachhaltig erworbenen Kenntnissen.



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## Abschluss

:::info
:page_facing_up: **Aufgabe**
Bearbeiten Sie die folgende Learningapp:
<iframe src="https://learningapps.org/watch?v=prn4jx6i322" style="border:0px;width:100%;height:400px" allowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true"></iframe>

:::

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## Selbsteinschätzung

Inwieweit haben Sie die Ziele für diese Einheit erreicht?

|Ziele|:smiley:|:confused:|:disappointed:|
|---|:---:|:---:|:---:|
|Aneignung von Wissen über Bedeutung und Einsatz der Methoden Analyse und Projekt|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|
|Anwendung von Wissen über Bedeutung und Einsatz der Methoden Analyse und Projekt|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|

:::info
:mega: Sollte Ihnen ein Ziel zu kurz gekommen sein oder wenn Sie jegliches Feedback oder Kritik haben, nutzen Sie bitte die Kommentarfunktion und geben Sie mir Hinweise zum Überarbeiten.
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## Literatur
* Bonz, B. & Ott, B. (2003)(Hrsg.), Allgemeine Technikdidaktik – Theorieansätze und Praxisbezüge. Baltmannsweiler: Schneider Verlag Hohengehren.
* Frey, C. (2007). Die Projektmethode: „Der Weg zum bildenden Tun“. Weinheim: Beltz.
* Henseler, K. & Höpken, G. (1996). Methodik des Technikunterrichts. Bad Heilbrunn: Klinkhardt Verlag.
* Hüttner, A. (2005). Technik unterrichten. Haan-Gruiten: Europa Verlag.
* Pahl, J.-P. (2008). Bausteine beruflichen Lernens im Bereich „Arbeit und Technik“. Teil 2: Methodische Grundlegungen und Konzeptionen. Bielefeld: W. Bertelsmann Verlag.
* Pahl, J.-P. (2007). Ausbildungs- und Unterrichtsverfahren. Ein Kompendium für den Lernbereich Arbeit und Technik. Bielefeld: W. Bertelsmann Verlag.
* Schmayl, W. / Wilkening, F. (1995). Technikunterricht. Bad Heilbrunn: Klinkhardt Verlag.