Schuljahr 2016/2017

Happy Printing im Unterricht

von Christopher Müller

Wir schreiben das Jahr 2017. Vor über 30 Jahren wurde von Chuck Hill das Prinzip des 3D-Drucks erfunden. Vor ungefähr 7 Jahren erschienen die ersten 3D-Drucker für den Heimbedarf. Und heute lässt sich mit fast Allem fast Alles drucken. Zum Einsatz kommen Kunststoffe mit Eigenschaften wie wasserlöslich, lebensmittelecht, transparent, flexibel, elektrisch leitfähig und hitzebeständig sowie mit Beimischungen von Holz, Stein, Metall oder Carbon. Die Produkte reichen von Spielzeug, Musikinstrumenten, Kleidungsstücken, Kunstwerken bis hin zu Fahrrädern, Häusern und Jet-Triebwerken. Bei einer Technologie, die so umfangreiche Möglichkeiten bereithält und die bereits zahlreiche alltägliche Prozesse beeinflusst, liegt nahe, dass sich mit ihr auch das schulische Lernen bereichern lässt.

Besucht man nun aber Didaktikmessen oder Hersteller, so wird deutlich, dass es für eine kleine Horde von knapp 30 Kindern und den zeitlichen Rahmen von knapp 45 Minuten nahezu keine Ideen gibt geschweige denn fertige Unterrichtskonzepte. Stattdessen scheinen Werbegeschenke wie Anhänger und Büroklammern das schlagendste Argument für 3D-Drucker in der Schule zu sein.

Erfreulicherweise bedeutet das, dass man so unvoreingenommen seine eigenen Ideen für dreidimensionalen Unterricht formen, umsetzen und weiterentwickeln kann. Diese neuen Gefilde werden aktuell im Fachbereich Geographie am Gymnasium Neubiberg erprobt. Eigentlich ist das auch naheliegend. So ist es wohl die ursprünglichste aller Disziplinen des Geographen, neue Orte und Gebiete zu erkunden. Gleichzeitig können wir so dem zumeist dreidimensionalen Lerngegenstand in seiner eigentlichen Form begegnen. Und tatsächlich sind die ersten Erfahrungen sehr interessant, machen Spass und ergeben ein im wahrsten Sinne begreifbares Produkt. Konkret bedeutet das, dass eine zehnte Klasse das Relief Russlands von der zweidimensionalen Atlaskarte umsetzt in ein dreidimensionales Reliefmodell. Und auch die Jüngsten versuchen sich am 3D. Eine fünfte Klasse hat innerhalb eines Unterrichtsgangs die nähre Umgebung der Schule kartiert und setzt die skizzierten Ergebnisse in Form eines digitalen Modells um, das so ausgedruckt wird.

Wie so häufig bei neuen und medial unterstützten Methoden ist natürlich die Motivation spürbar groß. Aber gerade die intensive Koordination bei der arbeitsteiligen Konstruktion des Modells ist ein erfreulicher Aspekt. Und die exakte Kartierung, die die anschließende Nachbildung notwendig macht, ist ein typischer geographischer Vorgang. Entscheidend gefördert wird bei sämtlichen Schülerinnen und Schülern das dreidimensionale Vorstellungsvermögen. Beim Umgang mit dem CAD-Programm, das zur Modellierung genutzt wird, zeigt sich nach kurzer Zeit eine deutliche Verbesserung der Koordination im Raum. Ein Unterschied zwischen Mädchen und Jungen, der wiederkehrend bei dubiosen Einpark-Theorien vermutet wird, lässt sich hier überhaupt nicht feststellen.

Wie so häufig bei neuen, interessanten und spaßigen Unterrichtsprojekten dauert das Ganze relativ lange und dann auch noch länger als erwartet. Und so gilt es abzuwägen, ob und wenn ja wie häufig sich solche Projekte umsetzen lassen, weiterhin wie passend sie für Lehrplaninhalte  wie “Zeichnen von Kartenskizzen“, “Topographischer Überblick und naturräumliche Gliederung“ sind.

Somit soll dieses Zwischenfazit Freude auf mehr machen und ein Ansporn für alle Interessierten und Motivierten sein. Spätestens ab dem kommenden Schuljahr sollen mindestens zwei der Wundermaschinen sowohl für Lehrerinnen und Lehrer als auch Schülerinnen und Schüler weitgehend frei zur Verfügung stehen und nach einer Einführung nutzbar sein. Diese zukunftsweisenden Möglichkeiten wurden durch Unterstützung des Fördervereins des Gymnasiums Neubiberg und der Infineon Technologies AG möglich gemacht.

Pro3D - Die nächste Revolution!

von Jonas Hoyer

Die nächste industrielle Revolution! Den Titel des nächsten großen Meilensteins der Technik holt der 3D-Drucker. Das Prinzip ist simpel, mit einer Düse wird Plastik hauchdünn übereinander geschichtet, bis schließlich ein dreidimensionales Objekt entsteht. So einfach die Funktionsweise auch sein mag, so vielfältig und innovativ sind die Einsatzmöglichkeiten der Dampfmaschine des einundzwanzigsten Jahrhunderts. In Amsterdam wurde 2014 das erste Haus mittels 3D-Drucker gebaut. Der Einsatz der Technologie im Bau ist ungemein vorteilhaft! Man spart nicht nur an den Transportkosten, auch das Material ist billig, sogar recyceltes Plastik kann verwendet werden. Und die Architektur ist bei weitem nicht der einzige Bereich, den das dreidimensionale Druckverfahren revolutionieren wird. In der Automobilbranche wird das Verfahren unter anderem angewandt, um spezielle Ersatzteile kostengünstig herzustellen. Auch im Flugzeugbau findet das Verfahren bereits seine Verwendung. Selbst im Bereich der Medizin kamen die revolutionären Maschinen bereits zu Einsatz. Mithilfe von 3D-Druckern gelang es einem Forscherteam aus North Carolina sogar ein funktionierendes menschliches Organ im Labor herzustellen und einem Menschen einzusetzen.

Diese und weiter Durchbrüche haben den 3D-Druckern in jüngerer Zeit zum Ruhm verholfen. Das Prinzip ist jedoch keineswegs neu. Schon in den achtziger Jahren gab es die ersten Modelle, die jedoch nur zur Herstellung von Prototypen verwendet wurden. Damals waren sie weder weit verbreitet, noch billig genug für den Haushaltsgebrauch. Doch das hat sich geändert. Mittlerweile sind marktüblichen 3D-Drucker für einen Preis zwischen 1000€ und 3000€ verkäuflich. Dadurch wird die zukunftsträchtige Technologie erstmals auch für Schulen zugänglich.

In diesem Bereich sind die Möglichkeiten ebenfalls schier unbegrenzt. Wie wär's mit einem realitätstreuen Modell einer Pflanzenzelle aus dem 3D – Drucker, um dein Bioreferat noch anschaulicher zu machen? Oder hast du vielleicht Schwierigkeiten, dir ein Molekül räumlich vorzustellen? Kein Problem, drucke es aus und sieh's dir an! Schon bald ist das und noch viel mehr möglich. Das P-Seminar „Pro3D“ holt die Faszination des 3D-Drucks an unsere Schule und macht sie für euch zugänglich.

Unser Ziel ist es bis zum Beginn des nächsten Schuljahrs einen auf die Beine zu stellen, mit zwei hochwertigen und für euch frei zugänglichen 3D-Druckern, sowie weiteren hochmodernen Gerätschaften, darunter verschiedene Drohnen, 3D-Stifte sowie ein Lasercutter. Darüber hinaus planen wir digitale und analoge Anleitungen zu konzipieren und  bereitzustellen, die euch einen leichten Einstieg in den Umgang mit dem 3D-Drucker und weiteren Gadgets ermöglichen sollen. Besonders auf ein großangelegtes Projekt könnt ihr gespannt sein, mit dem wir die Grenzen der Drucker ausloten und die Möglichkeiten der neuen Technologie aufzeigen wollen. Den Aufbau des MakerSpace planen wir mit einer Kamera zu dokumentieren um euch einzigartige Einblicke in die Entstehung zu gewähren. Außerdem ist eine Website in Arbeit, mit der wir euch auf dem Laufenden halten und über unser Projekt informieren werden.

Ihr alle seid herzlich eingeladen den MakerSpace zu besuchen und Zeuge der nächsten Revolution zu werden!