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KONSTRUKTIVISTISCHE FACHDIDAKTIK DER ELEKTROTECHNIK
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Von der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
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zur Erlangung der Lehrbefugnis für das Fachgebiet
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,Fachdidaktik der Elektrotechnik und Informatik' genehmigte
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Habilitationsschrift
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von
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Dr.-Ing. M. Sc. Thomas N. Tambor geboren am 17. September 1973 in Godullahütte
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2022
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INHALTSVERZEICHNIS
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I EINFÜHRUNG
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1
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1
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EINLEITUNG
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3
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1.1 Motivation
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3
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1.2 Zielsetzung
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5
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1.3 Aufbau der Habilitationsschrift
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5
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1.4 Kernaussagen
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9
|
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2
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EINORDNUNG
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15
|
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2.1 Erziehungswissenschaft
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16
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2.2 Allgemeine Didaktik
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17
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2.3 Spezielle Didaktiken
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20
|
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2.3.1 Fachdidaktik
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21
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2.3.2 Fachdidaktik des beruflichen Lernens
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23
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2.3.3 Berufsfelddidaktik
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24
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2.3.4 Technikdidaktik
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25
|
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2.4 Aufgaben der Fachdidaktik
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27
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2.5 Positionierung
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30
|
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3 ELEKTROTECHNISCHE VORBETRACHTUNG
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35
|
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3.1 Geschichtliche Annäherung
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36
|
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3.2 Embedded Systems
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42
|
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3.3 Gliederung der Elektrotechnik
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50
|
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|
II GRUNDLAGEN
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55
|
|
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|
4
|
|
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|
BEGRIFFLICHE GRUNDSTRUKTUR
|
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57
|
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4.1 Sozialisation und Erziehung
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|
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58
|
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|
4.2 Bildung
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61
|
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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
|
|
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|
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
|
|
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14.3 Unterrichtsstörungen
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726
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14.4 Aufbau des Lernraums
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732
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14.5 Lesen und Schreiben von Fachtexten
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736
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14.6 Lernortkooperation
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741
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15 EVALUATION
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747
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15.1 Unterrichtsbeobachtung
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752
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15.2 Evaluationsinstrumente
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755
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15.3 Leistungsbewertung
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763
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IV ZUSAMMENFÜHRUNG DES KONZEPTES UND DER ERGEB¬ NISSE
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16 ZUSAMMENFASSUNG DES KONZEPTES 17 WEITERFÜHRENDE FORSCHUNGSFRAGEN
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777 779 785
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V ANHANG
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A VOM LERNFELD ZUR LERN SITUATION B OPERATOREN ZUR FORMULIERUNG VON LERNZIELEN
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B.i Kognitiver Bereich b.2 Affektiver Bereich B.3 Psychomotorischer Bereich
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c fachlandkarte d multimediale lernumgebungen
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791 793 795 795 796 797 799 801
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e
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arcs-modell: Strategien
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803
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f schriftliche (unterrichts-)entwürfe
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809
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g
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kompetenzraster für die berufssprache deutsch 8ll
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h beobachtungsbogen
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i
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10 gebote der frage bogenerstellung
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815 819
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literaturverzeichnis
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821
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lebenslauf
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889
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