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Junior-Ingenieur-Akademie: für Technik begeistern

Dossier

Technik zugänglich machen Die Junior-Ingenieur-Akademie (JIA) ist ein technikorientiertes Wahlpflichtfach für die Jahrgangsstufen 8 und 9 . Die Akademie ist auf zwei Jahre ausgelegt und ist fest im Lehrplan verankert. Das Programm versteht sich allerdings nicht nur als Wahlpflichtfach an ausgewählten Schulen. Vielmehr möchte es Schulen ohne JIA oder eigenständigen Technik-Unterricht die Möglichkeit geben, Technik-Projekte in ihren Fachunterricht zu integrieren. In Zusammenarbeit mit Lehrkräften aus ganz Deutschland werden Unterrichtseinheiten und Arbeitsmaterialien in Form von Arbeitsblättern, Videos und Artikeln für Lehrerinnen und Lehrer aller Fächer entwickelt und angeboten, um ihre Schülerinnen und Schüler für Technik-Themen zu begeistern. Die Lernenden analysieren konkrete technische Artefakte, planen, konstruieren und fertigen diese auch selbst. Durch die Arbeit werden neben fachlichen Kompetenzen auch gezielt Sozialkompetenzen gefordert und gefördert. Dazu gehören Kreativität und Innovationsfähigkeit, ein Bewusstsein für globale Zusammenhänge, Kommunikations- und Kollaborationsfähigkeit, der Umgang mit digitalen Medien und neuen Technologien sowie die Fähigkeit, vernetzt zu denken. Design Thinking kann dabei helfen, unterschiedliche Inhalte zu kombinieren, Fähigkeiten im Team gemeinsam zu nutzen und die Grenzen der Fachdisziplinen zu überwinden – ein spannender Ansatz, um Unterricht anders zu gestalten – insbesondere bei der Arbeit an Technik-Projekten. Über das Programm "Junior-Ingenieur-Akademie" Apps programmieren, Solaranlagen bauen, Roboter durch das Klassenzimmer tanzen lassen. All das gehört zum Alltag von Schülerinnen und Schülern der Junior-Ingenieur-Akademie. Die Junior-Ingenieur-Akademie ist ein Programm der Deutsche Telekom Stiftung . Ziel des Programms ist es, junge Menschen für technische und naturwissenschaftliche Berufsbilder zu begeistern . Somit kann den Schülerinnen und Schülern der Übergang von der Schule zur Berufsausbildung oder zur Hochschule erleichtert werden, indem ihre individuellen Kompetenzen frühzeitig und konsequent gefördert werden. Lernenden der Jahrgangsstufen 8 und 9 wird durch die enge Zusammenarbeit zwischen Schulen, Hochschulen und Unternehmen ein Einblick in die Arbeitswelt von Ingenieurinnen und Ingenieuren sowie Forschenden ermöglicht. Sie haben die Chance, eigene Talente in diesen Bereichen zu entdecken und zu entwickeln. Dieses Vorhaben wird durch Workshops und Praktika in Unternehmen unterstützt. Neben dem vorbereitenden Unterricht in der Schule vermitteln Dozenten und wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Hochschule den Lernenden theoretische und praktische Kenntnisse der Ingenieurwissenschaften.

  • Fächerübergreifend
  • MINT: Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik

Diversitätskompetenz im Technik-Unterricht: Ein Leitfaden für…

Fachartikel

Dieser herunterladbare Leitfaden beinhaltet Anregungen, wie Lehrkräfte mehr Vielfalt in ihren Technikunterricht bringen können. Statt generelle Empfehlungen zu geben, begleitet der Leitfaden dabei, eigene individuelle Handlungsideen zu entwickeln.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Fort- und Weiterbildung, Berufliche Bildung

Interview: Technik-Unterricht in Zeiten von Corona: (Wie) geht das?

Fachartikel

Die Corona-Pandemie hat einen großen Einfluss darauf, wie Schule und Unterricht gestaltet werden können. Fächer mit einem hohen Praxisanteil – wie zum Beispiel der Technik-Unterricht – sind hierbei besonders gefordert. In diesem Interview berichten uns vier Lehrkräfte, wie Sie ihren Unterricht im letzten Jahr gestaltet haben, welche Probleme sie dabei hatten und was sie auch für die Zukunft mitnehmen konnten. Es wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" geführt.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung

Individuelles Erfinden mit Hilfe der Konstruktionsaufgabe

Video / Kopiervorlage

Dieses Video richtet sich an Lehrkräfte, die innerhalb eines technischen Unterrichtvorhabens die Methode der Konstruktionsaufgabe einsetzen möchten. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Beim Konstruieren werden neuartige Lösungen für konkrete technische Problemstellungen gefunden. Konstruieren fördert technische Kreativität, das Verständnis des Zusammenhangs zwischen Praxis und Theorie und die Fähigkeit zur Entwicklung und Darstellung technischer Probleme und Lösungen. Die Konstruktionsaufgabe als Unterrichtsmethode ist daher ein wichtiges Instrument für die Vermittlung technischer Allgemeinbildung. Das Video gibt einen Einblick in die Konstruktionsaufgabe, beschreibt die Phasen der Konstruktionsmethode, zeigt die Anwendung von Verfahren und Hilfsmittel zum Problemlösungsprozess und erläutert exemplarisch die Konstruktion einer Handyladestation im Technikunterricht. Die dazugehörigen Arbeitsbögen können medial in einzelnen Phasen der Problemlösung eingesetzt werden. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler wenden ihre Fachkenntnisse bei der Lösung von technischen Problemstellungen an und vertiefen sie. fertigen technische Skizzen, Zeichnungen und Schaltpläne an. nutzen Werkzeuge und Maschinen, bearbeiten Materialien. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler nutzen den Konstruktionsprozess zur Lösung technischer Problemstellungen. erlernen Verfahrungen und Hilfsmittel zur Problemlösung. bewerten und optimieren technische Lösungen. nutzen digitale Medien eigenständig für Recherchen (Materialauswahl, Tutorials). Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler gehen wertschätzend miteinander um und integrieren andere. konstruieren arbeitsteilig. diskutieren und wertschätzen technische Lösungen.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II

Die Mehrfachfertigung – industrielle Fertigung

Kopiervorlage / Video

Dieses Arbeitsmaterial ist der zweite Teil der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0". Sie richtet sich an Lehrkräfte, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels CAD und 3D-Druck gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt.Nachdem im ersten Modul die methodische Gestaltung einer Einzelfertigung eines Tic-Tac-Toe-Spieles thematisiert wurde, geht es in diesem Modul darum, wie eine Mehrfachfertigung des Spiels geplant, organisiert und durchgeführt werden kann. Außerdem werden folgende Themen behandelt: Fertigungsarten inhaltliche Kontexte im Fächerverbund Kosten- und Bedarfsanalyse Planung von Arbeitsschritten, Vorrichtungen und Schablonen Vor- und Nachteile der Automatisierung Die Fortbildung richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Technik-Unterricht, in AGs oder in fächerübergreifenden Projekten – und hierbei mit Schülerinnen und Schüler Werkstücke konstruieren und fertigen. Alle vier Module der Fortbildung stehen als Video bereit. In den Videos erhalten Sie Anregungen und Hinweise zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Ergänzend dazu erhalten Sie Arbeitsmaterialien (inklusive der Fortbildungspräsentation), die zum Teil direkt im Unterricht eingesetzt werden oder an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Neben der industriellen Fertigung beschäftigen sich die anderen Module mit der handwerklichen Fertigung , der digitalen Fertigung und schließlich mit der rechnergesteuerten Fertigung rund um das Thema " Industrie 4.0 ". Der Beitrag Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte gibt einen Überblick über die Inhalte und Themen der gesamten Online-Fortbildungsreihe.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I

Die Fertigungsaufgabe – handwerkliche Fertigung

Kopiervorlage / Video

Dieses Arbeitsmaterial ist der erste Teil der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0". Sie richtet sich an Lehrkräfte, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels CAD und 3D-Druck gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt.Der erste Teil der Fortbildungsreihe beschäftigt sich mit der handwerklichen Fertigung. Darin werden die Ziele der Fertigung in der Schule vermittelt und präsentiert. Außerdem werden folgende Themen behandelt: Fertigungsvorbereitung Technische Zeichnungen Messen – Anreißen – Prüfen Instruktionen versus technische Experimente Empfehlungen zur Bewertung der Ergebnisse Die Fortbildung richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Technik-Unterricht, in AGs oder in fächerübergreifenden Projekten – und hierbei mit Schülerinnen und Schüler Werkstücke konstruieren und fertigen. Alle vier Module der Fortbildung stehen als Video bereit. In den Videos erhalten Sie Anregungen und Hinweise zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Ergänzend dazu erhalten Sie Arbeitsmaterialien (inklusive der Fortbildungspräsentation), die zum Teil direkt im Unterricht eingesetzt werden oder an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Neben der handwerklichen Fertigung beschäftigen sich die anderen Module mit der industriellen Fertigung , der digitalen Fertigung und schließlich mit der rechnergesteuerten Fertigung rund um das Thema " Industrie 4.0 ". Der Beitrag Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte gibt einen Überblick über die Inhalte und Themen der gesamten Online-Fortbildungsreihe.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I

Die rechnergesteuerte Fertigung – Industrie 4.0

Video / Kopiervorlage

Dieses Arbeitsmaterial ist der vierte Teil der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0". Sie richtet sich an Lehrkräfte, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels 3D-Druck und CAD gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt.Der vierte Teil der Fortbildungsreihe beschäftigt sich mit der rechnergesteuerten Fertigung. Darin werden didaktische Einsatzmöglichkeiten von digitalgestützten Fertigungssystemen vermittelt und präsentiert. Weitere Themen, die hierbei behandelt werden sind: Einführung in den 3D-Druck Beispiele für Auswahlkriterien eines 3D-Druckers Einführung in die Slicer-Software Ultimaker Cura Empfehlungen zur Bewertung der Ergebnisse Die Fortbildung richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise in AGs, im Technik-Unterricht oder in fächerübergreifenden Projekten – und hierbei mit Lernenden Werkstücke konstruieren und fertigen. Alle vier Module der Fortbildung stehen als Video bereit. In den Videos erhalten Sie Hinweise und Anregungen zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Ergänzend dazu erhalten Sie Arbeitsmaterialien (inklusive der Präsentation zur Fortbildung), die zum Teil direkt im Unterricht eingesetzt werden oder an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Neben der rechnergesteuerten Fertigung beschäftigen sich die anderen Module mit der handwerklichen Fertigung , industriellen Fertigung , und schließlich mit der digitalen Fertigung rund um das Thema "CAD-Software". Der Beitrag Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte gibt einen Überblick über die Inhalte und Themen der gesamten Online-Fortbildungsreihe.

  • Technik / Sache & Technik
  • Fort- und Weiterbildung, Sekundarstufe I

Konstruieren mit CAD-Software – digitale Fertigung

Kopiervorlage / Video

Dieses Arbeitsmaterial ist der dritte Teil der Online-Fortbildungsreihe "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0". Sie richtet sich an Lehrerinnen und Lehrer, die technische Projekte von der handwerklichen bis hin zur rechnergestützten Fertigung mittels 3D-Druck und CAD gestalten wollen. Das Material wurde im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" entwickelt. Der dritte Teil der Fortbildungsreihe beschäftigt sich mit dem Einsatz von digitalen Medien in der Fertigung. Darin werden didaktische Einsatzmöglichkeiten einer CAD-Software vermittelt und präsentiert. Weitere Themen, die hierbei behandelt werden, sind: Strukturierung eines Lehrgangs für eine CAD-Software Einführung in TinkerCAD Konstruktionsaufgabenbeispiele Empfehlungen zur Bewertung der Ergebnisse Die Fortbildung richtet sich an alle Lehrkräfte, die technische Bildung in unterschiedlichen Kontexten vermitteln – beispielsweise im Technik-Unterricht, in AGs oder in fächerübergreifenden Projekten – und hierbei mit Schülerinnen und Schülern Werkstücke konstruieren und fertigen. Alle vier Module der Fortbildung stehen als Video bereit. In den Videos erhalten Sie Anregungen und Hinweise zur methodischen Gestaltung eigener technischer Projekte. Ergänzend dazu erhalten Sie Arbeitsmaterialien (inklusive der Fortbildungspräsentation), die zum Teil direkt im Unterricht eingesetzt werden oder an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Neben der digitalen Fertigung beschäftigen sich die anderen Module mit der handwerklichen Fertigung , industriellen Fertigung und schließlich mit der rechnergesteuerten Fertigung rund um das Thema " Industrie 4.0 ". Der Beitrag "Von der handwerklichen Einzelfertigung zur Industrie 4.0 – Online-Fortbildung für Lehrkräfte" gibt einen Überblick über die Inhalte und Themen der gesamten Online-Fortbildungsreihe.

  • Technik / Sache & Technik
  • Sekundarstufe I, Fort- und Weiterbildung

Geschichte der Nachrichtentechnik

Unterrichtseinheit

Dass es das Handy nicht schon im Mittelalter gab, ist Schülerinnen und Schülern bekannt. Welche technischen Instrumente der schnellen oder gar synchronen Nachrichtenübertragung es gab, erfahren sie bei dieser Entdeckungsreise durch die Technikgeschichte.Aus der Lebenswelt der Jugendlichen ist das Handy nicht mehr wegzudenken. Es unterstützt das Bedürfnis, immer und überall erreichbar zu sein, wichtig zu sein, am Leben von Freundinnen, Freunden und der Familie teilzunehmen, auch wenn diese gerade mal nicht präsent sind. Hinzu kommen die immer größeren technischen Möglichkeiten, die noch lange nicht ausgereizt sind. Das Handy kann als (Video-)Kamera, als Internetzugang oder als Fernsehgerät genutzt werden. Erst im Vergleich mit der Umständlichkeit und Exklusivität historischer Nachrichtenübertragungssysteme wird den Schülerinnen und Schülern das phänomenale Ausmaß ihrer (technischen) Kommunikationsmöglichkeiten deutlich. Daher ist es wichtig, die Entwicklung dieses, fast schon universellen, Kommunikationsmittels zu beleuchten.Idealerweise führt ein(e) Physik- oder Techniklehrer(in), der/die auch das Fach Geschichte vertritt, dieses Unterrichtsprojekt durch. Hierbei sollte für jeweils zwei bis drei Schülerinnen und Schüler ein Internetzugang zur Verfügung stehen. Optimal ist es, die Technik der Nachrichtenübertragung in verschiedenen Fächern zu behandeln. Im Technikunterricht lassen sich einfache Nachrichtenübertragungssysteme, wie der Morseapparat herstellen oder die technischen Systeme einschließlich deren Codierung erläutern. Ähnlich kann man im Physikunterricht vorgehen, wo mithilfe dieser Unterrichtsidee die Phänomene Schall, Elektrizität und Magnetismus erläutert werden können. Das Fach Geschichte hilft, die technischen Erfindungen in die historische Entwicklung einzuordnen.Die Schülerinnen und Schüler lernen die historische Entwicklung der Nachrichtentechnik kennen. erkennen die Bedeutung dieser Technik für die gesellschaftliche Entwicklung. lernen die technische Funktionsweise von Nachrichtenübertragungssystemen kennen. entwickeln eigene Codierungen für die Nachrichtenübertragung. nutzen das Internet als Rechercheinstrument. "Handys sind an aller Munde. Besonders bei jungen Menschen ist eine Kommunikation ohne "Mobile Phones" nahezu undenkbar geworden. Trotzdem leben wir erst am Anfang einer Zeit, in der (Tele-)Kommunikation jederzeit und überall stattfinden kann, was bis vor wenigen Jahrzehnten kaum möglich erschien. Vor zwei Jahrhunderten bestimmte die Postkutsche noch die Geschwindigkeit der Kommunikation zwischen entfernt wohnenden Menschen." (vgl. Starsbytes, So geht's) Eine Stars@Bytes Online-Lerneinheit Die Stars@Bytes-Partner (Konzeption, Redaktion und Gesamtleitung Zeitbild Verlag GmbH, hier mit Unterstützung von Siemens Mobile Phones) rufen die Schulen auf, herauszufinden, zu welchen Ergebnissen das Lernen mit Internet-Unterstützung führt. Das Thema "Die Geschichte der Kommunikation" ist ein Beispiel aus einer Reihe von fünf Einheiten, die zur Bearbeitung angeboten werden. Von den Anfängen bis hin zu Visionen "Das Projekt "Geschichte der Kommunikation" verfolgt das Ziel, Schülerinnen und Schülern die Geschichte der Kommunikation von ihren Anfängen bis hin zu Visionen zukünftiger Kommunikationsmöglichkeiten überblicksartig nahe zu bringen." (vgl. Starsbytes, Projektinhalt). Abschließend soll dann die Leitfrage geklärt werden können, ob wir am Anfang eines neuen Kommunikationszeitalters stehen. Stars&Bytes Lerneinheit: "Geschichte der Kommunikation" an einer Reise durch die Geschichte der Kommunikation in neun Etappen teilnehmen die Geschichte der Kommunikation von ihren Anfängen bis hin zu Visionen zukünftiger Kommunikationsmöglichkeiten überblicksartig kennen lernen im Verlauf des Projekts eine Online-Zeitung zum Thema "Medien im Wandel" produzieren. Reise durch die Geschichte der Kommunikation Das Thema wird zunächst in Form einer Reise durch die Geschichte der Kommunikation in neun Etappen präsentiert. Arbeitsaufträge zu den "Lernetappen" Zunächst einmal können die Schülerinnen und Schüler die neun zur Verfügung gestellten "Lernetappen" durcharbeiten. An vielen Stellen finden sich eingestreute Arbeitsanregungen, die mögliche Anstöße zur vertiefenden Auseinandersetzung mit bestimmten inhaltlichen Aspekten des Projekts liefern können. Wer nicht das gesamte Projekt bearbeiten will (z.B. aus zeitlichen Gründen), kann die Lerngruppe diesen Bereich größtenteils selbständig am Computer bearbeiten lassen. Anfänge (Gebärdensprache, Höhlenmalerei) Entwicklung der Schrift Buchdruck Post Zeitung Telegrafie und Telekommunikation Rundfunk, Fernsehen Information-Kommunikation Zukunft (Ende der Reise) Übergreifende Aufgabenstellungen "Am Ende der Reise" "Übergreifende Aufgabenstellungen" finden sich am Ende der Unterrichtseinheit im Abschnitt "Am Ende der Reise", die auch als roter Faden genutzt werden sollen, wenn man das Gesamtprojekt ausführen will. Diese fünf übergreifenden Aufgaben leiten zum handlungsorientierten Lernen in der Gruppe an. Dabei werden unter anderem folgende Themen berücksichtigt: Erfolgreiche Erfindung Zum Begriff "Kommunikation" Kommunikationsmittel in den 30er Jahren Erfindungen im Internet Im Verlauf des Projekts sollen Schülerinnen und Schüler eine Online-Zeitung zum Thema "Medien im Wandel" produzieren. Um die Arbeit an der Online-Zeitung zu ergänzen, sind verschiedene zusätzliche Aktivitäten denkbar. Einige Ideen hierzu werden in der Rubrik Geschichte der Kommunikation, Lehrerhandreichungen genauer dargestellt: Erkundungen in Unternehmen der IT-Branche und/oder bei Zeitungsredaktionen Einladung von bzw. Interviews mit Vertretern aus den neuen Medienberufen Exkursionen zu Museen mit Medien- und Kommunikationsabteilungen Straßenbefragungen zu aktuellen Themen aus der Welt der Medien Das Erstellen einer Online-Zeitung soll schließlich sowohl schul- als auch länderübergreifende Kooperationen möglich machen. Beispiele und Erläuterungen werden ebenfalls im Bereich "Lehrerhandreichungen" zur Verfügung gestellt.

  • Technik / Sache & Technik / Geschichte / Früher & Heute
  • Sekundarstufe I

Gestaltete Umwelt: Ein Fenster zur Baukultur und Gesellschaft

Unterrichtseinheit

Diese Unterrichtseinheit zur gestalteten Umwelt ermöglicht Schülerinnen und Schülern der Sekundarstufe II im Kunstunterricht, Baukultur als menschliche Leistung wahrzunehmen, indem sie gebauten Lebensraum als gestaltete Umwelt in ihrer Schulumgebung reflektieren und erkunden. Exemplarisch am Fenster und seiner Bedeutung in verschiedenen Epochen, der (Um-)Baukultur, im Handwerk sowie in Architektur, Literatur und Kunst erschließen sie sich diese Zusammenhänge. Durch Epochen-Recherche, künstlerische Schulraumerkundung und einen Modellbau-Wettbewerb zur nachhaltigen Umgestaltung der Schulturnhalle entwickeln sie ein Verständnis für Baukultur, Handwerk und gesellschaftliche Entwicklungen. Das Material eignet sich auch für den Geschichtsunterricht sowie Projekttage und -wochen. Gestaltete Umwelt prägt unser Leben. Diese Unterrichtseinheit regt die Lernenden dazu an, diese Prägung zu analysieren und zu reflektieren. So entwickeln die Schülerinnen und Schüler zunächst einen bewussten Blick auf ihre gebaute Umgebung im Schulgebäude und nutzen dabei das architektonische Element des Fensters als Analyseobjekt. In dieser Auseinandersetzung erkennen die Lernenden die Architektur als eingebunden in das Spannungsverhältnis von praktischer Funktionalität, Weltsicht und künstlerischem Anspruch – ein Spannungsfeld, das individuelle als auch gemeinschaftliche Interessen vermittelt. Den Blick weiten sie im nächsten Schritt auf ihren Alltag, auf die Malerei, zeitgenössische Kunst, Geschichte, Literatur, aber auch auf die Technik, das Handwerk und die Materialien. Im Rahmen eines Experten-Puzzles recherchieren sie zur Geschichte, Funktion, Ästhetik und Form sowie zum Material und Handwerk von Fenstern als exemplarischen Elementen architektonischer Gestaltung in verschiedenen Epochen (Antike, Mittelalter, Renaissance, Barock, Klassizismus, 20. Jahrhundert, Gegenwart und Zukunft) und stellen Überlegungen zu heutigen Ansprüchen als Spiegel gesellschaftlicher Fragen zu Ressourcen-, Energie-, Umwelt- und Klimaschutz sowie zur Nachhaltigkeit und Baukultur an. In einem Erkundungsauftrag können sie die Recherche-Ergebnisse am eigenen Schulgebäude nachvollziehen, indem sie Zeichnungen und Skizzen anfertigen und Recherche-Aufträge zur Charakteristik der Architektur an der eigenen Schule umsetzen. Dabei lädt die Unterrichtseinheit ein, auch Handwerker/-innen in der Region zu besuchen und zu interviewen: Glaser/-in, Tischler/-in, Schreiner/-in, Dachdecker/-in usw. Im letzten Schritt übertragen die Schülerinnen und Schüler ihre Erkenntnisse in einen praktischen Modellbau: ihre Turnhalle der Zukunft. Sie suchen nach kreativen Lösungen für einen Umbau der eigenen Schul-Turnhalle, bedenken dabei unter anderem Ästhetik, Grün- und Wasserflächen, Barrierefreiheit, Ressourcen- und Energieschonung, multiple Nutzungsmöglichkeiten sowie die Einbindung des regionalen Handwerks. Für die Modellanfertigung recherchieren sie im Baukulturbericht und messen im Anschluss die eigene Turnhalle aus, rechnen in verschiedene Maßstäbe um, skizzieren, entwerfen und gestalten letztlich ihr Modell. Die Ergebnisse dieser Unterrichtseinheit können in Form einer großen Ausstellung präsentiert werden. Diese Unterrichtseinheit bietet sich besonders für das Fach Kunst der Sekundarstufe II im Themenbereich "Gestaltete Umwelt“ sowie in "Form und Funktion: Idee, Planung, Entwurf und Herstellung" und "Epochenwissen" an. Am Beispiel architektonischer Elemente wie dem Fenster betrachten die Schülerinnen und Schüler die gestaltete Umgebung im Längsschnitt der Epochen und ihrer Charakteristika (Form, Funktion, Ästhetik usw.), erkunden kriterien- und fragengeleitet sowie künstlerisch-entdeckend das eigene Schulgebäude und übersetzen ihre Erkenntnisse praktisch in einen Modellbau der schuleigenen Turnhalle. Zugleich knüpft dieses Unterrichtsmaterial an Themen weiterer Fächer an, unter anderem: Nachhaltigkeit, Energie- und Ressourcenschonung durch (neue) Technologien und Materialien (Geografie-, Politik-, Sozialkunde- und Technik-Unterricht), Maßstabsumrechnung (Geografie- und Mathematik-Unterricht), halb-offene und freie Recherchen durchführen (Deutsch-Unterricht) und Epochen-Erkundung (Geschichts- und Kunst-Unterricht). Die vielen Gelegenheiten zu Recherchen im Internet und in der eigenen Umgebung (Interviews von Handwerkerinnen und Handwerkern in der Region) sowie zur freien, kreativen Präsentationsmöglichkeit von Ergebnissen fördert die Medienkompetenz und die Kreativität der Schülerinnen und Schüler. Eine Auswahl an möglichen Recherche-Medien ist bei halb-offenen Aufträgen gegeben und kann ergebnisorientiert erweitert werden. Die Methodenkompetenz der Schülerinnen und Schüler wird durch vielfältige Sozialformen gefördert. So üben sie sich in der Think-Pair-Share-Methode und im Experten-Puzzle. Im Rahmen der Binnendifferenzierung können Lehrkräfte, je nach Stärken und Bedürfnissen der Lerngruppen-Mitglieder, Aufgaben in Einzel-, Paar- oder Gruppenarbeiten ermöglichen. Auch können einige Aufgaben als Sprint-Aufgaben für schnelle Lernende verwendet werden. Für die Ergebnispräsentationen bieten sich unterschiedliche Möglichkeiten an: Eine Präsentationsecke im Klassenraum, eine Ausstellungswand im Schulgebäude, die für Mitschüler/-innen, Lehrkräfte und Eltern zugänglich ist, oder ein Mitschnitt auf der Schulwebseite usw. Für das dritte Arbeitsblatt – dem Modellbau der Turnhalle – ist ein Wettbewerb eine tolle Möglichkeit, die Schülerprodukte mitsamt Planungen und Überlegungen kriteriengeleitet zu begutachten und zu prämieren. Als Jury kann hier zum Beispiel die Parallelklasse fungieren. Hinweis für den Modellbau Für die Gestaltung des Modells der Turnhalle (Arbeitsblatt 3) benötgen die Schülerinnen und Schüler ein kariertes Moderationspapier der Größe DIN-A3 und einen Dreikantmaßstab für das maßstabgetreue Skizzieren und Entwerfen. Für die Ausmessungen der Turnhalle können, wenn vorhanden, Laser-Messgeräte verwendet werden. Es reichen aber auch Schritte als grobes Mess-Instrument. Die Schülerinnen und Schüler sollten dafür zunächst einen Schritt mit einem Maßband messen, um daraufhin Messungen per Schritt durchzuführen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler planen durch Ausmessungen der schuleigenen Turnhalle ein Modell aus Wellpappe, skizzieren und entwerfen den Modellbau maßstabgetreu und gestalten das Modell kriteriengeleitet und mit nachhaltigen Materialien. kennen Charakteristika zu Form, Funktion, Ästhetik, Material und Handwerk des Fensters im geschichtlichen Längsschnitt. können Informationen zur Geschichte, Herstellung, Form, Konstruktion und Funktion der Fenster am eigenen Schulgebäude recherchieren und wiedergeben. Medien- und Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erkunden den eigenen Klassenraum, das Schulgebäude und die Turnhalle künstlerisch-erforschend und mit allen Sinnen. führen halb-offene und offene Recherche-Aufträge im Internet durch. führen ein Interview mit Handwerkerinnen und Handwerkern, die mit Fenstern oder Fensterteilen arbeiten, durch. präsentieren ihre Ergebnisse in einem Präsentationsmedium nach Wahl. arbeiten in einem Experten-Puzzle. wenden die Think-Pair-Share-Methode an. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten ergebnisorientiert in Einzel-, Paar- oder Gruppenarbeit. helfen sich in Paar- und Gruppenarbeiten. präsentieren adressatengerecht und hören einander in Präsentationsphasen zu.

  • Kunst
  • Sekundarstufe II

Junior-Ingenieur-Akademie: Didaktische Grundlagen für Technik-Projekte

Fachartikel

Dieser Beitrag gibt Ihnen einen Überblick über die beiden Handreichungen "Einführung in Projekte der Junior-Ingenieur-Akademie" und "Ein Projekt der Junior-Ingenieur-Akademie 'mehrdimensional' planen und präsentieren" von Dr. Martin Binder von der PH Weingarten. Die Handreichungen wurden im Kontext des von der Deutsche Telekom Stiftung geförderten Programms "Junior-Ingenieur-Akademie" veröffentlicht und stehen vollständig zum Download zur Verfügung. Einführung in Projekte der Junior-Ingenieur-Akademie Die Handreichung gliedert sich in zwei Teile: Der erste Teil "Zum Gegenstand der Technikbildung" beschäftigt sich mit dem Technikbegriff und der technischen Gestaltung. Dabei werden der Begriff und die verschiedenen Ebenen der Technik näher erläutert. Was ist Technik überhaupt und wieso ist Technik so und nicht anders? Neben den Verwendungs- und Entstehungszusammenhängen von Technik geht der Autor auf das Modell von Günther Rodolph ein, um die Dimensionen von Technik zu beschreiben. Im zweiten Teil "JIA im Bildungskontext" ordnet der Autor die Technik und die Junior-Ingenieur-Akademie in den MINT- und den allgemeinen Bildungskontext ein. Er gibt methodische Hilfen und Tipps, um Projekte im Rahmen einer Junior-Ingenieur-Akademie zu planen. Dabei gibt er praxisnahe Beispiele und Umsetzungsmöglichkeiten, die nah an der Lebenswelt der Schülerinnen und Schüler orientiert sind. Die Handreichung schließt mit Hinweisen zur Organisation des Unterrichts und umfasst rechtliche Punkte, die eine Lehrkraft bei der Planung und Durchführung von Projekten beachten sollte. Ein Projekt der Junior-Ingenieur-Akademie "mehrdimensional" planen und präsentieren Diese Handreichung ist ebenfalls in zwei Abschnitte gegliedert. Im ersten Teil "Planung eines JIA-Projekts" nennt der Autor die wichtigsten Schritte, die eine Lehrkraft beachten muss, um eine Projektidee erfolgreich zu planen. Außerdem greift er noch einmal theoretische Aspekte der Technik und der Junior-Ingenieur-Akademie auf. Dabei betont der Autor immer wieder, dass Technik per se auf eine praktische Umsetzung ausgelegt ist und daher in der Technik die Praxis in aller Regel der Theorie vorausgeht. Im Technik-Unterricht und im Rahmen der Junior-Ingenieur-Akademien entstehen häufig Produkte, die zwar erkennen lassen, mit welchem Thema sich die Lerngruppe auseinandergesetzt hat. Dennoch ist es für Außenstehende meist nicht einfach zu erkennen, welche Lernleistungen damit erbracht wurden. Daher ist es wichtig zu lernen und zu verstehen, wie Ergebnisse und Projekte präsentiert werden können. Im zweiten Teil "Präsentation eines JIA-Projektes" widmet sich der Autor daher der Präsentation am Beispiel eines fiktiven Schach-Projekts in der Junior-Ingenieur-Akademie.

  • Technik / Sache & Technik / Elektrotechnik / Informationstechnik / Metalltechnik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II, Berufliche Bildung
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