KONSTRUKTIVISTISCHE FACHDIDAKTIK DER ELEKTROTECHNIK
Von der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
zur Erlangung der Lehrbefugnis für das Fachgebiet
,Fachdidaktik der Elektrotechnik und Informatik' genehmigte
Habilitationsschrift
von
Dr.-Ing. M. Sc. Thomas N. Tambor geboren am 17. September 1973 in Godullahütte
2022

INHALTSVERZEICHNIS

I EINFÜHRUNG

1

1

EINLEITUNG

3

1.1 Motivation

3

1.2 Zielsetzung

5

1.3 Aufbau der Habilitationsschrift

5

1.4 Kernaussagen

9

2

EINORDNUNG

15

2.1 Erziehungswissenschaft

16

2.2 Allgemeine Didaktik

17

2.3 Spezielle Didaktiken

20

2.3.1 Fachdidaktik

21

2.3.2 Fachdidaktik des beruflichen Lernens

23

2.3.3 Berufsfelddidaktik

24

2.3.4 Technikdidaktik

25

2.4 Aufgaben der Fachdidaktik

27

2.5 Positionierung

30

3 ELEKTROTECHNISCHE VORBETRACHTUNG

35

3.1 Geschichtliche Annäherung

36

3.2 Embedded Systems

42

3.3 Gliederung der Elektrotechnik

50

II GRUNDLAGEN

55

4

BEGRIFFLICHE GRUNDSTRUKTUR

57

4.1 Sozialisation und Erziehung

58

4.2 Bildung

61

4.3 Beruf

65

4.4 Berufliche Sozialisation

67

4.5 Vorbetrachtung zur beruflichen Bildung

71

4.6 Information und Wissen

73

4.6.1 Wissenskonzept nach De Jong und Ferguson-

Hessler

74

4.6.2 Wissenskonzept nach Renkl

77

4.6.3 Metakognitives Wissen

80

4.6.4 Träges Wissen

81

4.7 Lernen und Lehren

81

4.7.1 Lernen

82

4.7.2 Lehren

90

4.7.3 Unterricht

105

5

LERN PSYCHO LOGIS CHE GRUNDLAGEN

5.1 Konstruktivismus

5.1.1 Systemtheoretische Grundstruktur

1Q9
110 112

xi

xii

INHALTSVERZEICHNIS

5.1.2 Neurobiologische Einflüsse

117

5.1.3 5.1.4 5.1.5
5.1.6

Entwicklungspsychologische Erweiterung

.

.

120

Erkenntnistheoretische Konkretisierung .... 121

Weitere Impulse

122

Begrifflicher Bezugsrahmen - Zusammenfas¬

sung

125

5.1.7 Ausgewählte konstruktivistische Richtungen . 127

5.1.8 Kritische Betrachtung

131

5.2 Weitere erkenntnistheoretische Ansätze

132

5.2.1 Realismus

133

5.2.2 Behaviorismus

133

5.2.3 Kognitivismus

135

5.2.4 Konnektivismus

143

5.2.5 Vergleich der Erkenntnis- und Lerntheorien . 144

5.3 Kommunikationsmodelle

147

5.3.1 Axiome der Palo-Alto-Schule

147

5.3.2 Transaktionsanalyse

150

5.3.3 Konstruktivistische Ergänzung

156

5.4 Konstruktivistisches Lernen und Lehren

157

5.5 Motivation

164

5.5.1 Ausrichtung des Verhaltens

164

5.5.2 Ausdauer der Zielverfolgung

177

5.5.3 Intensität der Zielverfolgung

178

5.6 Prinzipien des didaktischen Handelns

179

5.6.1 Motivierung

179

5.6.2 Kreativitätsförderung

181

5.6.3 Zielgruppenorientierung

181

5.6.4 Perspektiwerschränkung

182

5.6.5 Differenzierung

184

5.6.6 Emotionalität

186

5.6.7 5.6.8 5.6.9

Veranschaulichung

189

Inhaltlichkeit

190

Integration der allgemeinen und politischen

Bildung

192

5.6.10 Deutungsmusteransatz

194

5.6.11 Strukturierung

195

5.6.12 Übung

197

5.6.13 Ergebnissicherung

198

5.6.14 Flexibilität und Variabilität

198

5.6.15 Humor

199

5.6.16 Lernzielorientierung

200

5.6.17 Metakognition

200

5.6.18 Selbstgesteuertes Lernen

202

5.6.19 Sprache

206

6

DIDAKTISCHE MODELLE

211

6.1 Bildungstheoretische Didaktik

214

INHALTSVERZEICHNIS

XÜi

6.2 Lerntheoretische Didaktik (Berliner Modell)

219

6.3 Kritisch-konstruktive Didaktik

226

6.4

Lehrtheoretische Didaktik (Hamburger Modell)

..

.

232

6.5 Konstruktivistische Didaktiken

236

6.5.1

Konstruktivistische Didaktik nach Reich

.

.

.

236

6.5.2

Weitere konstruktivistische Didaktiken ....

246

6.6 Weitere Modelle

249

6.6.1 Informationstheoretisch-kybernetische

6.6.2

Didaktik Lernzielorientierte Didaktik

249 250

6.6.3 Kommunikative Didaktik

252

6.6.4 Bildungsgangdidaktik

252

6.6.5 Neurodidaktik

255

7

BERUFLICHE BILDUNG

257

7.1 Geschichtliche Entwicklung

258

7.2 Aktuelle Situation

261

7.3 Entwicklung der Berufe

267

7.4 Bildungssystem

269

7.5

Weitere Bildungssysteme der beruflichen Bildung

.

.

276

7.6 Berufsbildende Schule

278

8 BERUFLICHE HANDLUNGSKOMPETENZ

28l

9

HANDLUNGSORIENTIERTER UNTERRICHT

291

9.1 Handlungsregulation

292

9.2 Handlungsziele

296

9.3 Merkmale

300

9.4 Bestimmungsgrößen

307

9.5 Weitere Begründungsebenen

310

9.6 Befunde zum handlungsorientierten Unterricht .... 311

III KONSTRUKTIVISTISCHE FACHDIDAKTIK DER ELEKTRO¬

TECHNIK

317

10 GESAMTKONZEPT
10.1 Prozessmodell 10.2 Grundannahmen 10.3 Bildungstheoretische Prinzipien

319 320 323 326

11 RAHMENBEDINGUNGEN

329

11.1 Gesellschaftliche und technische Rahmenbedingungen 329

11.2 Rechtliche und curriculare Vorgaben

333

11.2.1 Rechtliche Vorgaben

335

11.2.2 Duale Berufsausbildung

339

11.2.3 Schulische Ausbildung

346

11.2.4 Fachbezogene Allgemeinbildung

350

11.2.5 Heimliche curriculare Vorgaben

353

11.2.6 Hochschulbildung

355

11.3 Theorie vs. Praxis

357

11.3.1 Vom Praxisbezug zum Berufsbezug

360

Xiv

INHALTSVERZEICHNIS

11.3.2 Anwendungsbezug

361

11.4 (Hoch-)Schulische Rahmenbedingungen

364

11.5 Personelle Rahmenbedingungen

371

11.5.1 Lernende

374

11.5.2 Lehrende

380

11.6 Mathematische Voraussetzungen und Vorkenntnisse . 395

12 KERN KOMPETENZEN UND KERNINHALTE
12.1 Elektrotechnische Grundlagen
12.2 Datenbasis
12.2.1 Allgemeinbildende Schulen
12.2.2 Berufsbildende Schulen 12.2.3 Hochschulen

415
416 417 418 423
430

12.3 12.4 12.5

Bildungsstandards Kernkompetenzen
Kernmhalte

437
446 464

13 PLANUNG
13.1 Handlungsorientierung der kFdE
13.1.1 Merkmale

13.1.2 13.1.3 13.1.4 13.1.5

Bestimmungsgrößen Eignung für die Hochschulen Ergebnisse der HATTiE-Studie
Guter Unterricht nach Meyer

479
482 483 487
495 500 509

13.2 Planungsebenen

517

13.2.1 Bildungsgangsplanung

520

13.2.2 Bildungsgangsabschnittsplanung

523

13.2.3 Lerneinheitsplanung

528

13.2.4 Detaüplanung

531

13.2.5 Lernmanagement

532

13.3 Lernziele

533

13.3.1 Leitziele
13.3.2 Leitziele für das lebenslange Lernen

549 553

13.3.3 Richtziele

559

13.3.4 Grobziele

561

13.3.5 Feinziele

565

13.4 Problemlösen

570

13.5 Lernen an Kundenaufträgen

580

13.6 Projektbasiertes Lernen

584

13.7 Auswahl und Spezifikation der Inhalte

588

13.8 Organisationsform

602

13.9 Artikulationsschema

607

13.10 Sozialformen

612

13.11 Aktionsformen

620

13.12 Methodische Überlegungen

623

13.12.1 Makromethoden

625

13.12.2 Mikromethoden

629

13.13 Inhaltsanordnungen

633

INHALTSVERZEICHNIS

XV

13.14 Medien

635

13.14.1 Analoge Medien

653

13.14.2 Digitale Medien

664

13.15 Unterrichtsentwurf

691

13.15.1 Lernausgangslage

694

13.15.2 Sachanalyse

698

13.15.3 Fachdidaktische Konzeption

699

13.15.4 Fachdidaktische Umsetzung

701

13.15.5 Reflexion

706

13.15.6 Qtiellenverzeichnis

709

13.15.7 Anhang

710

13.15.8 Anmerkungen zum Einsatz in der Hochschule 711

14 DURCHFÜHRUNG

715

14.1 Unterstützungsband

716

14.2 Reflexionsband

720

14.3 Unterrichtsstörungen

726

14.4 Aufbau des Lernraums

732

14.5 Lesen und Schreiben von Fachtexten

736

14.6 Lernortkooperation

741

15 EVALUATION

747

15.1 Unterrichtsbeobachtung

752

15.2 Evaluationsinstrumente

755

15.3 Leistungsbewertung

763

IV ZUSAMMENFÜHRUNG DES KONZEPTES UND DER ERGEB¬ NISSE
16 ZUSAMMENFASSUNG DES KONZEPTES 17 WEITERFÜHRENDE FORSCHUNGSFRAGEN

777 779 785

V ANHANG
A VOM LERNFELD ZUR LERN SITUATION B OPERATOREN ZUR FORMULIERUNG VON LERNZIELEN
B.i Kognitiver Bereich b.2 Affektiver Bereich B.3 Psychomotorischer Bereich
c fachlandkarte d multimediale lernumgebungen

791 793 795 795 796 797 799 801

e

arcs-modell: Strategien

803

f schriftliche (unterrichts-)entwürfe

809

g

kompetenzraster für die berufssprache deutsch 8ll

h beobachtungsbogen

i

10 gebote der frage bogenerstellung

815 819

literaturverzeichnis

821

lebenslauf

889

