Teknologifagets videnskabsteori. FIP teknologi 2015 Valby 2/12 og Holstebro 8/12 Pernille Kaltoft

Transkript

1 Teknologifagets videnskabsteori FIP teknologi 2015 Valby 2/12 og Holstebro 8/12 Pernille Kaltoft

2 To (eller fire) fremmedartede fag i gymnasieverdenen Teknologi som fag og de tre teknikfag adskiller sig meget fra htx uddannelsens øvrige fag, som alle er klassiske fag, universitetsfag, fag der har egen veldefineret teori og metoder. De to (fire) fremmedartede er samtidig profilfag for htx og definerende for at htx eksisterer som selvstændig gymnasial uddannelse, så vigtigt at vi opruster vores forståelse af deres særkende.

3 Teknologis paradoks i SOsammenhæng Teknologi har nemt ved at samarbejde med alle fag, det er nemt at lave SO-forløb og meningsfulde srp-opgave med andre fag men svært ved at formulere, hvad vi er for et fag videnskabsteoretisk. Vi lever (SO-mæssigt) med den gammeldags opdeling: naturvidenskab-samfundsvidenskab-humaniora HVOR HØRER TEKNOLOGI (/TEKNIKFAG) HJEMME?

4 Tegning til tavle med elever.. Teknologi/teknik rækker ud over det videnskabelige naturvidenskab samfundsvidenskab humaniora

5 Teknologi er ingeniørernes fag Vi ingeniører er generelt dårligt klædt på fra vores uddannelser af med henblik på at italesætte vores faglighed og arbejdsmetoder med et metasprog. Der findes heller ikke lærebogsmateriale herom (SO-bøger og AT bøger om de traditionelle videnskabsfag).

6 Ingeniørers måde at arbejde på = engineering Det engelske ord er godt, fordi det signalerer proces. Ingeniører arbejder med udviklings- og tilblivelsesprocesser, teknologiske udviklings processer. Ingeniørfagligheder er så forskellige, at vi kan være folk her i rummet, som på det nærmeste ikke kan forstå hinandens fagligheder, så det er slet ikke i kernefagligheden (modsat andre fagligheder), vi skal finde fællestrækkene, nej, det er i arbejdsmetoden/processen.

7 Teknologiske tilblivelsesprocesser er processer, der er påvirket af... kunderne konkurrenter finansielle aktører lovgivning fagligheder (naturlovmæssigheder, elektronen som aktør, vand kan ikke løbe opad) internationale handelsforhold (arbejdslønninger, toldbestemmelser etc.) national politik (skattelovgivning, subsidier) NGO ere holdninger i befolkninger (fx modstand mod GMO i Europa). listen er uendelig

8 Puslespilsmodel som mulig model for teknologiske tilblivelsesprocesser - fra lærebogen Problemer og teknologi fra Jens Müller:

9 Illustration af videns- og redskabskilder til faget (tegnes med elever) - miljøvurdering - produktudviklingens fem faser - teknologianalyse markedsføring (og andre hhx fag) innovation samfundsfag Teknologi proces/itværksted/elektronik fysik kemi matematik tømrer (og andre håndværksfag)

10 Teknologiundervisningens fokus på teknologitilblivelsesprocessen: eleverne undersøger behov/kunder/brugere eleverne undersøger markedet elevernes opfordres til at tage ud og snakke med relevante partere: brugere, eksperter, virksomheder mfl. eleverne undersøger lovgivning alt dette før en løsning overhovedet vælges og arbejdet med den påbegyndes igen i produktudviklingsprocessen inddrages så mange relevante parter som muligt Vi imiterer de dynamiske processer, teknologi udvikles i.

11 Teknologi vs fysik, kemi, biologi i teknologiske tilblivelsesprocesser: eleven (eller ingeniøren) støder mod et problem, som kræver tilegnelse/brug af naturvidenskabelig viden for at komme videre naturvidenskabelig viden indgår som et skabende element i elevens (ingeniørens) problemløsning modus 2 i kemi, fysik som gymnasiefag: eleverne skal lære alt det vi (nogen) allerede ved, pensum, fagsprog, metoder deduktive og induktive undervisningsformer modus 1

12 Modus 1 og modus 2 viden en teori om vidensproduktion fremsat i 1994 af Michael Gibbons, Camille Limoges, Helga Nowotny, Simon Schwartzman, Peter Scott og Martin Trow i deres bog The New Production of Knowledge. (Wikipidia)

13 Engineering=ingeniørers måde at arbejde på en måde, som adskiller sig fra den naturvidenskabelige arbejdsmetode metodisk såvel som formålsmæssigt, hvor problemet der skal løses er udgangspunktet (ikke teorierne), hvor alle hjælpemidler (fagligheder mm) er velkomne så længe de bidrager til at udvikle løsninger, hvor succeskriteriet er funktionalitet (ikke sandhed og validitet/reliabilitet).

14 Pointer til forståelse af ingeniørarbejdets karakter (fra bog om ingeniørfagets videnskabsteori) Heterogent Ingeniører arbejder med en kombination af viden, økonomi, organisation og sociale forhold i deres problemløsning Genstanden for den ingeniørmæssige problemløsning er teknisk/social altså hybrid Problemet centralt: at få stillet det rigtige problem Ingeniørmæssige problemer er vagt definerede og komplekse (i modsætning til videnskabelige problemer) Problemformulering og -analyse fylder derfor meget i teknologifaget

15 Pointer fortsat.. Udbredt brug af heuristikker heuristikker er erfaringsbaserede regler/modeller ex fra teknologi faget: produktudviklingens fem faser, MEKA til miljøvurdering Godt ingeniørarbejde = virker løsningen? i modsætning til videnskabsfagenes krav til videnskabelighed

16 Opsummering: videnskabsteoretisk karakteristik af engineering 1. Genstanden for engineering praksis er hybrid (dvs ikke kun teknik/natur men sammenblandet med sociale og kulturelle forhold) 2. Arbejdsprocessen er heterogen (viden/organisation/økonomi/kultur/teknik/naturvidenskab i en sammenblanding) 3. Komplekst og vagt defineret problem udgangspunkt for arbejdet 4. Problemanalyse og formulering derfor centralt 5. Brug af heuristikker karakteristisk for engineering 6. Succeskriteriet (validitet i videnskabsteorisprog) er virker det 7. Det 4. fakultet 8. Modus 2 viden fremfor modus 1 viden

17 Teknologifaget (engineering) handler om..... systematiske arbejdsprocesser, der fører fra problemidentifikation over problemanalyse gennem forskellige faser til et færdigt og testet/evalueret produkt.... og er pr definition problemorienteret (dvs altid problembaseret projektarbejde, PBL), problemorienteringen kan være bred, samfundsmæssig problemstilling, eller snæver teknisk problemstilling

18 Engineering som proces: Teknologifagets produktudviklingsmodel Problemidentifikation Problemanalyse Produktprincip Produktudformning Produktionsforberedelse Realisering

19 Teknologi B organiseret efter engineering-processen Problemidentifikation Eleverne skal med udgangspunkt i givent overordnet samfundsmæssigt problem kunne identificere et specifikt problem og kunne beskrive dettes årsager og virkninger. Færdighederne er: beherske teknikken problemtræ (logisk tænkning) bred forståelse for samfundets udfordringer: miljøproblemer, klimaproblemer, energiforsyningsformer og udfordringer knyttet hertil, samfundsforsørgelsesproblematikker, teknologi som skaber af problemer

20 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (2) Problemanalyse Eleverne trænes i at indsamle viden til at analysere og dokumentere den samfundsmæssige problemstilling. Færdighederne er: litteratursøgning kildekritik brug af forskellige typer viden til dokumentation, herunder statistik og forsøgsresultater identifikation af relevante eksperter/organisationer/interessenter/aktører/brugere.. produktion af egen viden ved hjælp af interviewteknikker og spørgeskemaer skriftlig fremstilling af analyserne

21 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (3) Produktprincip Eleverne trænes i en systematisk måde at arbejde sig frem til et specifikt produkt som løsning på problemet. Færdighederne er: idegenereringsteknikker: produktion af et antal ideer til en specifik løsning af problem opstille relevante krav til produkt på baggrund af undersøgelser af lovgivning, kunde/brugerbehov og konkurrerende produkter metoder til at finde bedst egnede løsning, kravmatrix eller lignende

22 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (4) Produktudformning Produktet udformes vha færdighederne: skitsering og overvejelser om design, form og funktion teknisk tegning begrundet materialevalg inddragelse af brugere i produktudviklingen inddragelse af miljøhensyn i produktudformningen hvis relevant andre tekniske discipliner såsom eldiagrammer, kemiske reaktionsskemaer etc. hvis relevant egne naturvidenskabelige forsøg som led i udvikling/udformning hvis relevant mock ups

23 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (5) Produktionsforberedelse: teknologianalyse Produktionsforberedelse har i teknologi et dobbeltformål, der sigtes på det konkrete produkts fremstillingsproces og der sigtes på en bredere forståelse af teknologiudviklingens rolle i samfundsudviklingen. Eleverne trænes derfor i brug af teknologianalysen på to måder, hvoraf kun den første direkte indgår i det problembaserede teknologiprojekt. Som led i det problembaserede teknologiprojekt lærer eleverne at analysere deres egen løsning på det stillede problem ved en gennemgang af elementerne viden, organisation, teknik og produkt. Miljøvurdering.

24 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (6) Realisering Eleven trænes i et antal professionelle værksteder og laboratorier med henblik på at kunne fremstille egne produkter som løsning på det valgte og bearbejdede samfundsmæssige problem. Som led heri lærer eleven om: udvalgte materialer, deres egenskaber, opbygning og egnethed i forskellige sammenhænge evt. udvalgte elektroniske komponenter, deres opbygning, virkemåde og anvendelse enhedsoperationer, processer, bearbejdnings- og sammenføjningsmetoder i tilknytning til de udvalgte materialer og komponenter sikkerhed og sundhed i forbindelse med arbejde i værksteder og laboratorier

25 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (7) Evaluering Eleverne trænes i at evaluere såvel det fremstillede produkt som egen arbejdsproces. Færdighederne er: at kunne teste fremstillet produkt teknisk, videnskabeligt eller i konkrete brugssituationer at kunne evaluere egen løsning i en samfundskontekst, dvs kunne tænke i teknologivurderingsbaner at kunne evaluere projektgruppens arbejde, herunder inddrage projektrollemodeller (Belbin eller Adizes eller andet)

26 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (8) Formidling og dokumentation Eleverne skal lære at formidle deres arbejde. Der indgår en række færdigheder: teknisk tegning arbejdstegninger, diagrammer, flow-diagrammer, samlingstegninger og stykliste opbygning af en teknisk rapport visuelle værktøjer til præsentation af et projekt skriftlig og mundtlig formidling anvendelse og angivelse af kilder

27 Teknologi B organiseret efter engineering-processen (9) Meta kompetencer som teknologi giver eleven erfaring med at skrive store rapporter erfaring med projektarbejde erfaring med at være kreativ og innovativ forståelse for teknologi som andet og mere end teknik forståelse for teknologiske løsningers komplekse samspil med aktører og interesser forståelse for forskelle på naturvidenskabelige arbejdsmetoder og teknologiske arbejdsmetoder (engineering)

28 Læs mere... - om modus 1/modus 2 viden oprindelig fra Michael Gibbons m.fl.: The New Production of Knowledge, men beskrevet/gengivet mange steder. - om ingeniørfagets videnskabsteori: Ulrik Jørgensen (red): I teknologiens laboratorium ingeniørfagets videnskabsteori. Polyteknisk Forlag - om fælles begreber for teknologi og teknikfag (engineering): rapporten Progression fra teknologi til teknikfag, Arbejdsgruppeafrapportering juni 2014, ligger tilgængelig på