Bereits im frühen Kindesalter nutzen Kinder technische Artefakte und setzten technische Denk-, Arbeits- und Handlungsweisen ein (Bergner et al., 2018; GDSU, 2013; Mammes et al., 2022). Diese werden durch die Digitalisierung zunehmend digital erweitert oder gar ersetzt. Dadurch entsteht eine „pädagogische Herausforderung“ (Wing, 2008, S. 3720), neue Handlungsweisen grundzulegen, um einen kompetenten und kritischen Umgang mit (digital-) technischen Artefakten und Handlungsweisen zu ermöglichen (Eickelmann, 2017). Im Forschungsdiskurs erhält in diesem Zusammenhang Computational Thinking (CT) zunehmend Relevanz. CT gilt als analytische Denkweise, unter der essenzielle überfachliche Fähigkeiten zur datenbasierten, analogen oder digitalen Problemlösung subsummiert werden (Eickelmann, 2017; Wing, 2006).

Nationale sowie internationale empirische Forschungsarbeiten greifen sowohl das technische Problemlösen als auch CT im schulischen und vorschulischen Kontext auf (u.a. Beinbrech, 2003; Eickelmann, 2024; Selasinsky, 2023; Relkin & Bers, 2021). Dabei bleibt eine Verzahnung des technischen Problemlösens und CT trotz plausibel erscheinender Nähe bislang in empirischer Forschung aus. Um dieses Desiderat aufzugreifen, wurde in einem ersten, deduktiven Schritt aus bestehenden Modellen zum technischen Problemlösen (u.a. Ahlgrimm et al., 2018; Mammes et al., 2022) und zum CT (u.a. Standl, 2017; Tsarava et al., 2022; Wing, 2006) das PiCT-Modell (Schemel & Tenberge, 2025; Schemel et al., 2025) entwickelt. Die Modellierung greift relevante Kompetenzen, wie „Problemlösung konstruieren“, in Ergänzung mit exemplarischen Handlungen „programmieren“ oder „(de-)montieren“ entlang eines iterativen technischen Problemlöseprozesses auf. Das Modell kann sowohl für mechanische, digitale als auch für mechanisch-digital vernetzte Problemstellungen eingesetzt werden. 

In didaktisch aufbereiten, adaptiven Lerneinheiten (Tenberge, 2024) wurden (digital-)technische Problemstellungen entlang des iterativen Problemlöseprozesses sowohl in vorschulischen als auch schulischen Kooperationsprojekten mit insgesamt N=156 Kindern in Nordrhein Westfahlen  erprobt. Dabei kamen sowohl mechanische Werkzeuge zur Holzverarbeitung als auch digitale Programmierwerkzeuge zum Einsatz. Qualitative und quantitative Evaluationen des Lernzuwachses und der Interventionen mittels standardisierter und selbst-entwickelter Testverfahren (Bohrmann, 2017; Schemel & Tenberge, 2025) eröffnen neues Potenzial für ein induktiv-geleitetes Re-Design des PiCT-Modells. In einem aktuellen Kooperationsprojekt mit der Karlschule im Stadtgebiet Paderborn, dient der überarbeitete Problemlöseprozess als Grundlage für die Konzeption und Durchführung von vier adaptierten Lerneinheiten zu je 90 Minuten mit N=64 SchülerInnen der ersten und zweiten Klasse. Hierbei sollen Überarbeitungen, wie die Zentralisierung von Evaluations- und Optimierungsprozessen oder die explizite Möglichkeit eines Wechsels zwischen Problemlöseschritten, die nicht unmittelbar aufeinanderfolgen, in der didaktischen Aufbereitung für die SchülerInnen nutzbargemacht werden und im Hinblick auf die Zielführung praktisch erprobt werden. Eine Evaluation des Re-Designs erfolgt im Anschluss an die letzte Intervention Ende Januar 2026.