Wir alle wachsen in einer Welt auf, die stark von technischen Entwicklungen geprägt ist, und gestalten unser Leben maßgeblich durch den Einsatz technischer Systeme. Ob z. B. Knoblauchpresse oder Nudelmaschine in der Küche, Wasserpumpe im Garten oder ein Fahrrad in der Freizeit, diese Geräte dienen dazu, Menschen bei der Bewältigung ihrer Alltagsaufgaben zu unterstützen. Ein tiefergehendes Verständnis von Funktionsweisen technischer Alltagssysteme, das also über deren Nutzung hinausgeht, ist in vielerlei Hinsicht von Bedeutung: um Abhängigkeiten von Herstellern und Dienstleistern zu reduzieren, einen verantwortungsvollen und mündigen Umgang mit Technik zu pflegen oder um technische Innovation voranzutreiben. Dennoch ist bekannt, dass Menschen technische Systeme überwiegend nutzen, ohne dass sie deren Aufbau und Funktionsweise verstehen. Der Technikunterricht soll diesem Phänomen entgegenwirken, indem er nicht nur Schülerinnen und Schülern die sachgerechte Nutzung technischer Systeme beibringt, sondern ihnen vor allem Verständnis für deren grundlegende Funktionsweisen und -prinzipien vermittelt.

Bionik ist in aller Munde, und bionische Produkte und Technologien haben in vielen Bereichen unseres Alltagslebens Einzug gehalten. Aus werbetechnischen Gründen werden nicht selten Produkte als „bionisch“ beworben, ohne dass eine Übertragung aus der Biologie stattgefunden hat. Umgekehrt gibt es viele echte bionische Produkte, denen man ihren biologischen Ursprung nicht ansieht und bei denen die Hersteller – aus verschiedenen Gründen – nicht auf den zugrunde liegenden bionischen Entwicklungsprozess hinweisen. Ein weiteres häufig missinterpretiertes Konzept ist das sogenannte „Bionische Versprechen“, in welchem ein zwingender Zusammenhang zwischen Bionik und Nachhaltigkeit postuliert wird. Ob ein Produkt bionisch ist und ob es einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten kann, muss jedoch im Einzelfall geprüft und verifiziert werden.

Mit erneuerbaren Energien betriebene Fernwärmenetze sind ein Baustein der „Wärmewende“. Sie tragen dazu bei, Gebäude und Stadtteile über eine zentrale Quelle mit Wärme zu versorgen und so vorhandene individuelle Heizungen zu ersetzen. In ähnlicher Weise können Fernkältenetze mit zentralen Anlagen für die Kältebereitstellung Gebäude bei hohen Temperaturen kühlen. Die Integration von Fernkälte- und Fernwärmenetzen kann dazu beitragen, bereits vorhandene Synergiepotenziale, wie beispielsweise die Verwendung von Abwärme zur Kälteerzeugung, zu nutzen.

Es gibt diese Momente im Unterricht, in denen man merkt: Jetzt hat’s klick gemacht! Einer dieser Momente entstand, als ich mit einem Technikkurs zum ersten Mal die Infento-Bausätze auspackte. Sofort war die Neugier geweckt, und als die Schüler:innen erkannten, dass sie tatsächlich eigene Fahrzeuge bauen würden, mit denen sie selbst herumfahren können, war die Begeisterung nicht mehr zu bremsen.

Arbeitsteilung meint „Verteilung verschiedener Arbeiten auf verschiedene Personen“ (Stichwort in dwds.de). Das klingt zunächst etwas lapidar. Es verbirgt sich aber ein sozialer Zustand und Prozess dahinter, der unser aller Leben und Denken grundlegend bestimmt. Und der keineswegs genauso umgesetzt werden muss, wie er sich in unserer Gesellschaft zeigt.

Ob nun FabLabs, Maker- oder HackSpaces – es scheint, als würden diese Orte des Machens und Tuns zurzeit geradezu aus dem Boden schießen. An Universitäten, in Bibliotheken oder städtischen Kulturräumen, überall sind Menschen am „Maken“. Die neue Lust am Produzieren und Reparieren, am Programmieren und Erfinden, die der Motor dieser Bewegung zu sein scheint, dürfte die geneigten Technikdidaktikerinnen und -didaktiker zuversichtlich stimmen – und gleichzeitig die Frage aufwerfen, was denn da eigentlich so Neues und Aufregendes passiert, dass man in der Technischen Bildung zurzeit keinen Bogen um das Thema machen kann.

Wie wichtig ist das Thema für Technik und damit für den Technikunterricht? Alles, worauf Schüler im Unterricht zugreifen können, muss beschafft und gelagert werden. Beim Konstruieren können sie nur mit dem Material arbeiten, das vorhanden ist oder beschafft werden kann. Die schulische Beschaffung beeinflusst ihre Möglichkeiten stark, ist für sie aber nicht direkt sichtbar. 

Wer mit Kindern unterwegs ist, weiß, dass es nicht lange dauert, bis eines von ihnen auf die Idee kommt, rückwärts oder mit geschlossenen Augen zu laufen. Und alle machen begeistert mit. Aus der Hirnforschung weiß man, dass der unbändige Wunsch, auf Geländern zu rutschen, statt Treppen zu steigen, Stufen hinunterzuspringen, statt langsam zu gehen, über Mauern zu balancieren, statt den Gehweg zu nutzen, oder in Schlangenlinien um Poller zu laufen, statt den kürzesten Weg zu nehmen – dass solche Aktivitäten ein notwendiger Bestandteil des Entwicklungsprogramms ist, das Kinder klug macht. Den eigenen Körper und Kopf auszutesten, ist eine Art „Doping“ für Kindergehirne. Dazu brauchen sie reale Erfahrungen wie das Bauen von Buden oder Staudämmen.

Täglich nutzen wir Artefakte, deren Funktionsweise uns oft nur begrenzt bekannt ist. Doch wie wichtig ist es, die Dinge, die wir verwenden, zu verstehen? Einige zweifelhafte Hersteller und Verkäufer technischer Geräte nutzen die allgemeine Unkenntnis über ihre Funktionsweise zu ihrem eigenen Vorteil aus. So propagieren die Händler von „Ecotex“ das Versprechen, mit einem kleinen elektrischen Gerät den Energieverbrauch im Haushalt drastisch senken zu können. Im Technikunterricht einer 10. Klasse haben sich meine Schülerinnen und Schüler mit dem Thema „Ecotex“ auseinandergesetzt und dieses Gerät mittels verschiedener Methoden analysiert. Damit konnten wir deren betrügerische Praktiken aufdecken.

Das Schwimmen von Schiffen wird gemeinhin mit dem Auftrieb erklärt: Auf jeden in eine Flüssigkeit eingetauchten Körper wirkt im Schwerefeld eine Auftriebskraft, die der Schwerkraft entgegengerichtet ist und die so groß wie das Gewicht der vom Körper verdrängten Flüssigkeitsmenge ist. Das erklärt aber nur das Schwimmverhalten eines in ruhigem Wasser schwimmenden Körpers. Wie kommt die tragende Kraft des Wassers aber zustande, wenn ein Schiff mit 14.000 Containern, gestapelt in 20 Lagen mit einem Gesamtgewicht von 16.000 Eisenbahnwaggons beladen in stürmischer See fährt?

Den Schulort unter dem Aspekt der ansässigen Industrie zu analysieren und anschließend gezielt mit Betrieben eine Bildungspartnerschaft einzugehen, kann das Schulleben sowie den Technikunterricht aus verschiedenen Perspektiven bereichern. Das wird hier an einem Beispiel dargestellt.

Die Schülerinnen und Schüler haben im ersten Teil des Beitrags wesentliche Bestandteile, Arbeitsbereiche und regionale Einflussgrößen kennengelernt. Davon ausgehend wurden einige größere Prozessabläufe ausgewiesen und benannt. Wie sie genauer erkundet werden können, wird in Teil zwei beschrieben.

Als Techniklehrer kommunizieren wir mit unseren Schülerinnen und Schülern auch über Werkzeuge. Wir müssen unser Handwerkszeug beherrschen, immer wieder übend praktizieren und die Handhabung spezifizieren. Dazu gehört auch ein umfassendes Wissen über die vorhandenen Werkzeuge – für uns selbst und für die Jugendlichen.

Inhalte des Technikunterrichts sind laut Hüttner in wichtigen Bereichen der nahen Lebenswelt der Lernenden zu suchen und werden aus „technisch geprägten Handlungsfeldern abgeleitet“. Der Bereich Transport und Verkehr ist ein solches Handlungsfeld: In Deutschland gibt es 7300 Kilometer Binnenwasserstraßen, im Umfeld aller Schülerinnen und Schüler dürften sich welche befinden. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass sie mit der Binnenschifffahrt bereits in Berührung gekommen sind. Und in der Regel finden sich Wasserstraßen und Häfen in erreichbarer Nähe jeder Schule in Deutschland.

Die Frage nach der Bedeutung technischer Dinge im menschlichen Leben spielt in der Sozial- und Kulturpsychologie eine zentrale Rolle. Auf der Grundlage historischer Analysen der Entwicklung des Psychischen zeigt dieser Beitrag den inneren Zusammenhang zwischen psychologischen, technischen und gesellschaftlichen Prozessen und beschreibt die Rolle menschlicher Subjektivität und Handlungsfähigkeit bei der Hervorbringung der Welt der Technik. Darauf aufbauend werden theoretische und methodologische Grundbegriffe psychologischer Technikforschung vorgestellt, die zu einem Zusammenhangsdenken und integrierten Verständnis von Mensch und Technik im alltäglichen Leben beitragen können.

Die Lehrpläne für das Fach Technik enthalten Technik in vielfältigen Formen: Produktions- und Maschinentechnik, Energiegewinnung, Versorgung und Entsorgung, Bautechnik und Mobilität – Aber wo ist hier Platz für die Medizintechnik? Die moderne Lebenswelt ist voll davon. Der Bedarf und Gebrauch an medizintechnischen Produkten steigt mehr als je zuvor. Wie sehen das Techniklehrkräfte? In diesem Beitrag werden zentrale Begriffe geklärt, Ergebnisse einer Befragung vorgestellt und im Kontext des Technikunterrichts reflektiert.

Für viele Jugendliche ist es ganz selbstverständlich, dass sie mit ihren Eltern, mit anderen Jugendlichen in einer Gruppe oder sogar schon ganz alleine mit dem Flugzeug verreisen. Das Fliegen mit dem Flugzeug ist einerseits immer wieder von Neuem faszinierend – viele Passagiere schauen aus der Kabine, hoch über der Erde, und genießen den weiten Blick auf die unterschiedlichen Gegenden unserer Erde. Andererseits gehört das Fliegen zu unserem Alltag und ist an kein Alter gebunden, es wird als Selbstverständlichkeit angesehen. Hier wird in einem mehrteiligen Beitrag eine Analyse des komplexen und spannenden „Systems“ Flughafen vorgestellt, aufbereitet für den Einsatz im Unterricht.

Für den Prozess des technikbezogenen Lehrens und Lernens kommt dem Technikfachraum eine wichtige Funktion zu. Ein optimal geplanter und ausgestatteter Fachraum ist Voraussetzung für einen unfallsicheren und lerneffizienten Technikunterricht. Trotz dieser Relevanz wird die Planung, Anlage, Einrichtung und Ausstattung von Technikfachräumen innerhalb der Techniklehrkräfteaus- und -fortbildung eher selten thematisiert.

Haben wir die Technikphilosophie, die wir brauchen? Können wir auf theoretische Konzepte zurückgreifen, die uns helfen, jüngste Entwicklungen im Bereich der Technologien zu verstehen und einzuschätzen? Die Fragestellung impliziert, dass Technikphilosophie nicht nur ethisch relevante Folgeerscheinungen – und auch nicht nur generelle Ansichten bezüglich des Technischen überhaupt – zum Gegenstand haben soll, sondern konkrete Technologien in ihren Strukturen und  Wirkungszusammenhängen inden Blick zu nehmen hat.

Das Realisieren von elektrischen Schaltungen ist eine Standardaufgabe im Technikunterricht. Hier wird ein Durchgangsprüfer vorgestellt, der sich im Unterricht der 9. Realschulklasse vielfach bewährt hat. Der Zeitaufwand beträgt ca. vier bis sechs Unterrichtsstunden. Mit diesem Gerät können Lötverbindungen, Leuchtmittel, Schalter, Kondensatoren und Halbleiterbauelemente geprüft werden.

Technisches Zeichnen ist ein wichtiger Inhalt und auch Kompetenzbereich der technischen Bildung, über alle Altersstufen hinweg. Hier wird ein Einblick in die Forschung zu Kinder- und Jugendzeichnungen gegeben sowie die Rolle des Zeichnens beim Aufbau von Wissen betrachtet.

Lernen ist besonders erfolgreich, wenn es an vorhandenem Wissen ansetzt. Ich befasste mich im Rahmen meiner Masterarbeit mit dem Vorwissen von Grundschülern zur Fahrradschaltung. Wo müsste ich sie im Sachunterricht ‚abholen‘, wenn die Fahrradschaltung Thema wäre?

Haben wir die Technikphilosophie, die wir brauchen? Können wir auf theoretische Konzepte zurückgreifen, die uns helfen, jüngste Entwicklungen im Bereich der Technologien zu verstehen und einzuschätzen? Die Fragestellung impliziert, dass Technikphilosophie nicht nur ethisch relevante Folgeerscheinungen – und auch nicht nur generelle Ansichten bezüglich des Technischen überhaupt – zum Gegenstand haben soll, sondern konkrete Technologien in ihren Strukturen und  Wirkungszusammenhängen inden Blick zu nehmen hat.

Es wird eine Prüfeinrichtung vorgestellt, die Schülerinnen und Schüler der Klassenstufe 9 oder 10 selbst bauen und einsetzen können. Mit dieser lassen sich Prüfergebnisse erzielen, die in einigen Anwendungen beachtenswert geringe Abweichungen gegenüber wissenschaftlichen Messungen haben. Damit könnte der in den Technikwissenschaften so wichtige Bereich der Werkstoffprüfung im Technikunterricht aufgegriffen werden.

Die Einrichtung von Maker Spaces wird, egal ob an Schulen, Hochschulen oder anderen Orten im internationalen Raum, vorangetrieben. Die Idee dabei ist häufig, die Innovationsfähigkeit und die Kreativität zu verbessern. Oft finden sich dabei Schnittstellen zur institutionalisierten Bildung, die auch zu einer Professionalisierung der Idee als Maker Education führen. Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede die Maker Education und die allgemeine technische Bildung haben, wird internationalin der Forschung diskutiert.

Innovatorisches Scheitern, nicht innovatorischer Erfolg, ist der Regelfall! Das jedenfalls ist das Ergebnis von Untersuchungen, die sich darum bemühen, die Erfolgsquote von Innovationsprozessen zu messen. Mit einiger Regelmäßigkeit kommt dabei heraus, dass je nach Innovationstypus und je nach Branche zwischen 60 und 90 Prozent aller Vorhaben scheitern.

In der Produktentwicklung werden oftmals keine neuen Produkte entwickelt, sondern vorhandene variiert. Wie gelernte Produktentwickler dabei vorgehen, wird hier exemplarisch an einer Vorrichtung zum Buchbinden aus dem Do-it-yourself-Bereich dargestellt.

Die Befriedung zwischen dem Potential der Technik, den zu erwartenden Wirkungen und Nebenwirkungen sowie ihrer sozialen und politischen Beherrschbarkeit ist ein Dauerthema in der öffentlichen Diskussion. Trotz aller Appelle und guter Ratschläge ist das Spannungsverhältnis zwischen den Technik-euphorischen und TechnikskeptischenEntwürfen für die Zukunft nicht geringer geworden.

In diesem Projekt wird gezeigt, wie man einen Nistkasten mit einer Infrarot-Kamera baut und die Aufnahmen live streamt. Man lernt nicht nur etwas über Elektronik und Programmierung, sondern kann auch dazu beitragen, die Vogelpopulation einer Region zu unterstützen.

In der wissenschaftlichen Beratung von Politik und Gesellschaft sind mittlerweile viele Institutionen und Akteure unterwegs. Die Akademien der Wissenschaft gehören in prominenter Position dazu, sollen sie doch die Stimme der Wissenschaft bündeln und daraus gesellschafts- und politikrelevante Schlussfolgerungen ziehen. In Deutschland sind dies vor allem die Nationale Akademie Leopoldina, die in der Corona-Pandemie mehrfach mit markanten Stellungnahmen und Forderungen aufgetreten ist, und die DeutscheAkademie der Technikwissenschaften (acatech).

Ein alternativer Ansatz, der nachhaltig auf der Nutzung von erneuerbaren Energien beruht, sind Kleinwasserkraftanlagen. Ein Akku wird indiesem Fall nicht benötigt, da die Anlage in der Regel rund um die Uhr Energie erzeugt. Zudem ist in Nepal der Einsatz von Kleinwasserkraftanlagen naheliegend,da es in der Nähe der Ortschaften meist Bäche bzw. Bewässerungskanäle gibt. Das vorhandene Potenzial und die Zahl möglicher Standorte ist groß.

Das Koordinaten-System KOSY ist an Schulen seit Jahren eingeführt und wurde in dieser Zeit vielfach weiterentwickelt. Hier soll das Potential als pädagogischesMedium im Technikunterricht speziell für fächerverbindenden Unterricht aufgezeigt werden.

Der Mensch muss sich immer wieder mit unbekannten technischen Geräten bzw. Systemen auseinandersetzen. Ihre Nutzung ist je nach Komplexität mit Hilfe von Bedienungsanleitungen und digitalen Tutorials meist noch zu bewältigen. Allerdings kann es für Benutzerinnen und Benutzer eine Herausforderung sein zu verstehen,wie diese Systeme aufgebaut sind und wie sie funktionieren. Deshalb wird im allgemeinbildenden Technikunterricht unter anderem das Ziel verfolgt, Schülerinnen und Schüler beim Erwerb von grundlegenden Einsichten in Aufbau und Funktionsprinzipien von technischen Systemen zu fördern.

Jugendliche beginnen mit zunehmendem Alter, ihr Lebensumfeld selbst zu gestalten. Das betrifft verschiedene Bereiche, so auch ihr Wohnumfeld. So manchen Einrichtungsgegenstand würden sie auch, wenn sie in der Lage dazu wären, individuell gestalten – also ihren Vorstellungen entsprechend anpassen, verändern bzw. selbst fertigen. Welche Überlegungen dabei angestellt werden müssen, wird hier beispielhaft an einem Hängeregal vorgestellt.

Seit der Didacta Magna von Comenius, dem ersten Versuch einer „großen Unterrichtslehre“, ist bald ein halbes Jahrtausend vergangen, geprägt von Aufklärung und Entwicklung der Wissenschaften. Da sollte es doch möglich sein, Unterricht gezielt auf Erfolg planen und durchzuführen zu können, oder? Ja, aber ganz so einfach ist es auch nicht. Hier soll gesichertes Wissen aus der Lernforschung dargestellt und auf Technikunterricht bezogen werden.

Im technischen Sachunterricht sollen u. a. räumliches Vorstellungsvermögen und Denken entwickelt werden. Welche Fähigkeiten Grundschülerinnen und -schüler schon mitbringen, ist wichtig, um daran gezielt ansetzen zu können. In diesem Beitrag werden Ergebnisse einer Untersuchung dazu vorgestellt.

Die Unterrichtseinheit wurde mit Lerngruppen sowohl in Klasse 6 als auch in Klasse 7 durchgeführt, die also am Anfang des Technikunterricht standen. Sie begann damit, dass die Lerngruppe aus einer Auswahl demokratisch entschied, welches Werkstück sie herstellen wollte. Dass der Gegenstand aus Holzwerkstoffen gemacht sein sollte, war vom Bildungsplan vorgegeben, ebenso dass es ein Gebrauchsgegenstand sein sollte.

Aus der aktuellen Arbeit des Büros für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) empfehlen wir der Leserschaft der tu eine Auswahl an Themen und Beiträgen in besonderem Maße. Die hier nur zusammengefassten Berichte finden sich im TAB-Brief 01/20231). Dort sind auch die ausführlichen Studien verlinkt für alle, die den jeweiligen Stand der Wissenschaften kennen wollen.

Die folgenden Überlegungen sind Ergebnis und Fortführung eines Forschungsprojekts, an dem Wissenschaftler mehrerer europäischer Hochschulen und Universitäten im Rahmen eines Erasmus Thematic Network (European Resources for Intercultural Communication – ERIC) beteiligt waren. Dabei ging es um die Erforschung der Rolle der interkulturellen Kommunikation in verschiedenen Wissenschaftsbereichen, wobei das Hauptaugenmerk auf den Humanwissenschaften lag.

Technik auf den Begriff zu bringen, ist ein Unterfangen, das die Technikphilosophie inzwischen weitgehend aufgegeben hat. Zu wenig überzeugend sind die Versuche, das gesamte Feld der Technik in einem Begriff abbilden zu wollen. Allerdings muss die Technikdidaktik dennoch daran interessiert sein, einen tragfähigen Begriff von Technik zu entwickeln. Hätte man ihn nicht, wie wollte man ein Fach Technik begründen? Auch wenn bei diesen Bemühungen vielleicht ein philosophisch umstrittener Begriff herauskommt, muss sich die Community der Technikdidaktik doch einen Begriff vom Gegenstand ihres Faches machen. Im Folgenden greifen wir eine in der Berufsbildung etablierte Idee auf, die von Felix Rauner (2006) zu einem der technikdidaktischen Ansätze der beruflichen Bildung weiterentwickelt wurde. Und wir werden den Versuch unternehmen, daraus einen Ansatz zu machen, der es ermöglicht, dem Fach Technik an allgemeinbildenden Schulen eine Entwicklungsrichtung zu geben, die offen ist für alle Schulformen und -stufen, sowie dem Bereich des außerschulischen Lernens.

Fridays-for-Future-Demonstrationen, Ende-Gelände-Besetzungen, Proteste gegen den Neubau von Windkraftanlagen und Stromtrassen – die Zukunft unseres Energiesystems ist umkämpft. Dabei handelt es sich jedoch nicht um ein gänzlich neues Phänomen, wie die Geschichte des Walchenseekraftwerks in Bayern zeigt.

Immer mehr Geräte können durch das Internet miteinander vernetzt werden, die dann als Teil eines Netzwerkes miteinander kommunizieren können. Hier wird eine Unterrichtseinheit vorgestellt, in der Schülerinnen und Schüler das handlungsorientiert lernen.