Didaktik

Didaktische Konzeption

Die Ausbildung „Industrial Electronics“ kann als Elektroniker Grundausbildung verstanden werden. Eine Differenzierung in verschiedene Elektroberufe, verglichen mit der Berufsausbildung in Deutschland gibt es nicht. Außerdem ist eine Grundbildung innerhalb der begrenzten Ausbildungszeit die beste Lösung und innerhalb des Umfangs des BBP-Projektes die zunächst einzig realisierbare Lösung.
Zur Erreichung einer (optimalen) Grundbildung sind die Lernbereiche aus dem Rahmenlehrplan eine gute Referenz. Die Ausbildung in Nigeria muss jedoch in jedem Lernfeld sowohl betriebliche als auch schulische Aspekte abdecken, um eine möglichst große Handlungsfähigkeit im Berufsleben zu ermöglichen.
Im Rahmen der Projektarbeit wurde das erste Lernfeld umfassend ausgearbeitet. Zentrales Thema für dieses Lernfeld ist der Versuch. Die Struktur des ersten Moduls stellt jedoch gleichzeitig einen Prototyp dar. Im Sinne der ständigen Erhöhung der Handlungsfähigkeit der Auszubildenden im Rahmen der Grundausbildung besteht das Ziel, entsprechend der Lernfelder langfristig weitere Module in die Ausbildung zu integrieren.
Für den Prototyp wurde eine umfangreiche Dokumentation angefertigt, die dem Ausbilder oder Auszubildenden alle nötigen Hinweise zur Durchführung der Versuche gibt. Darüber hinaus sind die theoretischen Grundlagen, typische Fragestellungen, sowie quer-verweisende Hintergrundinformationen auf die Versuche zugeschnitten worden und ebenfalls dokumentiert. Außerdem sind in dem dazugehörigen Koffer alle benötigten Materialien enthalten. Die folgenden Leitlinien wurden im Rahmen des Konzeptes entwickelt.

 

Modularisierung

Eine Modularisierung der Themen ist aus mehreren Gründen sinnvoll. Da die schulische Ausbildung im Blockunterricht stattfindet, können Lernmodule leicht auf die zeitliche Abfolge der Ausbildung angepasst werden. Die Aufteilung in 7 Lernfelder bietet eine gute Übersicht, die Vollständigkeit der Ausbildung lässt sich leicht überschauen und Lernerfolgskontrollen lassen sich einfach anpassen.

Dualität in Theorie und Praxis

Mit dem Leitmotiv der dualen Ausbildung ist bei der Gestaltung weitere Lernmodule zu beachten, dass die Module theoretische und praktische Anteile haben sollen, welche aufeinander abgestimmt sind. Dabei sollen Informationen und Materialien vollständig für den Ausbilder verfügbar sein. Da weder eine Institution existiert welche Lehrpläne entwickelt, noch jemand für die Bestellung von Materialien zuständig ist, besteht die optimale Lösung darin, ein Komplettpaket zu schnüren und dem Ausbilder vollständig zugänglich zu machen.

Dualität in Theorie und Praxis

Bei der Gestaltung weiterer Lernmodule ist das Leitmotiv der dualen Ausbildung zu beachten. Somit beinhalten die Module theoretische und praktische Anteile, welche präzise aufeinander abgestimmt und außerdem dazu geeignet sind, in den Betrieben sowie in den Theorie Blöcken eingesetzt zu werden. Dabei sollen Informationen und Materialien vollständig für den Ausbilder verfügbar sein. Da weder eine Institution existiert, welche Lehrpläne entwickelt, noch jemand für die Bestellung von Materialien zuständig ist, besteht die optimale Lösung darin, ein Komplettpaket zu schnüren und dem Ausbilder vollständig zugänglich zu machen. Die vollständige Dokumentation des Moduls lässt ebenfalls eine Duplizierung zur Verbreitung des Moduls zu.

Flexibilität

Lernziele und Handlungskompetenzen müssen vor Ort an die Bedürfnisse der Teilnehmer angepasst werden, weshalb hier einige Verantwortung bei den Ausbildern von Ort verbleibt. Das Konzept wurde daher so gestaltet, dass die Ausbildungskraft bei der Umsetzung der Inhalte jedoch flexibel bleibt und sowohl darbietende als auch verarbeitende Ausbildungsmethoden durchgeführt werden können.

Beitrag der Projektarbeit

Eine Durchführung der Versuche im Rahmen der zur Verfügung stehenden Stunden bietet viele Möglichkeiten, das erste Lernfeld abzudecken. Für die Vielfalt der vermittelten Kompetenzen ist jedoch der Ausbilder verantwortlich. Aufgrund des Schwerpunktes des Projektes sei außerdem darauf hingewiesen, dass das Unterrichtskonzept wenig auf psychomotorische Lernziele ausgerichtet ist, und folglich neben den Versuchen entsprechende praktische Übungen zum Umgang mit Werkzeugen und Materialien durchgeführt werden müssen.

Andere Lernfelder

Um den Ansatz des Projektes weiter zu verfolgen, ist die Entwicklung weiterer Lernmodule sinnvoll. Denkbar wäre die Anfertigung weiterer Koffer und die Ausarbeitung der zugehörigen Unterrichtsmaterialien. Dabei können die Lernfelder weiterhin die Themen der Lernmodule bilden, so dass in Zukunft alle Inhalte vermittelt werden können, um die Ausbildung in Nigeria dem Stand der dualen Ausbildung in Deutschland weiter näher zu bringen.

Inhalte der Versuchsdokumentation

Die Versuchsbeschreibung wurde so gegliedert, dass die Versuche einfach nachvollzogen werden können. Hierzu werden sie in Themenbereiche eingeteilt und genau beschrieben. Des Weiteren liegt der Beschreibung eine genaue Materialliste bei, um die Suche nach den einzelnen Komponenten zu erleichtern.

Aufbau und Durchführung

Zum Aufbau der Versuche sind Bilder bzw. Schemata dokumentiert. Texte geben genaue Anleitung bzw. Zusatzinformationen für den Ausbau.

Stromlaufpläne und Ersatzschaltpläne

Für komplexere Schaltungen wurden ebenfalls Stromlaufpläne angefertigt Ersatzschaltpläne und Grafiken zeigen z.B. Kräfteverläufe beim Thema Magnetismus

Messwerte und Rechnungen

Es bestehen genaue Angaben welche Werte bei den Größen eingestellt werden müssen. Für diese Werte liegt jeweils mindestens eine Beispielrechnung vor. So können die Messwerte mit den errechneten Werten verglichen werden.

Hintergründe

Hintergrundinformationen wie technische Anwendungen und technische Problemstellungen wurden recherchiert, dokumentiert und zugeordnet.

Fragestellungen

Die Teilnehmer der Versuche können vor der Durchführung der Versuche über die Ergebnisse und das Verhalten befragt werden. Dazu wurden typische Fragen als Beispiele beigefügt.

Tabellenbuch

Da die die Teilnehmer vor allem das Europa Tabellenbuch benutzen, wurde auf die entsprechenden Formeln und weitere Informationen verwiesen.

Unterrichtsmethoden

Auf Grundlage der Dokumentation kann der Ausbilder aus den Versuchen verschiedene Lernziele herausarbeiten und diese mit verschiedenen Methoden erreichen. Falls Methoden unbekannt sind, kann während der Ausbildung der Ausbilder eine Qualifizierung stattfinden.

Darbietende Methoden:

Präsentation, Vortrag, 4-Stufen Methode, Demonstration

Erarbeitende Methoden:

Versuche in Gruppenarbeit, Einzelarbeit mit der Leittextmethode, Projektarbeit, Leitfragenmethode

Besprechende Methoden:

Diskussion, Gruppengespräch, Lehrgespräch

Verarbeitende Methoden:

Übung, Wiederholung

 

Kognitive Lernziele

Kognitive Lernziele stehen im Zentrum des Konzeptes. Die betrachteten Phänomene sollen möglichst umfangreich behandelt werden, indem verschiedene Aspekte betrachtet werden, methodisches Denken gefördert wird und durch Beispiele aus der Technik ein Bezug zur Praxis hergestellt wird.

Stromkreise

Der Auszubildende kann…

  • den grundlegenden Aufbau eines Stromkreises beschreiben und mit Hilfe von Schaltzeichen skizzieren
  • Stromkreise aufbauen
  • zwischen Leitern und Nichtleitern (Isolatoren) unterscheiden
  • den Stromfluss in Metallen beschreiben
  • die Reihen- und Parallelschaltung von Bauelementen unterscheiden
  • die Wirkung des elektrischen Stroms beschreiben, elektrische Energie und Arbeit im Zusammenhang mit dabei auftretenden Energieumwandlungen charakterisieren

Elektrische Größen

Der Auszubildende kann…

  • die elektrische Stromstärke, die elektrische Spannung und den elektrischen Widerstand als physikalische Größen charakterisieren
  • die elektrische Stromstärke und die elektrische Spannung messen
  • den elektrischen Widerstand als Quotient aus Spannung und Stromstärke berechnen

Elektromagnetische Wechselwirkungen

Der Auszubildende kann…

  • Magnete durch das Vorhandensein zweier untrennbar verbundener Pole und die Kraftwirkung auf ferromagnetische Stoffe, stromdurchflossene Leiter und andere Magnete charakterisieren
  • das magnetische Feld im Sinne der berührungsfreien Kraftwirkung im Raum beschreiben und mit dem elektrischen Feld vergleichen
  • den Aufbau und die Wirkungsweise von Elektromagneten beschreiben
  • die Kraftwirkung auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld beschreiben
  • eine Anwendung magnetischer Wirkungen (z.B. Elektromotor, Lautsprecher, Relais, Türöffner) beschreiben
  • Die Induktionsbedingungen benennen und das Induktionsgesetz qualitativ formulieren
  • den Aufbau eines Generators oder Transformators beschreiben und Wirkungsweise erklären
  • Gleich- und Wechselspannung anhand des zeitlichen Verlaufs vergleichen
  • die Kenngrößen Frequenz, Periodendauer und Amplitude am Beispiel der Wechselspannung beschreiben
  • die Energieumwandlung in einem Kraftwerk oder die Energieübertragung im Stromverbundnetz beschreiben und erklären

Psychomotorische Lernziele

Das erste Lernmodul verfolgt weniger den psychomotorischen Bereich. Zur Durchführung der Versuche ist kein besonderes Geschick erforderlich. Da die Auszubildenden sich auf die Versuche konzentrieren können sollen, wurden diese so ausgelegt, dass sie leicht aufzubauen sind. Bei der bisherigen Arbeit der BBP wurde der psychomotorische Lernbereich bereits sehr gut abgedeckt.
Für die Zukunft wäre jedoch denkbar und ist explizit erwünscht, dass psychomotorische Lernziele erreicht werden können, indem man die bestehenden Versuchsmaterialien kopiert, repariert oder erweitert. Außerdem ist es denkbar, dass in Zukunft weitere Lernmodule zu einer stärkeren Förderung der psychomotorischen Lernziele erstellt werden.

Indem Versuche kopiert, repariert oder erweitert werden können Auszubildende

  • lernen Kabel zu konfektionieren
  • lernen Leiterplatten zu bestücken
  • lernen Metall zu bearbeiten

Affektive Lernziele

Affektive Lernziele betreffen die innere Haltung. In Nigeria ist fehlendes Sicherheitsbewusstsein ein großes Thema. Daher wurde in der Versuchsdokumentation das Thema Sicherheit durch die Querverweise miteinbezogen. Da es in Nigeria oft zu Unfällen aufgrund zu klein gewählter Leiterquerschnitte kommt, wurde der Heizdrahtversuch zum Konzept hinzugefügt, dass diese Problematik explizit aufgreift.
Das Arbeiten mit den Versuchen soll jedoch auch das Interesse an der Physik und Elektrotechnik wecken. Die Auszubildenden sollen Spaß bei der Durchführung haben und erkennen, wie leicht sich Aussagen der Elektrotechnik in Versuchen nachbauen lassen.

 

Durch die Durchführung der Versuche lernen Auszubildende

  • Sicherheitsbewusstsein
  • Umsichtigen Umgang mit Materialien und Werkzeugen

Die Versuche wecken Interesse an:

  • Naturgesetzen
  • Physik
  • Elektrotechnik
  • Hobby-Elektronik

 

Handlungskompetenz

Damit die Auszubildenden die Chance haben umfassende Handlungskompetenz zu erwerben, müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Die Durchführung der Versuche des Lernmoduls hat einen Schwerpunkt bei kognitiven Lernzielen. Das Erreichen affektiver und psychomotorische Lernziele stehen weniger im Vordergrund. Handlungskompetenz bezeichnet jedoch eine fachübergreifende Handlungsfähigkeit, welche sich aus vielen Kompetenzen zusammensetzt. Das Formulieren und die Überprüfung von Lernzielen führt nicht automatisch zu umfassender Kompetenz, jedoch muss mindestens eine Ausgewogenheit von verschiedenen Lernzielen gegeben sein. Dies ist nur im Kontext mehrerer Module zu erreichen.

Der wichtigste Faktor ist jedoch das berufliche Handeln selbst. Durch das Fehlen der beruflichen Ausbildung, welche die Brücke hierfür darstellt, zeigt sich ein ganz großer Mangel, dem es entgegenzuwirken gilt. Ein Ansatz hierfür kann sein, eine große Vielfalt an Ausbildungsmethoden darzubieten. Vor allem sollten auch Methoden berücksichtigt werden, die Sozial- und Individualkompetenzen fördern können. Hierfür bietet sich die Projektmethode bzw. die Leitextmethode an.

Denkbar wäre auch die Entwicklung eines Moduls mit diesem Schwerpunkt oder auch das Entwickeln einer virtuellen Firma, welche prozessorientiertes Lernen fördert.


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