Entwicklung eines Lehrmittelkonzeptes für den Mathematikunterricht

Inhaltsverzeichnis

2 Abstract

3 Einleitung in den Problemzusammenhang
3.1 Gesellschaftliche Rahmenbedingungen
3.1.1 Übersicht gesellschaftliche Rahmenbedingungen
3.1.2 Bundesamt für Berufsbildung BBT (Makroebene)
3.1.3 Höhere Fachschulen (Makroebene)
3.1.4 Rahmenlehrplan BBT (Makroebene)
3.1.5 Höhere Fachschule für Technik ZbW (Mesoebene)
3.1.6 Fächer- und Lehrplanentwicklung ZbW (Mesoebene)
3.1.7 Mathematikunterricht am ZbW (Mikroebene)
3.2 Mathematik und ihre Anwendung
3.3 Begründung der Themenwahl
3.4 Ziel der Masterarbeit
3.5 Fragestellungen
3.6 Qualitative Arbeitshypothesen (nicht empirisch)
3.7 Aufbau der Masterarbeit
3.7.1 Grobe Übersicht zur Masterarbeit
3.7.2 Methode und Strategie
3.7.3 Rahmenbedingungen / Abgrenzung

4 Analyse vorgängiger Studien Institution ZbW
4.1 Erweitertes Transfermodell Schneider
4.2 Erkennen von Anwendungsmöglichkeiten Transfer OUT
4.2.1 Ergebnisse Transfer OUT
4.2.2 Relevanz von Transfer OUT
4.3 Bewertung Hypothese 1

5 Intercurriculare Analyse Institution «ZbW»
5.1 Methodisches Vorgehen
5.1.1 Arbeitsschritte der Häufigkeits- und Frequenzanalyse
5.2 Vertiefungsfächer HF Ausbildung ZbW
5.3 Auswertung der Analyse
5.4 Fächerübergreifender Unterricht

6 Lehrmittelanalyse Institution «ZbW»
6.1 Inhaltliche Grundsätze
6.1.1 Analyse inhaltliche Grundsätze
6.2 Didaktische Grundsätze
6.2.1 Analyse didaktische Grundsätze
6.3 Bewertung Hypothese 2

7 Theoretischer Hauptteil
7.1 Auffassungen über das Lernen
7.2 Handlungswirksames Wissen
7.2.1 Träges Wissen
7.2.2 Deklaratives/Prozedurales Wissen
7.2.3 Explizites/Implizites Wissen
7.3 Transferorientierung
7.3.1 Idealtypische Transferverläufe
7.4 Didaktische Prinzipien
7.4.1 Kompetenzorientierung
7.4.2 Kompetenzbereiche im Mathematikunterricht
7.4.3 Handlungsorientierung
7.4.4 Problemlösungsorientierung
7.4.5 Selbstorganisation

8 Lehrplanerstellung Institution ZbW
8.1 Allgemeine Bildungsziele der Mathematik
8.2 Kompetenzen in der Mathematik
8.3 Richtziele der Mathematik
8.4 Lehrpläne Institution ZbW
8.4.1 Struktur Lehrplan Mathematik ZbW

9 Lehrmittelkonzeption
9.1 Problemlösendes Aufbauen
9.2 Das Durcharbeiten
9.3 Das Konsolidieren
9.4 Zur Anwendung leiten
9.5 Lehrmittelstruktur
9.5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
9.5.2 Lehrmittelstruktur
9.5.3 Problemlösendes Aufbauen
9.5.4 Das Durcharbeiten
9.5.5 Das Konsolidieren
9.5.6 Zur Anwendung leiten
9.6 Bewertung Hypothese 3

10 Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse

11 Literaturverzeichnis

12 Abbildungsverzeichnis

13 Tabellenverzeichnis

14 Eidesstattliche Erklärung

15 Anhang A
15.1 Haupt- und Unterthemen Mathematikunterricht

16 Anhang B
16.1 Ergebnisse Hauptkategorie Trigonometrie
16.2 Ergebnisse Hauptkategorie Grundlagen
16.3 Ergebnisse Hauptkategorie Funktionenlehre
16.4 Ergebnisse Hauptkategorie Differenzialrechnung
16.5 Ergebnisse Hauptkategorie Integralrechnung
16.6 Ergebnisse Hauptkategorie Vektorrechnung
16.7 Ergebnisse Hauptkategorie Komplexe Zahlen

17 Anhang C
17.1 Aufbau und Gliederung
17.2 Konzept (Aufbau und Gliederung)

2 Abstract

Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit der Frage, wie ein Mathematiklehrmittelkonzept inhaltlich – für die ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1) – auf der Grundlage der Diskussion aktueller Literatur wissenschaftlich begründet werden kann. In diesem Zusammenhang werden zu Beginn ein vorliegendes Transferkonzept für die Ausbildungsgänge zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» und die daraus resultierende Wichtigkeit des Mathematikunterrichtes im Praxisfeld analysiert. Anschliessend werden eine intercurriculare Analyse der Lehrpläne für das Fach Mathematik und eine Analyse der verwendeten Mathematiklehrmittel durchgeführt. Der theoretische Hauptteil beschreibt die grundlegende Auffassung über das Lernen, wie handlungswirksames Wissen aufgebaut wird, Hintergründe der Transferorientierung und die für ein Mathematiklehrmittel relevanten didaktischen Prinzipien. Das anschliessende Lehrmittelkonzept ist durch problemlösendes Aufbauen, Durcharbeiten, Konsolidieren und zur Anleitung aufgebaut. Aus der Summe der theoretischen Bezüge ist ein Lehrmittelkonzept entstanden, welches für den Einsatz an einer Höheren Fachschule für Technik HF (ISCED Stufe 5B – Tertiärstufe 1) umgesetzt werden kann.

3 Einleitung in den Problemzusammenhang

« Wenn Du die Menschen dazu bringen willst, ein Boot zu bauen, wecke in Ihnen die Sehnsucht nach dem weiten und endlosen Meer » .

(Antoine de Saint-Exupéry)

3.1 Gesellschaftliche Rahmenbedingungen

3.1.1 Übersicht gesellschaftliche Rahmenbedingungen

Abbildung 1: Übersicht gesellschaftliche Analyseebenen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.1.2 Bundesamt für Berufsbildung BBT (Makroebene)

Das Bundesamt für Berufsbildung und Technologie BBT ist das Kompetenzzentrum des Bundes für Berufsbildung und Innovation. Mit seinen Aktivitäten trägt es dazu bei, dass qualifizierte Arbeitskräfte ausgebildet werden und die Schweiz ein attraktiver und innovationsfähiger Wirtschafts- und Bildungsstandort bleibt (vgl. BBT, o.J.).

3.1.3 Höhere Fachschulen (Makroebene)

Höherqualifizierung an einer Bildungsinstitution

Die Höheren Fachschulen stehen für eine höher qualifizierende Berufsbildung an einer Bildungsinstitution. Im Gegensatz zu den eidgenössischen Prüfungen werden die Bildungsgänge zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» anerkannt. Der an die höhere Berufsbildung gestellte Anspruch der Arbeitsmarkt-orientierung wird durch die systematische Mitarbeit der Organisationen der Arbeitswelt an den nationalen Rahmenlehrplänen und an den Qualifikationsverfahren sichergestellt (vgl. BBT, o.J.).

Berufsleuten mit einem eidgenössischen Fähigkeitszeugnis (EFZ) oder einer anderen gleichwertigen Qualifikation bieten die Höheren Fachschulen (HF) die Möglichkeit, einen eidgenössisch anerkannten Abschluss auf der Tertiärstufe zu erwerben. Pro Jahr erwerben rund 7000 Personen einen solchen Abschluss. Erfolgreiche Absolventen eines Bildungsgangs erhalten ein Diplom und sind dazu berechtigt, den entsprechenden Titel, z.B. «Dipl. Techniker/in HF» Maschinenbau zu führen. Die Bildungsgänge der Höheren Fachschulen vermitteln den Studierenden Kompetenzen, die diese befähigen, in ihrem Bereich selbstständig Fach- und Führungsverantwortung zu übernehmen. Sie sind arbeitsmarktorientiert und fördern insbesondere die Fähigkeit zum methodischen und vernetzten Denken. Im Gegensatz zu den Fachhochschulen sind die Bildungsgänge der Höheren Fachschule inhaltlich auf ein engeres Fachgebiet fokussiert und weniger wissenschaftlich ausgestaltet. Die Bildungsgänge an Höheren Fachschulen können entweder berufsbegleitend oder im Vollzeitstudium besucht werden. Vollzeitliche Bildungsgänge dauern mindestens zwei Jahre, die berufsbegleitenden Bildungsgänge mindestens drei Jahre (vgl. BBT, o.J.).

Grundlage für die Erarbeitung der einzelnen Bildungsgänge und deren Anerkennung durch das BBT bilden die Rahmenlehrpläne. Sie regeln das Berufsprofil, die zu erreichenden Kompetenzen, die Bildungsbereiche und deren zeitliche Anteile, die Koordination von schulischen und praktischen Bestandteilen sowie die Inhalte des Qualifikationsverfahrens. Bildungsinstitutionen, die Bildungsgänge anbieten wollen, müssen sich an die Vorgaben der Rahmenlehrpläne für die entsprechenden Bereiche bzw. Fachrichtungen halten. Erfolgreiche Absolventinnen und Absolventen eines Bildungslehrganges HF erhalten ein Diplom und sind berechtigt, den entsprechenden Titel zu führen, z.B. «Dipl. Techniker/in HF» in Elektrotechnik (vgl. BBT, o.J.).

3.1.4 Rahmenlehrplan BBT (Makroebene)

Der Rahmenlehrplan für den Bereich Technik wurde in partnerschaftlicher Zusammenarbeit zwischen der Konferenz HF und den Organisationen der Arbeitswelt OdA entwickelt. Je nach Fachrichtung sind dies verschiedene Verbände, die in unterschiedlicher Weise auf die Bildungsentwicklung Einfluss nehmen (RLP, 2010, S. 3).

Positionierung:

Die Ausbildung zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» ist ein praxisorientiertes Studium im Bereich der nicht hochschulischen höheren Berufsbildung. In der Ausbildung werden theoretische Grundlagen und ein vertieftes Fachwissen vermittelt. Das Verbinden dieser Erkenntnisse mit dem beruflichen Erfahrungshintergrund machen sie zu kompetenten Berufsleuten, die auf dem Arbeitsmarkt direkt einsetzbar und gefragt sind. Diese verstehen die Sprache und Arbeitsergebnisse der Ingenieurinnen und Ingenieure und setzen diese für die Facharbeiten um (RLP, 2010, S. 3).

Arbeitsumfeld und Kontext:

Die «Dipl. Techniker/in HF» sind in Industrie, Handel, Dienstleistungen und Gewerbe anzutreffen. Als Fachpersonen sind sie gefordert, komplexe Probleme zu lösen. Dies erfordert von ihnen die Anwendung ihres spezifischen Wissens einer Fachrichtung (RLP, 2010, S. 7).

Beispiel: Fachrichtung Maschinenbau

Die «Dipl. Techniker/in HF» Maschinenbau arbeiten als Bindeglied zwischen Ingenieuren und technischem Personal – in enger Zusammenarbeit mit den Kunden, der Forschung, der Produktion, dem Verkauf und dem Marketing (RLP, 2010, S. 50).

Prozesse «Dipl. Techniker/in HF» Fachrichtung Maschinenbau

Allgemeine Prozesse:

Menschen führen, Entscheidungen fällen, Projekte planen und leiten, sich sprachlich verständigen, wirkungsvoll präsentieren und kommunizieren, Unternehmensprozesse verstehen und mitgestalten, Geschäftsziele erreichen, Umfeld berücksichtigen, Probleme analysieren und lösen (RLP, 2010, S. 9)

Fachprozesse:

Produkte entwickeln, Baugruppen und Maschinen konstruieren, Produktion leiten, Anlagen betreiben und unterhalten (RLP, 2010, S. 51 f.)

Zulassungsbedingung

Für die Fachrichtung Maschinenbau gelten folgende Berufsabschlüsse als einschlägig: Polymechaniker/in, Maschinenmechaniker/in, Werkzeugmacher/in, Mechatroniker/in, Automatiker/in, Anlagen- und Apparatebauer/in, Produktionsmechaniker/in, Konstrukteur/in, Physiklaborant/in, Konststofftechnologe/-in, Formenbauer/in, technischer Modellbauer/in (RLP, 2010, S. 52).

Anteile der Bildungsbereiche

Der Rahmenlehrplan des BBT schreibt den Höheren Fachschulen die Anteile der Bildungsbereiche für Bildungsgänge, die auf einem einschlägigen eidgenössischen Fähigkeitszeugnis aufbauen (Art. 3 Abs. a der MiVo-HF), wie folgt vor (Tabelle 1):

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Anteile der Bildungsbereiche (RLP, 2010, S. 15)

3.1.5 Höhere Fachschule für Technik ZbW (Mesoebene)

ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1)

Die Höhere Fachschule Ostschweiz «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» wurde 1946 gegründet und ist heute mit jährlich 6000 Studentinnen und Studenten das grösste technisch orientierte Weiterbildungsinstitut der Ostschweiz. Im Vordergrund sämtlicher Bemühungen dieser Institution stehen einerseits die berufliche und persönliche Entwicklung der Absolventinnen und Absolventen und andererseits das Abdecken der Bedürfnisse der Wirtschaft nach aktuell ausgebildeten Mitarbeitern und Kaderleuten. Praxisorientiertes Vermitteln von Kenntnissen und Fähigkeiten durch Fachlehrkräfte sowie hohe Flexibilität und Aktualität der Ausbildungen haben Priorität (vgl. ZbW, o.J.).

Der Studienbereich Höhere Fachschule für Technik am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» orientiert sich in hohem Masse an den Erfordernissen der Praxis. Das Studium baut ein solides, ausbaufähiges Fundament an fachlichem, allgemeinem und betriebswirtschaftlichem Wissen auf. Die Absolventinnen und Absolventen besitzen die notwendigen Kenntnisse und Fähigkeiten, um in ihrer beruflichen Funktion erfolgreich tätig zu sein (vgl. ZbW, o.J.).

3.1.6 Fächer- und Lehrplanentwicklung ZbW (Mesoebene)

Die «Dipl. Techniker/in HF» sollen durch eine abgestimmte Koordination der schulischen und praktischen Anteile innerhalb der Ausbildung eine direkte Arbeitsmarktfähigkeit erreichen. Ihre Fähigkeit, das technische Hintergrundwissen mit den praktischen Aufgabenstellungen zu verbinden, macht sie zu Berufsleuten, die auf dem Arbeitsmarkt in hohem Masse gefragt sind. Um dies zu erreichen, führen die Bildungsinstitutionen Übungen, Projektarbeiten und Praktika durch. Diese vertiefen und ergänzen das vermittelte schulische Wissen. Gemäss dem Rahmenlehrplan für Technik HF müssen die Bildungsinstitutionen in ihren Lehrplänen nachweisen, wie sie diese Prozesse gezielt anleiten, begleiten, auswerten und im Qualifikationsverfahren bewerten. Die Institution ist in der Erstellung des Fächerplans und der einzelnen Lehrpläne frei. Allerdings muss sie sich einerseits an die Prozesse des Rahmenlehrplans halten, und andererseits wird durch eine kontinuierliche Kooperation zwischen der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» und der Industrie/Wirtschaft die geforderte Arbeitsmarktfähigkeit der Studierenden erlangt.

Um eine hohe Lehrplanqualität erreichen zu können, strebt die Institu-tion «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» intercurriculare und interpersonelle Kooperationen an. Die einzelnen Lehrgänge bestehen teilweise immer noch aus einzelnen, nebeneinanderstehenden Fächern, welche nur durch die ausgearbeiteten Lehrpläne miteinander verknüpft sind. Doppelspurigkeiten oder gar Versäumnisse sind dabei auf der Stufe Unterricht (Mikroebene) nicht ausgeschlossen. Die Absprache zwischen den einzelnen Lehrpersonen findet zweimal jährlich an den entsprechenden Fachgruppensitzungen statt. Dabei tauschen die Lehrpersonen hauptsächlich ihre Erfahrungen aus den einzelnen Klassen aus. Ein entsprechender interpersoneller Kooperationsaustausch auf der Stufe Unterricht (Mikroebene) wird dabei nicht sonderlich gepflegt. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept für ein Mathematiklehrwerk zu entwickeln, das, ausgehend vom Fach Mathematik, unter anderem auch die intercurriculare und die interpersonelle Zusammenarbeit fördert. Für das Unterrichtsfach Mathematik, bezogen auf den Rahmenlehrplan und unter Berücksichtigung des Fächerplans der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung», sollen die entsprechenden Lehrpläne erstellt werden.

3.1.7 Mathematikunterricht am ZbW (Mikroebene)

ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1)

Der Mathematikunterricht am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» ist weitestgehend in sich geschlossen. Durch die zeitliche Begrenzung von drei Semestern, in denen gemäss Fächerplan der Institution «ZbW - Zentrum für berufliche Weiterbildung» 200 Lektionen Mathematik eingeplant sind, werden Themen wie Arithmetik, Geometrie, Funktionenlehre, Differenzialrechnung, Integralrechnung, Vektorgeometrie und die Theorie der komplexen Zahlen behandelt. Die neuen Rahmenlehrpläne des BBT orientieren sich neu an den Forderungen einer ganzheitlichen Handlungsfähigkeit und fordern eine engere Verschränkung von Theorie und Praxis – sowohl bei den Grundlagenfächern wie Mathematik als auch bei den Vertiefungsfächern innerhalb der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung». Diese neuen Forderungen können mit den aktuellen Mathematiklehrplänen nur beschränkt eingehalten werden. Eine Vernetzung von Unterricht und Praxis ist nur teilweise vorhanden.

3.2 Mathematik und ihre Anwendung

Zudem verbindet man mit dem Wort Mathematik häufig zuallererst und eigentlich ausschließlich Zahlen, Formeln und Rechnungen. Diese Assoziation ist tief in uns verankert, praktisch seit der ersten Grundschulklasse bzw. jener Tag, als wir das Zählen das erste Mal systematisch gelehrt bekommen hatten. Dabei ist alles nur ein großes Missverständnis. Normalerweise erleben die Schülerinnen und Schüler das Fach Mathematik als abstraktes, theoretisches Gerüst ohne einen entsprechenden Praxisbezug. Die mathematischen Teilgebiete werden voneinander unabhängig vermittelt und erarbeitet. Dabei werden künstliche Aufgaben geschaffen, welche sich dem aktuellen Teilgebiet anpassen. Zum Rechnen selber benötigt man eine Sprache, die einfach nur Mathematik genannt wird. Diese Sprache hat Vokabeln, Zahlen und einige Operationszeichen und eine Grammatik. Die Grammatik schreibt fest, wie ein mathematischer Satzbau auszusehen hat. Das ist alles, was man zum Rechnen braucht: Eine präzise Sprache mit noch genauer definierten Regeln, die man in jedem Schritt einer Rechnung anwenden kann. Die Mathematik hat sich in den letzten Jahrzehnten als unverzichtbares, mächtiges und ständig an Einfluss gewinnendes Hilfsmittel erwiesen, mit dem interessante und wichtige Problemstellungen aus den verschiedensten Anwendungsgebieten gelöst werden können. Die Vorgehensweise ist dabei im Wesentlichen immer die gleiche: Anhand einer mathematischen Modellbildung wird zunächst das praktische Problem in die Sprache der Mathematik übersetzt. Unerlässlich ist dabei die Zusammenarbeit zwischen den Anwendungsgebieten und dem Grundlagenfach Mathematik. Durch eine mathematische Analyse wird die mathematische Aufgabe – in der Regel handelt es sich um eine Reihe voneinander abhängigen Teilgebieten der Mathematik – auf Eindeutigkeit und Abhängigkeit untersucht. Anschließend müssen geeignete mathematische Lösungsverfahren und Methoden zur konkreten Berechnung der Lösung ausgewählt werden. Letztendlich folgt eine Rückführung der mathematischen Lösung in das Anwendungsproblem. Die Ergebnisse werden dabei in geeigneter Weise so dargestellt, damit sie überhaupt beurteilt werden können. Je nach Aufgabenstellung treten hier Probleme auf, die entweder in den Kompetenzbereich des Anwenders oder des Mathematikers fallen. Für viele technische Anwendungen ist Mathematik die entsprechende Basis. Ohne diese Wissenschaft gäbe es keine Unterhaltungselektronik, keine Computer, keine Mobiltelefone, kein Internet, keine medizinische Geräte und keine moderne Medizin überhaupt. Tunnels, Hochhäuser oder Brücken wären ohne Mathematik nicht realisierbar. Die Logistik von Ampelschaltungen und von Verkehrssystemen ist ohne Mathematik nicht denkbar. Die Raumfahrt wäre aus geometrischen, physikalischen und mechanischen Gründen nicht vorstellbar. Navigationssysteme (GPS) wären ohne die Mathematik nie erfunden worden. Flugzeuge könnten nicht vom Boden abheben, und Schiffe könnten die Ozeane ohne die entsprechenden mathematischen Berechnungen nicht überqueren. Die Beispiele, in denen Mathematik die Basis darstellt, lassen sich fast ohne Ende fortsetzen. Die Mathematik kann uns helfen, Problemstellungen zu analysieren und entsprechende Lösungsansätze zu finden. Dabei ist Mathematik ein Hilfsmittel der Naturwissenschaften, der Informatik, der Technik und der Wirtschaftswissenschaften. Ohne Mathematik gäbe es keinen technologischen Fortschritt. Die Student(inn)en auf der ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1) sollen das Grundlagenfach Mathematik in den Vertiefungsfächern als Hilfsmittel, bzw. als Werkzeug nutzen, um anstehende Problemstellungen mathematisch lösen zu können. Um das leisten zu können, müssen die Student(inn)en zuerst verstehen, ein Problem in eine mathematische Struktur überzuführen.

3.3 Begründung der Themenwahl

Die Institutionen sind aufgrund des neuen Rahmenlehrplans des BBT dazu verpflichtet, die allgemeinen Prozesse und die Fachprozesse in ihren Fächer- und Lehrplänen zu integrieren. Aufgrund der praxisorientierten Positionierung des/der «Dipl. Techniker/in HF» müssen die Institutionen auch den Anforderungen der Wirtschaft und Industrie gerecht werden. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, muss bereits im Grundlagenfach Mathematik darauf geachtet werden, dass die Studierenden Kompetenzen und Fertigkeiten entwickeln, welche in den Vertiefungsfächern der Ausbildung zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» und letztendlich in der Praxis gefordert sind.

3.4 Ziel der Masterarbeit

In der vorliegenden Masterarbeit soll ein Mathematiklehrmittelkonzept für die ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1) entwickelt werden. Dabei sollen die Anforderungen des Rahmenlehrplans des Bundesamtes für Bildung und Technologie BBT und die intercurricularen Anforderungen der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» berücksichtigt werden.

3.5 Fragestellungen

Wie kann ein Mathematiklehrmittelkonzept auf der Grundlage der Diskussion aktueller Literatur wissenschaftlich begründet werden?

Tabelle 2: Leitfrage

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 3: Unterfragen

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.6 Qualitative Arbeitshypothesen (nicht empirisch)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 4: Hypothesen

3.7 Aufbau der Masterarbeit

Abbildung 2: Aufbau Masterarbeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.7.1 Grobe Übersicht zur Masterarbeit

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 5: Grobe Übersicht zur Masterarbeit

3.7.2 Methode und Strategie

Die vorliegende Masterarbeit ist eine produkt- und projektorientierte

Arbeit auf der Grundlage aktueller Literatur.

3.7.3 Rahmenbedingungen / Abgrenzung

Die vorliegende Masterarbeit konzentriert sich auf die inhaltliche Konzeptionierung eines neuen Mathematiklehrmittels für die ISCED Stufe 5B (Tertiärstufe 1). Die Konzentration liegt dabei eindeutig auf der Stufe Meso-Ebene und der Stufe Fächer- und Lehrplan der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» – unter Einbezug des Rahmenlehrplanes vom Bundesamt für Bildung und Technologie BBT (Makro-Ebene).

Die konkrete Ausarbeitung eines entsprechenden Mathematiklehrmittels ist nicht Bestandteil dieser Masterarbeit. Eine Untersuchung der Mikro-Ebene (Stufe Unterricht) ist ebenfalls nicht Bestandteil dieser Masterarbeit.

4 Analyse vorgängiger Studien Institution ZbW

Transferkonzept für die Ausbildungsgänge zum/zur Techniker/-in HF (Masterarbeit von Maya Schneider)

An der Institution «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» wurde bereits eine Studie über den weiten Weg des nahen Transfers erstellt. Ausgehend vom neuen Rahmenlehrplan des BBT beschreibt Schneider (2011) in ihrer Problemstellung, dass das neue Berufsbild des Ausbildungsgangs HF eine ganzheitliche, arbeitsfeldbezogene Handlungskompetenz erhalten soll. Die Ins-titutionen der Höheren Fachschulen HF müssen ihre Ausbildungsgänge den neuen Vorgaben gemäss umgestalten und vom BBT neu anerkennen lassen. Mit den neuen Rahmenlehrplänen sind die Höheren Fachschulen HF gefordert, in den Ausbildungsplänen aufzuzeigen, welche Anteile für den Praxistransfer vorgesehen sind und mit welchen Methoden die Praxiskompetenz systematisch und aufbauend gefördert wird (vgl. Schneider, 2011, S. 2).

Die vom Rahmenlehrplan geforderte Vernetzung von Schule und Praxis stellt insbesondere die Höheren Fachschulen HF vor eine grosse Herausforderung. Einerseits sind die Bildungsanbieter gefordert, Praxistransfermassnahmen zu ergreifen, andererseits wird in den berufsbegleitenden Lehrgängen einer Höheren Fachschule das Arbeitsumfeld der Studierenden im Gegensatz zum dualen Berufsbildungssystem bei Erstberufen nicht als 3. Lernort definiert (vgl. Schneider, 2011, S. 3).

In der Masterarbeit von Schneider (2011) wurden die Elemente einer transferorientierten Lernumgebung in einem ersten Teil theoretisch hergeleitet. Die theoretischen Ausführungen wurden im zweiten Teil ihrer Masterarbeit am Beispiel des Ausbildungsgangs «Dipl. Techniker/in HF» Maschinenbau konkretisiert. Der anschließende empirische Teil gab Aufschluss darüber, welche konkreten Transfereinflussfaktoren bei der Planung und Durchführung von künftigen Ausbildungsgängen von Höheren Fachschulen berücksichtigt werden müssen (vgl. Schneider, 2011, S. 4).

4.1 Erweitertes Transfermodell Schneider

Aufgrund der Ausführungen von Schneider (2011), die gezeigt haben, dass sich beim Praxistransfer die Merkmale Lernumgebung, Teilnehmer und Arbeitsumgebung während der ganzen Ausbildungsdauer gegenseitig beeinflussen, beschreibt Schneider ein erweitertes Transfermodell (Abbildung 3).

Abbildung 3: Erweitertes Transfermodell (Schneider, 2011, S. 22)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Arbeitsfeldorientiertes Transferlernen im Sinne eines Transfer IN könnte somit in transferunterstützenden, schulischen Lernsettings stattfinden als si-tuiertes, ganzheitliches, selbst organisiertes, reflektiertes Analysieren von Lernergebnissen zur Bewältigung von Problemstellungen aus dem Arbeitsumfeld der Studierenden. Im Sinne eines Transfer OUT kann es als Erkennen von Umsetzungsmöglichkeiten, Entwickeln von Umsetzungsstrategien, als konkrete Umsetzung am Arbeitsplatz und als Reflexion der Umsetzung stattfinden (vgl. Schneider, 2011, S. 23).

In ihrer nachfolgenden empirischen Studie beschreibt Schneider (2011) am Beispiel des Ausbildungsgangs zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» Fachrichtung Maschinenbau, ob im Arbeitsumfeld der Studierenden die Voraussetzungen für ein solches Transferlernmodell gegeben sind. Um das von Schneider (2011) beschriebene Transferlernen im Sinne eines Transfer IN und Transfer OUT zu gestalten, beschreibt sie in ihrem Untersuchungsgegenstand, dass sich der Bildungsanbieter erst mit den Anwendungskontexten und den entsprechenden Transfervoraussetzungen vertraut machen muss (vgl. Schneider, 2011, S. 25).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 6: Leitfrage (Schneider, 2011)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 7: Unterfragen (Schneider, 2011)

In den Befragungen ging es Schneider (2011) darum, die bisherige Transferrealität aus Sicht der Studierenden und deren Vorgesetzten zu erkunden, d.h. die Stichprobe bestand aus für den Untersuchungsgegenstand typischen Vertretern. Für die Untersuchung verwendete sie qualitative Methoden, da diese das authentische Erfassen der Lebenswelt der Betroffenen und deren Sichtweise ermöglichen. Dieser Ansatz wird auch der ganzheitlichen Betrachtung des Transferprozesses gerecht. Zu den qualitativen Erhebungsmethoden gehören das Leitfadeninterview und der qualitative Fragebogen (vgl. Schneider, 2011, S. 26).

Für die Auswertung des Datenmaterials zog Schneider (2011) die qualitative Inhaltsanalyse als Auswertungsmethode heran. Laut Schneider (2011) eignet sich die qualitative Inhaltsanalyse zur Aufdeckung der für den jeweiligen Gegenstand relevanten einzelnen Faktoren sowie für das Konstruieren von möglichen Zusammenhängen dieser Faktoren (vgl. Schneider, 2011, S. 29).

4.2 Erkennen von Anwendungsmöglichkeiten Transfer OUT

In der vorliegenden Masterarbeit interessiert hauptsächlich die Unterfrage 3, «Erkennen von Anwendungsmöglichkeiten Transfer OUT». Dabei untersuchte Schneider (2011), welche Unterrichtsfächer, welche am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» unterrichtet werden, die Studierenden in ihrer beruflichen Tätigkeit anwenden können (Abbildung 4).

4.2.1 Ergebnisse Transfer OUT

Abbildung 4: Ergebnisse Transfer OUT (Schneider, 2011)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

4.2.2 Relevanz von Transfer OUT

Schneider (2011) beschreibt in ihren Ergebnissen die grosse Relevanz von Transfer OUT. Fachliche Inhalte der Fächer Mechanik, Festigkeitslehre und Mathematik haben bereits während der Ausbildung zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» im beruflichen Alltag der Studierenden einen hohen Stellenwert (vgl. Schneider, 2011, S. 41).

4.3 Bewertung Hypothese 1

Hypothese 1:

Der Mathematikunterricht am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» hat für die berufliche Praxis eines/einer «Dipl. Techniker/in HF» einen hohen Stellenwert.

Die Analyse der bereits am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» durchgeführten Studie hat ergeben, dass das Unterrichtsfach Mathematik in der beruflichen Praxis eines/einer «Dipl. Techniker/in HF» einen hohen Stellenwert hat.

Für die Studierenden am «ZbW – Zentrum für berufliche Weiterbildung» ist es wichtig, dass sie über eine entsprechende Handlungs- und Kompetenzorientierung im Bereich Mathematik verfügen, um den Transfer zu den Vertiefungsfächern wie auch in die berufliche Praxis herstellen können. Das mathematische Verständnis, welches sich die Studierenden während ihrer Ausbildung zum/zur «Dipl. Techniker/in HF» angeeignet haben, bietet ihnen die Möglichkeit, die in der Praxis wie auch im fächerübergreifenden Unterricht auftretende Problemstellungen zu analysieren und Lösungsansätze zu finden. Dabei verwenden die Studierenden die Mathematik als Hilfsmittel bzw. als Werkzeug in den Vertiefungsfächern Technische Mechanik, Festigkeitslehre, Maschinenelemente, Elektrotechnik, Physik usw. wie auch in ihrem beruflichen Umfeld.

Aufgrund der grossen Relevanz des Transfer OUT, innerhalb der Masterarbeit von Schneider (2011) kann die Hypothese 1 bestätigt werden.

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