TPL-basics: Bedingungen des Erwerbs von Handlungswissen zum Lösen technischer Probleme

Durch technische Innovationen finden neue Geräte, wie zum Beispiel Smart-Home-Systeme, ihren Weg in unseren Alltag. Bevor wir sie aber zielgerichtet einsetzen können, muss zunächst oft ein angemessener Umgang mit ihnen erlernt werden. Im Projekt TPL-basics untersuchen wir diesen Erwerb von solchem Handlungswissen.

Beim Umgang mit technischen Alltagsgeräten – oder beim technischen Problemlösen (TPL) – können die oft zahlreichen Funktionen und nicht immer intuitiv verständlichen Bedienelemente eine Herausforderung darstellen. Das Projekt „TPL-basics“ untersucht, (1) in welcher Form Wissen über die Bedienung von Alltagsgeräten erworben wird und (2) welche Bedingungen den Erfolg einer späteren Anwendung dieses Wissens beeinflussen. Um diese Fragen zu beantworten, untersuchen wir, wie erwachsene Personen mit technischen Geräten des Alltags, die am Computer simuliert werden (siehe Abb. 1), umzugehen lernen und anschließende Bedienaufgaben lösen.

Abb. 1. Screenshot einer Simulation (Kaffeevollautomat) aus dem TPL-basics Projekt.


Abbildung 2 stellt in der bisherigen Forschung erkannte Einflussfaktoren sowie weitere vermutete Zusammenhänge dar. Anhand vom Lernverhalten wird zunächst die Frage betrachtet, ob das Lesen von Bedienungsanleitungen (Instruktionen) bevorzugt wird, eher ein Ausprobieren des Geräts (Systemexploration) stattfindet oder beide Ansätze kombiniert werden. In der Folge werden weitere Einflüsse auf das erfolgreiche Problemlösen einbezogen. Diese können einerseits z.B. in der Komplexität des Alltagsgeräts (als ein Systemmerkmal) liegen. Andererseits zeigen Erwachsene auch unterschiedliche kognitive Fähigkeiten (z. B. Lesefähigkeiten), bringen verschiedene Erfahrungen mit solchen Alltagsgeräten mit und fühlen sich unterschiedlich sicher im Umgang mit diesen (als Personenmerkmale). Die Erkenntnisse dieser Grundlagenforschung sollen zum einen Lernprozesse in einer digitalen Welt besser verständlich machen, zum anderen in Fördermaßnahmen für den allgemeinbildenden Technikunterricht münden.

Abb. 2. Modellvorstellungen zum Erwerb und zur Anwendung von Handlungswissen im Umgang mit technischen Alltagsgeräten.


Ziele des Projekts sind:

  • Strategien und Präferenzen beim Erwerb technischen Handlungswissens abbilden
  • Bedingungen erfolgreicher Wissensanwendungen ermitteln (untersucht werden Effekte von System- und Personenmerkmalen sowie Verhaltensweisen beim Wissenserwerb)
  • Beitrag zur Weiterentwicklung technikdidaktischer Konzepte unter Berücksichtigung heterogener Voraussetzungen von Lernenden


Finanzierung: DFG-Projekt

Kooperation: Pädagogische Hochschule Freiburg, Institut für Chemie, Physik, Technik und ihre Didaktiken, https://www.ph-freiburg.de/technik.html (Prof. Jennifer Stemmann),

Laufzeit: 10/21 - 09/24

Status: laufend

Projektteam: Carolin Hahnel, Marcus Schrickel, Maria Harz

Kontakt: Carolin Hahnel