Forschend lernen und lehren im Textilen und Technischen Gestalten (E-Book) E-Book

• Herausgeber: hep verlag
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2022

Seitenzahl: 293

Beschreibung

Dieses E-Book enthält komplexe Grafiken und Tabellen, welche nur auf E-Readern gut lesbar sind, auf denen sich Bilder vergrössern lassen. Dieser Tagungsband stellt die Ergebnisse der gleichnamigen Fachtagung vor und gewährt Interessierten Einblick in verschiedene Positionen der fachdidaktischen Forschung im Bereich Textiles und Technisches Gestalten. Welche aktuellen Themen werden erforscht? Und wie schlagen sich die dabei gewonnenen Erkenntnisse in der Lehre nieder? Dieser Band ermöglicht eine vertieftere Auseinandersetzung mit Themen wie materieller Kultur, Umgang mit gestalteten Dingen oder Lernen mit Simulationen.

Leseprobe

Diese Textsammlung ist ein Ergebnis der Tagung vom 7. und 8. Mai 2021, die vom Fachdidaktikzentrum Textiles und Technisches Gestalten – Design der PHBern organisiert wurde.

Elisabeth Eichelberger, Verena Huber Nievergelt, Andreas Käser (Hrsg.)

Forschend lernen und lehren im Textilen und Technischen Gestalten

Tagungsband

ISBN Print: 978-3-0355-2021-7

ISBN E-Book: 978-3-0355-2022-4

Umschlagbild: PHBern, Grundausbildung Sekundarstufe 1, Textiles Gestalten, Veranstaltung Projektarbeiten SJ 20/21, Elisabeth Eichelberger; «Rattendarmquerschnitt», Janine Greub.

Foto: Andrea Pfander

1. Auflage 2022

Alle Rechte vorbehalten

© 2022 hep Verlag AG, Bern

hep-verlag.ch

Vorwort

Einführung

LERNENDE: SCHÜLERINNEN UND SCHÜLER

Collaborative learning in craft and design education in Finland | Pirita Seitamaa-Hakkarainen, Sini Riikonen and Varpu Mehto

Kinder erschliessen technische Phänomene – Fallanalyse «Grammophon» | Svantje Schumann

Unterrichtsqualität im Technischen Gestalten | Andreas Stettler

LERNENDE: STUDIERENDE

«Teil, Spiegel und Auge»: Ethnografisches Forschen im Schulpraktikum | Heike Derwanz

Forschend lernen in einer vielperspektivischen Zusammenarbeit der Praxis | Patricia Mühr

Lernprozesse dokumentieren im Fachbereich Gestalten: Entwickeln und Forschen mit Bachelorstudierenden im Studiengang Primarstufe | Ursula Aebersold und Verena Huber Nievergelt

LEHRENDE: LEHRPERSONEN

Inklusionsorientierte Fachdidaktik Technisches Gestalten – Impulse für fachdidaktisches Professionswissen | Annett Steinmann und Maximilian Seidler

Inklusiver Technikunterricht – Konsequenzen für die Lehrkräftefortbildung | Patric Schaubrenner

Strategisches Lernen mit Simulationen im technikbezogenen Unterricht | Bernd Borgenheimer

LEHRENDE: DOZIERENDE

Textile Produkte kooperativ entwickeln: Einblicke in ein Projekt aus der fachdidaktischen Entwicklungsforschung | Elisabeth Eichelberger und Verena Huber Nievergelt

Das Projekt «Videovignetten in Naturwissenschaft, Technik und Textil» (VidNuT) zur standortüber-greifenden Entwicklung hochschulischer Lehrveranstaltungskonzepte | Sebastian Goreth und Axel Eghtessad

Mögliche Reaktionsmodi zu Lernendenvorstellungen im technikbezogenen Unterricht | Hannes Helmut Nepper und Lars Windelband

LERNGEGENSTAND

Noch was? Die Bildung für nachhaltige Entwicklung als neue Herausforderung für den Textilunterricht | Heike Derwanz

MINT-Projekt «Vom Entwurf zum Textildruck» | Brigitta Petermann und Elisabeth Jahnke

Federn – Forschen – Vermitteln: Das Medium Ausstellung als Lern- und Forschungsfeld | Susanna Kumschick

Forschend lehren und lernen am Beispiel der (historischen) textilen Künste: Kaschmir-Schals – von Indien nach Europa | Birgitt Borkopp-Restle

Autorinnen und Autoren

Bilder folgende Seiten: PHBern, Grundausbildung Sekundarstufe 1, Textiles Gestalten, Veranstaltung Projektarbeiten SJ 20/21, Elisabeth Eichelberger; «Rattendarmquerschnitt », Janine Greub.

Fotos: Andrea Pfander

Vorwort

Der vorliegende Tagungsband macht die Inhalte greifbar, die am 7. und 8. Mai 2021 bei der Tagung «Forschend lernen und lehren im Textilen und Technischen Gestalten» an der Pädagogischen Hochschule Bern mit Referaten, Diskussionen und virtuellen Begegnungen auf der Plattform gather.town geteilt wurden. Als die Idee für unsere Tagung entstand, konnten wir – Elisabeth Eichelberger, Verena Huber Nievergelt und Andreas Käser – als Leitungsteam noch nicht ahnen, dass der Anlass pandemiebedingt nicht vor Ort an der PHBern stattfinden würde. Nach einigen Überlegungen zu möglichen Verschiebedaten haben wir uns dafür entschieden, die Tagung in einem Online-Format durchzuführen. So konnten wir unser ursprüngliches Vorhaben dennoch realisieren, zum Abschluss der Projektphase des Fachdidaktikzentrums Textiles und Technisches Gestalten – Design (2017–2021) einen Einblick in aktuelle Diskurse zur fachdidaktischen Forschung auf diesem Gebiet mit den eingeladenen und angemeldeten interessierten Gästen zu teilen. Trotz der erschwerten Umstände sind zahlreiche Begegnungen möglich geworden, die zu unserer Freude auch über das Tagungsende hinausreichen – so konnten wir erfolgreich dazu beitragen, das Netzwerk im Bereich Fachdidaktischer Forschung TTG-D weiterzuknüpfen.

Dieses Netzwerk hat sich im Verlauf der letzten Jahre im Zusammenhang mit dem Aufbau des Fachdidaktikzentrums und insbesondere des Masterstudienganges Fachdidaktik TTG-Design kontinuierlich weiterentwickelt. Zusammenarbeiten mit Partnerinstitutionen im In- und Ausland – einer Vielzahl der schweizerischen Pädagogischen Hochschulen, der Berner Fachhochschule, der Hochschule Luzern, der Zürcher Hochschule der Künste, der Technischen Universität Dortmund, der Universität Oldenburg, der Pädagogischen Hochschule Freiburg im Breisgau – haben es ermöglicht, dass Studierende Praktika und Lehrassistenzen absolvieren konnten und dass gemeinsame Projekte die beteiligten Personen in einen Austausch gebracht haben. Darüber hinaus haben Beiträge von Studierenden in verschiedenen Publikationsreihen und Lehrmitteln – Studien zur Materiellen Kultur, Werkspuren, Technik und Design – zur Sichtbarkeit des Studienganges beigetragen. Dass viele Studierende bereits an einer Pädagogischen Hochschule tätig sind und dass der Studiengang mittlerweile oft als Voraussetzung für die Besetzung neuer Stellen aufgeführt wird, freut uns besonders.

Im Zusammenhang mit den Aufbauarbeiten haben die Aktivitäten im Rahmen von fachdidaktischen Forschungs- und Entwicklungsprojekten zugenommen und es sind auch auf dieser Ebene Vernetzungen entstanden. Dies sichtbar zu machen, gerade in einem Fachbereich, der über eine vergleichsweise kleine Forschungstradition verfügt, war einer der Hauptgründe für die Organisation unserer Tagung. Als inhaltliches Gerüst für das Tagungsprogramm haben uns Überlegungen von Timo Leuders[1] zur empirischen Forschung in der Fachdidaktik als «Herausforderung für die Professionalisierung und Nachwuchsförderung» gedient. Ausgehend von den Schwerpunkten «Fachspezifische Lehr-Lern-Forschung» (ebd. S. 224), «Fachdidaktische Entwicklungsforschung» (ebd., S. 225) und «Lehrkräftebildungsforschung» (ebd., S. 227) haben wir die ersten drei Blöcke unserer Tagung aufgefächert. Ergänzt worden sind diese Gebiete durch den für den Fachbereich TTG-D aus unserer Sicht besonders relevanten Themenbereich der materiellen Kultur als Gegenstand von Bildung, Forschung und Entwicklung.

Zusätzlich zu den Beiträgen der eingeladenen Hauptreferierenden haben fortgeschrittene Studierende aus dem Masterstudiengang Fachdidaktik TTG-D an der Tagung verschiedene Kurzbeiträge präsentiert, weiter haben sie die eingeladenen Referierenden vorgestellt und an deren Beiträge anschliessende Fragerunden sowie grössere Diskussionsrunden im World-Café-Format geleitet. An den Moderationen und Einführungen waren Teddy Amstad, Nora Fluri, Sandra Gautschi, Elisabeth Jahnke, Karin Hodel, Cendrine Hysek, Lukas Jordi, Franziska Rohner, Philipp Salzmann, Stéphanie Spring und Verena Zollinger beteiligt, daneben wirkte Sarah Ryser als wissenschaftliche Mitarbeiterin des Fachdidaktikzentrums TTG-D mit.

Die erwähnten Kurzbeiträge der Studierenden umfassten verschiedene thematische Einblicke ins Studium. Sandra Gautschi berichtete von ihrer Seminarteilnahme zum Thema Repair-Café an der PHBern, Elisabeth Jahnke erläuterte die Vorbereitung und Durchführung eines Tagungsbeitrags am Nachhaltigkeitstag der PHBern. Philipp Salzmann stellte eine Forschungsminiatur vor, anlässlich derer er eine Fragestellung aus Beobachtungen in der Praxis entwickelt hat, Stéphanie Spring und Teddy Amstad präsentierten Erfahrungen und Überlegungen aus ihren Praktika, in denen Dinge in Museen als Lern- und Forschungsfeld im Zentrum standen. Verena Zollinger präsentierte das Konzept für ihre geplante Masterarbeit zu Textilbewusstsein, Flavia Zumbrunn erläuterte, wie sie eine Datenerhebung im Rahmen eines Forschungspraktikums durchgeführt hat und berichtete, wie sie für ihre Masterarbeit von einer Beobachtung im Praktikum zu einer Fragestellung gelangt ist. Diese Beiträge sind für den Tagungsband nicht verschriftlicht worden, bereits entstehen aber erste Publikationen im Rahmen von Arbeiten aus dem Studium und von Masterarbeiten und wir hoffen, dass noch viele weitere folgen werden.

Ergänzend zu den Referaten, Kurzbeiträgen und Diskussionsrunden wurden für die Tagung auch visuelle Beiträge im Rahmen einer virtuellen Ausstellung aufbereitet. Diese geben Einblick in aktuelle fachpraktische und fachwissenschaftliche Veranstaltungen im Bereich TTG-D in den Grundausbildungen an der PHBern. Konzipiert wurde die Ausstellung von Elisabeth Eichelberger, Andreas Käser, Nora Fluri und Lukas Jordi, realisiert wurde sie von Lukas Jordi vonseiten Fachdidaktikzentrum TTG-D sowie Andrea Pfander und Richard Vetterli vonseiten Digital Learning Base der PHBern. Die Bildseiten im vorliegenden Tagungsband bieten punktuelle Einblicke in die Inhalte der Ausstellung und sind als Inserts zwischen den Texten platziert. In den Videobeiträgen[2] können Hintergründe zu den Bildern eingesehen werden. Die Textbeiträge stammen von den eingeladenen Hauptreferierenden – wir freuen uns besonders, dass alle Beteiligten einen Beitrag beigesteuert haben. Die Einführung bietet eine Zusammenfassung und Einordnung der Texte; am Schluss des Bandes findet sich ein Verzeichnis der Autorinnen und Autoren.

Die Tagung und den Tagungsband hätten wir nicht ohne die Hilfe und Unterstützung verschiedener Personen und Institutionen verwirklichen können. Für die grosszügige finanzielle Unterstützung bedanken wir uns bei der PHBern. Wir danken überdies der Schulleitung der PHBern, insbesondere Marc Eyer, für die Unterstützung während der gesamten Projektphase des Fachdidaktikzentrums TTG-D. Weiter bedanken wir uns beim Team des Eventmanagements der PHBern, insbesondere Laura Mato Torres, Isabel Ezzahar und Claudia Mösching; ohne sie wäre die erfolgreiche virtuelle Durchführung der Tagung unmöglich gewesen. Barbara Coca danken wir für die Unterstützung beim Projektmanagement. Andrea Pfander und Richard Vetterli sind wir für die Umsetzung der Bild- und Filmdokumente für die Ausstellung und den Tagungsband zu Dank verpflichtet. Dem hep Verlag, insbesondere Larissa Baumann, danken wir für die unkomplizierte und angenehme Zusammenarbeit bei der Realisierung des Tagungsbandes. Nora Fluri, Elisabeth Jahnke, Lukas Jordi und Sarah Ryser danken wir für ihr Engagement im Rahmen ihrer Anstellungen als wissenschaftliche Assistierende und Mitarbeitende am Fachdidaktikzentrum TTG-D. Ein besonderer Dank gebührt den mitwirkenden Studierenden aus dem Masterstudiengang Fachdidaktik TTG-D, die durch ihr grosses Engagement Einblicke in Studieninhalte ermöglicht und einen professionellen Ablauf der Tagung durch die Tätigkeiten beim Moderieren und bei der Diskussionsleitung ermöglicht haben.

Bern, 31.10.2021

Elisabeth Eichelberger, Verena Huber Nievergelt, Andreas Käser

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[1]Leuders, T. (2015). Empirische Forschung in der Fachdidaktik. Eine Herausforderung für die Professionalisierung und die Nachwuchsqualifizierung. Beiträge zur Lehrerinnen- und Lehrerbildung, 3 (2), 215–234. Abgerufen von http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0111-pedocs-138860 [23. Oktober 2018].

[2]https://tube.switch.ch/channels/ATyrxaqVZi

Bilder folgende Seiten: PHBern, Grundausbildung Sekundarstufe 1, Textiles Gestalten, Veranstaltung Projektarbeiten SJ 20/21, Elisabeth Eichelberger; «Rattendarmquerschnitt », Janine Greub.

Fotos: Andrea Pfander

Einführung

Forschend lernen und lehren im Textilen und Technischen Gestalten: Lernende, Lehrende, Lerngegenstand und das Dazwischen in den Blick nehmen

Während die Beiträge der Referierenden an der Tagung entlang der einleitend vorgestellten vier Themen des Programms stattgefunden haben, hat sich in der Rückschau und bei der Zusammenstellung gezeigt, dass eine Gliederung in Anlehnung an das fachdidaktische Dreieck als roter Faden dienen kann.[1] Die Akteurinnen und Akteure in diesem Dreieck sind die Lernenden und die Lehrenden, als Drittes kommt der Lerngegenstand ins Spiel. Lehr-Lern-Prozesse betreffen zwar stets alle drei Ecken sowie die Wechselwirkungen zwischen diesen, die Konzentration auf bestimmte Ausschnitte ermöglicht jedoch eine Fokussierung und einen präzisen Blick. Diese Fokussierungen dienen im vorliegenden Band als Gerüst für die inhaltliche Struktur.

Der Tagungsband beginnt mit dem Blick auf die Lernenden: Einerseits sind es die Schülerinnen und Schüler, andererseits die Studierenden in der Lehrpersonenausbildung, die im Zentrum dieser Beiträge stehen. Danach stehen die Lehrenden im Fokus. Entsprechend der Reihenfolge bei den Lernenden beginnt dieser Teil des Tagungsbandes mit Lehrpersonen und deren Unterrichtspraxis auf Schulstufe, danach wird der Blick auf Dozierende in der Ausbildung von Lehrpersonen an Hochschulen gerichtet. Den Abschluss machen Textbeiträge zum Lerngegenstand, den wir hier als «Materielle Kultur» bezeichnen. Damit wird abschliessend das Potenzial des Explorierens, Erforschens, Erschliessens, Handelns und Gestaltens mit Objekten und Materialien ins Zentrum gerückt, mit denen der Bildungsgehalt des Textilen und Technischen Gestaltens betont wird.

Lernende: Schülerinnen und Schüler

Der Band wird eröffnet mit einem englischsprachigen Beitrag, der die Lernprozesse von Schülerinnen und Schülern unter die Lupe nimmt. Pirita Seitamaa-Hakkarainen stellt mit den beiden Ko-Autorinnen Sini Riikonen und Varpu Mehto in ihrem Text verschiedene Zugänge zu Datenmaterialien aus gross angelegten fachspezifischen Forschungsprojekten in Finnland vor. Anhand von zwei Unterrichtsvorhaben werden drei methodische Vorgehensweisen beschrieben, die Erkenntnisse zum kollaborativen Gestaltungs- und Lernprozess von Jugendlichen erlauben.

In Svantje Schumanns Beitrag spielen Erschliessungsprozesse von Schülerinnen und Schülern die Hauptrolle. In ihrem Text erörtert die Autorin eine detaillierte Fallanalyse aus einem Projekt zur Untersuchung solcher Prozesse im Technikunterricht. Durch die Vorführung von teils eigens angefertigten kurzen Filmen ohne Audiospur zu ausgewählten technischen Geräten werden ausführliche Gespräche mit den Schülerinnen und Schülern initiiert und angeregt. Zur Auswertung der Gespräche wird auf die Methode der objektiven Hermeneutik zurückgegriffen.

Im dritten Beitrag, der auf die Schülerinnen und Schüler fokussiert, geht es um deren Einschätzung der Wirksamkeit von Unterricht. Andreas Stettler stellt grundlegende Konzepte zum Verhältnis der Offenheit von Aufgabenstellungen und der Strukturiertheit von Unterricht im Technischen Gestalten aus seiner Dissertation vor und fasst Ergebnisse der Studie zusammen. Er arbeitet darin drei Unterrichtstypen heraus, die gemäss den Einschätzungen der Schülerinnen und Schüler in ihrer Wirksamkeit unterschiedlich wahrgenommen werden.

Lernende: Studierende

Die nächsten drei Beiträge nehmen Studierende in den Fokus und beschreiben in diesem Kontext verschiedene Arten von Zusammenarbeiten im Rahmen der Hochschullehre. Heike Derwanz erläutert im Text «Teil, Spiegel und Auge» die Vorzüge und die Relevanz der Arbeit mit Studierenden im Bereich ethnografischer Strategien während derer Praktika. Die Autorin hebt hervor, dass es dabei durch eine bewusste Distanzierung vom schulischen Alltag gelingen könne, gehaltvolle Beobachtungen anzustellen und vielversprechende Fragestellungen zu entwickeln.

An der Tagung haben die Lehrerinnen Sabine Müller und Frauke Rüdebusch mit der Dozentin Patricia Mühr über ihre Zusammenarbeit an der Universität Oldenburg berichtet. Im Textbeitrag bietet nun Patricia Mühr einen Einblick in aktuelle Projekte, die im Rahmen der Ausbildung von Lehrpersonen im Fach Textiles Gestalten an der Schnittstelle zwischen Universität und Schule durchgeführt werden. Dabei werden Chancen und Schwierigkeiten des forschenden Lernens und Lehrens in der Teamarbeit mit Akteurinnen und Akteuren aus verschiedenen Institutionen beschrieben, die einen sorgfältigen Umgang bedingen.

Im Beitrag von Ursula Aebersold und Verena Huber Nievergelt wird ebenfalls ein Prozess der Zusammenarbeit beschrieben. Die Autorinnen haben gemeinsam ein Format für die Begleitung von Bachelorarbeiten zur Prozessdokumentation im Fachbereich Gestalten entwickelt, in dem forschendes Lehren und Lernen im Zentrum steht. Studierende entwickeln Unterrichtseinheiten, die sie durchführen und in einem zweiten Schritt beforschen. Die Autorinnen haben für diese Begleitung Hilfestellungen für den Forschungsprozess der Studierenden entwickelt, die im Beitrag vorgestellt werden.

Lehrende: Lehrpersonen

Wie eingangs erwähnt, treten durch die stetigen Wechselwirkungen zwischen den Akteurinnen und Akteuren im fachdidaktischen Dreieck auch in den Texten zu den Lernenden bereits Lehrende auf. In den folgenden drei Beiträgen stehen diese im Zentrum der Aufmerksamkeit.

Annett Steinmann und Maximilian Seidler erläutern in ihrem Text ein Modell für eine inklusionsorientierte Ausrichtung im Fach Technisches Gestalten, das auf aktuellen Erkenntnissen aus der empirischen Forschung zu Kompetenzorientierung und zu fachdidaktischem Wissen von Lehrpersonen sowie auf aktuellen Einschätzungen zu technischer Literalität beruht.

Auch Patric Schaubrenner beschäftigt sich in seinem Beitrag mit inklusivem Technikunterricht. Er geht dabei von der Beobachtung aus, dass der Anspruch einer inklusiven Schule aktuell tätige Lehrkräfte oft vor grosse Herausforderungen stellt und diese sich Unterstützung wünschten. Der Autor hat aufgrund von gezielten Bedürfniserhebungen eine Veranstaltungsreihe zur Unterstützung von Lehrpersonen entwickelt, durchgeführt und untersucht.

Bernd Borgenheimer schliesslich zeigt in seinem Beitrag anhand einer vergleichenden empirischen Untersuchung auf, wie das Lernen mit Simulationen im Technikunterricht durch den Einsatz von gezielt eingesetzten Prompts durch Lehrpersonen systematisch gefördert werden kann. Er tut dies vor dem Hintergrund der Feststellung, dass Simulationen im Technikunterricht aktuell sehr beliebt sind, aber oft ohne den Aufbau von konkreten Lernstrategien eingesetzt werden.

Lehrende: Dozierende

Das Pendant zu den Lehrpersonen auf der Ebene des Schulunterrichts sind die Dozierenden auf Hochschulstufe. Elisabeth Eichelberger und Verena Huber Nievergelt stellen in ihrem Beitrag ein fachspezifisches Projekt zur videobasierten Fallarbeit vor, das in der Lehre eingesetzt werden kann. Dabei stehen einerseits eine Übersicht des gesamten Projektverlaufs und die Rollen der unterschiedlichen beteiligten Personen im Zentrum, andererseits werden das Vorgehen bei der Auswahl der Fallbeispiele sowie erste Erfahrungen mit dem Einsatz des E-Portals beschrieben, auf dem die Fallbeispiele gesammelt vorhanden sind.

Um Videovignetten in der Ausbildung von Lehrpersonen geht es auch im Beitrag von Sebastian Goreth und Axel Eghtessehad. Sie stellen das Projekt VidNut vor, bei dem es sich um eine internationale Zusammenarbeit mehrerer Hochschulen zur Entwicklung von Videovignetten in Naturwissenschaft, Technik und Textil handelt. Im Zentrum steht dabei die professionelle Unterrichtswahrnehmung von Schülerinnen- und Schülervorstellungen als Kernanliegen einer fachdidaktischen Professionalisierung in der Ausbildung von Lehrpersonen.

Im dritten Beitrag in diesem Kapitel thematisieren Hannes Nepper und Lars Windelband, wie angehende Lehrpersonen im Technikunterricht angemessen auf Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern reagieren können. Ausgehend von Erhebungen, die zeigen, dass diese Vorstellungen sich oft stark von fachwissenschaftlichen Konzepten unterscheiden, beschreiben die Autoren unterschiedliche Reaktionsmodi und mögliche Anwendungen.

Lerngegenstand

Abschliessend geht es in vier Beiträgen um ein facettenreiches Bild des Lerngegenstands im Textilen und Technischen Gestalten. Heike Derwanz denkt in ihrem Text «Noch was?» über das Verhältnis von Bildung für nachhaltige Entwicklung und fachdidaktischen Konzepten im Textilen Gestalten nach. Das Konzept der Material Literacy wird dabei als besonders relevant hervorgehoben und dem Fach Textiles Gestalten wird ein grosses Potenzial im Zusammenhang mit dem Erlangen einer umfassenden Gestaltungskompetenz attestiert.

Ebenfalls aus dem Bereich des Textilen Gestaltens stammt der Beitrag von Elisabeth Jahnke und Brigitta Petermann. Darin wird ein Kooperationsprojekt der PHBern und der Berner Fachhochschule zur MINT-Förderung vorgestellt. Es geht dabei um einen forschenden Prozess bei der Suche nach Lösungen, wo technische Herausforderungen und ästhetische Bedürfnisse aufeinandertreffen. Neben den Autorinnen waren weitere Studentinnen aus dem Masterstudiengang Fachdidaktik TTG-Design beteiligt.

Susanna Kumschick stellt in ihrem Beitrag anhand der Ausstellung «Federn...» exemplarisch ihr Konzept kuratorischer Forschung vor, das sie am Gewerbemuseum Winterthur pflegt. Sie erläutert anhand der Inhalte dieser Ausstellung exemplarisch, wie Vermittlung und Partizipation im Bereich thematischer Ausstellungen einer Institution an der Schnittstelle zwischen ästhetisch-gestalterischen und kulturwissenschaftlichen Bereichen aussehen können und welche spezifischen Potenziale diese bergen.

Birgitt Borkopp-Restle skizziert in ihrem Beitrag das Potenzial historischer textiler Objekte für forschendes Lernen und Lehren. Anhand von Kaschmir-Schals wird aufgezeigt, wie vielfältig und facettenreich die Inhalte sind, die sich beispielhaft daran anknüpfen lassen – eine vertiefte Auseinandersetzung ermöglicht Einblicke in Berufswelten, wirtschaftliche Zusammenhänge und Modeströmungen, die wiederum zahlreiche Verbindungen zu aktuellen Themen erlauben.

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[1]Adamina, M. (2020). Kompetenzorientierter Unterricht aus fachdidaktischer Perspektive – Grundlagen, Einordnung. In M. Adamina, S. Bietenhard, E. Eichelberger, V. Huber Nievergelt, S. Junger, U. Aebersold et al. (Hrsg.), Kompetenzorientierte fachspezifische Unterrichtsentwicklung. Professionalisierung von Lehrpersonen durch fachdidaktische Fallarbeit (Bd. 10, S. 15–28). Bern: hep.

Bild folgende Seiten: PHBern, Grundausbildung Sekundarstufe 1, Technisches Gestalten, Veranstaltung Projektarbeiten, SJ 20/21 Andreas Käser; «Kredenzen – Keramik Kollektion », Milena Gerber.

Foto: Andrea Pfander

Lernende: Schülerinnen und Schüler

Collaborative learning in craft and design education in Finland

Pirita Seitamaa-Hakkarainen, Sini Riikonen and Varpu Mehto

Introduction

The present article focuses on the recent phenomena of maker-centered learning in the basic education setting. State-of-the-art educational research reveals that productive participation in the emerging innovation-driven society that is oriented toward building a sustainable future will require the cultivation of sophisticated innovation competencies by all citizens (Scardamalia & Bereiter 2014). Internationally, the theory of collaborative knowledge creation learning has been developed as the conceptual framework for technology-enhanced pedagogic practices that will cultivate such competencies at school (Paavola & Hakkarainen 2014). To prepare new generations of K-12 students for the rapidly changing society and to capitalize on novel pedagogical possibilities of digitalization, educational institutions need to transform.

In this article, we introduce our ongoing Growing Mind research project, providing a variety of snapshots and examples of our maker-centered learning projects. We will focus on our methodological approaches to the video data and how we analyzed collaboration, design ideation, and the important role of making and materiality. The aim of these projects was to create high-end multi-material makerspaces by expanding craft education with instruments of digital fabrication for enabling the creation of student-designed, multi-faceted artifacts.

In the following sections, we will introduce two case study settings and data collection methods in general. In the findings, we will present proposed research questions and three specific data analysis methods related to three studies and some main findings of these maker projects. At the end of the article, we will discuss how to support collaborative maker-centered learning and how to create pedagogical infrastructures to facilitate creativity education.

Growing Mind co-invention projects and data collection

Several theoretical frameworks describe learning by making and technology literacy skills (see, e.g., Papavlasopoulou et al. 2017; Schad & Jones 2020). In our research project, we rely on frameworks of collaborative knowledge creation learning (Paavola & Hakkarainen 2014), studio pedagogy (Sawyer 2018), and maker-centered learning (Clapp et al. 2016; Härkki et al. 2021; Riikonen et al. 2020a) that have been developed during the last decades. Maker-centered learning is based on nonlinear processes of collaboratively designing and creating material and digital artifacts. Instruments and methods of personal fabrication (e.g., coding, microprocessors, sensors, 3D printers, laser cutters, e-textiles, and various construction materials) are used together with traditional tools and technologies to support knowledge creation. We encourage students to engage in designing artifacts integrating STEAM learning. In our school project, we utilize co-teaching (consisting of various school subjects) so that the teachers’ teams plan together and collaborate in the projects. Furthermore, we developed a cross-age tutoring system during these co-invention projects (Tenhovirta et al. 2021).

Our research project consists of a large network of schools and teachers who want to develop their teaching skills related to digital technology. Our very important partner for scaling up maker-centered learning and co-teaching is the Innokas Network, which coordinates and guides teachers, school administrators, and other stakeholders at a national level.

Context of the school projects and data collection

In general, we rely on educational design research, which has been carried out in purposefully selected schools for several years (McKenney & Reeves 2019). We worked with 20 schools, many of them for 2–3 years, and collected various kinds of research data: interviews, video data, e-portfolios, questionnaires, and so on. In some schools, we have systematically collected video data of the designs of the student teams. The following section introduces two longitudinal school projects lasting approximately 12–13 sessions. Data analysis was focused on the collaboration within teams, socio-material aspects of designing, and idea generation processes. These studies were conducted with 7th grade students.

The first cycle of our educational design research was in 2017. The first case study aimed to examine 7th grade students’ collaborative making processes and to develop analytic methods for tracing socially and materially mediated aspects of their co-invention efforts (Riikonen et al. 2020b). This school project involved 70 students and 5 subject teachers working together. The project involved giving student teams an open-ended challenge jointly designed by teachers and researchers: «Invent a smart product or smart garment by relying on traditional and digital fabrication technologies, such as GoGo Board, other programmable devices, or 3D CAD.» The second project was similarly conducted in the same school in 2018, and the participants comprised 18 7th grade students in a technology-focused class. The design task was the same but this time three teachers collaborated. Especially in this school’s projects, we focused on engineering practices and analyzed the teams’ idea generation processes and what kind of engineering knowledge the student teams created (Mehto et al. 2020b). The third case study was based on the same data but focused on the role of socio-materiality that entangles with designing and making physical artifacts (Mehto et al. 2020a). In both school projects, the student teams came up with a variety of innovations, and we focused altogether on eight teams that we analyzed in detail (see Figure 1.1).

Invention project, 2017

Name

Members

Data (hh:mm)

Basic ideas for the inventions

Bike

3 boys

14:07

A three-wheel bike that contains smart technologies, such as an environment-responsive, rechargeable LED lighting system

MGG

4 boys

13:15

Mobile Gaming Grip (MGG), a pair of handles that improves the ergonomics of a mobile phone while playing games

Moon

6 girls

13:09

A smart outfit for sports, including an environment-responsive lighting system to improve safety

UrPo

6 boys

12:34

A smart outsole for sport shoes, including, for example, an automatic warming system for winter sports

Plant

7 girls

12:21

An automatic plant care system that incorporates decorative elements

Invention project, 2018

Banana Light

2 boys, 2 girls

12:40

A light that is attached to a laptop lid and lights up the keyboard. The banana-shaped light includes a lamp with bendable inner structure and a microcontroller that provides a sensor-based on–off functionality and automatic light brightness control.

NEObag

2 boys, 1 girl

13:10

A smart backpack that utilizes a Micro:bit microcontroller. The microcontroller provides several functionalities to the backpack, such as a compass and a thermometer.

Smart Pillow

1 boy, 2 girls

13:50

A smart pillow that improves the quality of sleep. The pillow utilizes an Adafruit Circuit Playground Express microcontroller and has several digital functions, such as night lights, relaxing music, and an alarm.

Figure 1.1: Two school invention projects, names of the teams’ inventions, members of the team, collected video data, and basic ideas for the inventions

The main data were acquired through ethnographic video research (Derry et al. 2010), and we selected student teams to be intensively «followed» by the researchers. Each team’s activities were video recorded separately using an individual GoPro action camcorder and a separate wireless lavalier microphone to document team discussions. The camera was placed on a floor-standing tripod positioned at a high side angle to capture the team’s actions as fully as possible. The systematic video analysis method provided opportunities to analyze the data across three stages corresponding to the three levels of our research questions (i.e., macro, intermediate, and micro) (Derry et al. 2010). First, we developed the Making–Process–Rug method to analyze the macro-level patterns of the collaborative making activities; second, we zoomed into the intermediate level to recognize specific aspects of the invention processes (e. g., process organization/participatory actions); third, we focused on a micro level to examine, for example, detailed descriptions of team interactions or transcripts of verbal, embodied, and material actions (Figure 1.2). In general, we mostly used the Making–Process–Rug analysis as a basis for all other data analyses. However, for analyzing deeper aspects of the process, we also developed or utilized other qualitative methods.

Level

Focus

Data

Macro level An overall flow chart of the design activities

Making–Process–Rug of the verbal and embodied design and making activities

Video data divided in three-minute segments

Intermediate level

Selecting “significant” events depends on the research topic

Process organization/participatory actions/teacher presence

Micro level

A detailed description of interaction in the chosen significant events

Transcripts of verbal, embodied, and material actions

Figure 1.2: Three levels of data analysis, focus, and data

Findings

In the following, three case studies and their data analysis are presented. The studies are named as follows: 1) tracing of discursive and materially mediated aspects of collaborative making processes, 2) construction of collaboration with material objects, and 3) idea generation and the shared epistemic objects.

Tracing of discursive and materially mediated aspects of collaborative making processes

The purpose of the first educational design-based study was to engage teams of 7th grade students in collaborative design and to develop methods for tracing their socially and materially mediated processes of co-invention. We analyzed how students engaged in longstanding collaborative activities and how they took responsibility for the joint activities. In our study (Riikonen et al. 2020b), we examined collaboration as an activity in which students a) jointly regulate their activity as a team to attain shared ideas and b) deliberately organize group processes to maintain a shared understanding of the unfolding invention process. We use the phrase process organizing to refer to the social–epistemic regulation of collaborative making processes. To successfully address a co-invention challenge, a team must simultaneously deal with various design ideas and constraints inherent in making activities, and it must also organize its ongoing collaborative process in real time. In this study, we asked: What was the general pattern of the teams’ collaborative making processes across the co-invention projects? How did discursive and materially mediated aspects relate to one another?

To analyze the holistic process of various design and making activities, we developed a visual method—the Making–Process–Rugs—to highlight the overall process activities in five teams and all design sessions, scrutinizing 65 hours of video data (Figure 1.3, right). One color line represents a 3-minute sequence. A blank or a white color indicates that this student was not present in the session, and a black color indicates that a student was off-task working. The Making-Process-Rugs of the teams varied considerably according to emphasis on different verbal and embodied making actions (see categories of verbal and embodied actions, lower left in Figure 1.3). The separate inset image on the left presents an example of three teams’ actions during the first design session. It shows the main content of each participant’s verbal (sayings) and embodied doings.

Figure 1.3: Construction of Making-Process-Rugs, the teams

Figure 1.3 reveals that discursive (verbal) and embodied activities were intertwined and occurred successively throughout the process, depending on the advancement of the project. Visual inspection reveals that the collaborative making processes of the Moon, UrPo, and Plant teams were somewhat more fragmented than those of the Bike and MGG teams. The Plant team had numerous off-task activities (black), indicating that their collaborative process was not so successful. The size of the Plant team was large, and they had considerable difficulties organizing their process and creating a mutual understanding of their design ideas. Off-task activities were more common in larger groups (6–7 members) than in the compact Bike and MGG teams. Furthermore, visual analysis reveals the importance of model making (light turquoise). Digital experimenting (light pink) was related to embodied actions. In the Bike, MGG, Moon, and UrPo teams’ processes, model making was the most prominent activity intertwined with ideation, discussion about manufacturing (dark blue), analysis, and evaluation occurring either in parallel or successively with model making.

Construction of collaboration with material objects

Physical materials are an intrinsic part of a design process, and the use of physical and digital materials plays a crucial role in maker activities. Conversations regarding materials, together with language, shape opportunities for participation within the process and from a socio-material perspective, where social and material are constitutively entangled (Mehto et al. 2020a). The second study focused on the socio-materiality of one team’s collaboration (Mehto et al. 2020a). The data were based on the second cycle of our educational design-based research in 2018, and we focused on a team of three students (Smart Pillow team), where the participation was unevenly distributed. The participants were anonymized as John, Lisa, and Mary. We analyzed video recordings from the team’s 10 design sessions on three levels. In this study, we examined the dynamic, active role of materiality for both constraining and enabling collaboration in maker-centered learning. Taking a case study perspective, our research questions were: How did the team members participate in the different phases of the process? What kind of participatory actions appeared?

First, we constructed the Making-Process-Rug, segmented into three minutes of verbal and making actions. Figure 1.4 presents the Making-Process-Rug that is represented in a horizontal way and reads from left to right. For the intermediate level of data analysis, we identified two kinds of participatory actions: someone who has not been participating in a team’s collaboration for a while contacts other team members by verbal or embodied means. In Figure 1.4, this is marked by a red square. Furthermore, other team members contact someone who has not been participating for a while via verbal or embodied means (marked by a yellow square). After identifying participatory actions, we placed them on the process rug (Figure 1.4).

Figure 1.4: Making-Process-Rug of pillow case study, team, and participatory actions

Figure 1.4 reveals that Mary and Lisa worked closely together, and only John was not participating. Throughout the process, John was mainly engaged with non-task-related activities (black), but his participation sustained only when he got his hands on the physical making: sewing the e-textile (sessions 8–10). The analysis showed that at the beginning, John engaged in non-task-related activities despite Mary and Lisa’s several requests for participation. Figure 2 shows how Mary and Lisa tried to get John to ideate (sessions 1 and 2) without success, as John continued with non-task-related activities. Furthermore, he did not join in their conversations that often, but instead demonstrated participation by sitting next to Mary and Lisa or by touching common objects. During the coding activities (sessions 3–6), Mary and Lisa contacted John less. Later, John’s participatory actions were more frequent and effective during the making phase (from session 8 onwards). Most of John’s participatory actions were concrete, having a direct relation to the material world: discussing the making, moving in space or touching the objects. While sewing the e-textile, the team discussed the manufacturing process and the division of labor, but John continued to remain mostly silent, although he actively participated in the sewing task.

The micro-level data analysis offered a more detailed understanding of the participatory events and allowed us to focus on details, such as gestures, movements in space, material manipulation, and contents of conversations. Physical materials concretize and exemplify the division of labor, particularly opportunities for contributing to the co-invention. The results illustrate how material and social aspects are entangled and how materials and tools (e.g., one computer screen) constrain but do not determine participation. By contrast, the sufficient number of needles and thread in the e-textile enabled possibilities for multiple simultaneous tasks, and the sewing activity allowed all students to work simultaneously.

Idea generation and the shared epistemic objects

The third study was based on the same data set that was collected in 2018; however, here, we developed a new method for deeper analysis of idea generation and the development of a shared epistemic object. We asked: How did the student teams generate and develop design ideas, and what kind of shared epistemic objects did the student teams create during the process? Based on the video data, we analyzed the evolvement of the design ideas by systematically picking out from the spoken data all ideas that the team generated. Then, a network graph of all design ideas of each team was generated using the Cytoscape network visualizing software (Figure 1.5). The visualized idea network revealed how the team members developed their ideas through an iterative process. In the network, the proposed ideas are numbered in the order they appeared during the entire design and making process. The size of the idea symbolizes the key idea of a team, and the small symbols mark the ideas that were not part of the final design.

Figure 1.5: Banana Light idea network

A visual analysis of the idea networks revealed that the teams had an iterative ideation process where ideas were generated based on previous ideas, merged, and formed into new ideas. The Banana Light, NEObag, and Smart Pillow teams included 30, 17, and 34 ideas in their final design, respectively. All the teams generated a substantial number of ideas during their ideation process that could be divided into four themes: 1) physical functionality and structure; 2) usability; 3) aesthetics, sounds, and branding; and 4) digital and electronic functionality. During their whole invention process, the Banana Light team worked in close collaboration and clearly concentrated on the same object that they jointly built during the project. The Smart Pillow team, even though their participation was uneven, shared the knowledge they created with the whole team and clearly focused on the same epistemic object throughout the whole process. The NEObag team worked in close collaboration with each other during the first five design sessions. However, their collaboration declined thereafter, and they worked mostly alone or in pairs, creating partial knowledge that was not shared with the whole team. Nevertheless, all the teams dealt with four important engineering knowledge practices: 1) science, 2) design and making, 3) computing, and 4) usability.

Conclusions

The maker projects offer diverse means of participation, extending beyond verbal interactions, through material embodiments of ideas and artifacts. The socio-material engagement, both in materially mediated making action and in discourse interaction, focused on solving emerging co-invention challenges and is critical in co-inventing tangible artifacts (Riikonen et al. 2020b). We have highlighted the active role of materiality in collaboration, and we consequently suggest that material constraints and enablers should be taken into account when planning maker-centered learning projects. The discursive activities of ideation, analysis, and evaluation assist participants in determining new design problems and proposing solutions to existing ones. Model making fosters the generation of new, often more detailed design ideas, which appear to advance the co-invention process. The materiality invites the students to touch and tinker, offering a common focal point for the team. The versatile materiality of the design task along with the unscripted sessions both constrain and enable the division of labor (Mehto et al. 2020a). Opportunities to engage with physical making can invite students toward the joint task; moreover, physical making can provide possibilities for participation even when someone is not comfortable taking part in verbal discussions. Further, success in the collaborative process is critically dependent on students who collectively take responsibility for the co-invention process.