Bausätze von Tutolino für das Projekt „3D Druck macht Schule“
Die Integration projektbasierter Lehre stellt nicht nur eine willkommene Abwechslung zum sonst oft theorielastigen Unterricht dar, sondern wird zudem in der Schulpsychologie und der Neurowissenschaft als Methode für besseres Lernen anerkannt. Wenn Kindern die Möglichkeit geboten wird, selbst an einem Projekt zu arbeiten, können diese bestehendes Wissen mit neuen Inhalten verknüpfen, an ihren Problemlösungsstrategien feilen und dabei ihr Selbstwertgefühl steigern. Das ganzheitliche Lernen stimuliert dabei die kognitiven, sozialen, affektiven und motorischen Leistungen der Schüler. Das von 3dk.berlin in Kooperation mit Tutolino initiierte “3D-Druck macht Schule” verbindet diesen schulpsychologischen Nutzen mit dem 3D-Druck und führt somit die Schüler spielerisch in die Thematik ein. Diese können im Rahmen dieses Projektes ihr technisches Verständnis erweitern, die Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Druckverfahrens kennenlernen und eigene Ideen kreativ umsetzen.
Viele Erwachsene werden sich, wenn sie an die Schulzeit denken, wohl am besten (oder am liebsten) an Fächer wie Sport, Heimwerken oder Chemie zurückerinnern. Fächer, in welchen aktiv herumprobiert, erforscht und reflektiert wurde. Und dafür gibt es sogar eine neurowissenschaftliche Erklärung. Demnach zählen Emotionen zu einem wesentlichen Erfolgsfaktor für unsere Gedächtnisleistung. Diese wirken auf das sogenannte Arbeitsgedächtnis und damit auf die Fähigkeit, Informationen zu speichern und später wieder auf diese zurückgreifen zu können. Eine Stimulierung der unterschiedlichen Sinne kann daher im Lernprozess den Unterschied machen.
Die Schüler erhalten beim Zusammenbau Unterstützung von den Lehrbeauftragten.
Wie kann diese projektbasierte Lehre mit “3D-Druck macht Schule” in den Schulalltag einfließen?
Bildungseinrichtungen, die am Projekt „3D-Druck macht Schule“ teilnehmen, erhalten je nach Nachfrage einen bzw. mehrere optimierte Bausätze auf Basis des Anet-A8. Hierbei handelt es sich um 3D-Drucker, die von Bildungsträgern für je 499 € erworben werden können. Zu den Eigenschaften der Maschine zählt ein Druckraum von 220 mm x 220 mm x 240 mm, ein beheizbares Druckbrett, eine Druckgeschwindigkeit von 30 bis 120 mm/s, eine Schichthöhe von 0,05 mm bis 0,4 mm und ein LCD Display. Außerdem ist der 3D-Drucker mit vielen verschiedenen Materialien kompatibel, wie z. B. PLA, PETG, ABS, WillowFlex und mehr. Bevor die Anet-A8 Bausätze versendet werden, werden diese von 3dk.berlin und zwölf weiteren Projektpartnern mit Zubehörteilen und hochwertigen Schrauben optimiert, sodass letztendlich mehr als 100 Einzelteile geliefert werden. Nach Erhalt des so entstandenen Tutolino Bausatzes bzw. der Bausätze kann das Zusammenbauen beginnen. Damit der Aufbau gelingt, werden auf tutolino.net kostenlose Montageanleitungen zur Verfügung gestellt. In dieser Phase, die mehrere Wochen in Anspruch nehmen wird, lernen die Schüler nicht nur komplexe Aufgaben auszuführen, sondern begreifen gleichzeitig, wie ein 3D-Drucker aufgebaut ist und, wie er funktioniert.
Die Sicherheit steht immer an erster Stelle
Nach der Fertigstellung erhält der 3D-Drucker ein spezielles Gehäuse, welches ebenfalls von den Schülern zusammengebaut wird und die folgenden Sicherheitseinstellungen umfasst: einen Notausschalter, einen Einschaltschutz bei Stromausfall, eine Filteranlage (Aktivkohle/Hepafilter), einen abschließbaren Druckraum, einen Überhitzungsschutz und Wartungsvorrichtungen. Zudem werden durch das Gehäuse eine externe Strom- und Filamentzufuhr sowie externe Bedienelemente ermöglicht. Diese Sicherheitsvorkehrungen des komplett montierten 3D-Druckers wurden durch den Erhalt des V3 Siegels nach den Vorschriften der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGVU) bestätigt.
Ein fertig montierter 3D-Drucker auf Basis des Bausatzes Anet-A8.
Sobald der Bausatz komplett montiert wurde, wird das erste Erfolgserlebnis verzeichnet: Die Schüler haben eigenhändig einen funktionsfähigen 3D-Drucker gebaut, der schon bald die ersten personalisierten Teile drucken kann. Bevor der Druckprozess starten kann, muss jedoch das 3D-Objekt modelliert werden. Dazu wird das kostenlose Konstruktionsprogramm „Tinkercad“ verwendet. In dieser Phase können die Schüler ihre kreativen Ideen umsetzen und zugleich den Umgang mit der Software erlernen. Falls hierfür die Zeit oder Inspiration fehlt, bietet tutolino.net Druckdateien, die kostenlos genutzt werden können. Auch das Slicen stellt einen unerlässlichen Schritt im 3D-Druckverfahren dar, da es die modellierten 3D-Objekte in einen für 3D-Drucker lesbaren G-code umwandelt. Nachdem all diese Schritte vervollständigt wurden, kann der Druckprozess starten und die Schüler ernten die Lorbeeren für ihre harte Arbeit.
Dass das Projekt „3D-Druck macht Schule“ sehr gut umsetzbar ist, zeigt beispielsweise das Carl-Friedrich-von-Siemens-Gymnasium in Berlin Spandau. Diese beteiligte sich als erste Berliner Schule mit einer eigenen 3D-Druck AG. Seit 2018 wurden für diese insgesamt 5 Bausätze angeschafft, was den Erfolg des Projektes nochmals verdeutlicht. Die 3D-Druck AG ist fest in der Schule verankert und nutzt die additive Fertigung vielfältig, wie z. B. für Artikel für den Weihnachtsbasar, die mit lebensmitteltechnisch unbedenklichen PLA von 3dk.berlin gedruckt werden.
Für die Methodik des ganzheitlichen Lernens spricht schließlich auch die Förderung der sozialen Kompetenz der Kinder. Weil diese im Projekt ihr Wissen nicht nur bündeln sondern auch kooperieren müssen, kann der Zusammenhalt der Gruppe gestärkt werden. Die Fähigkeit im Team arbeiten zu können, wird von den Schülern auch später im Berufsleben erwartet. Und schon Albert Einstein sagte: „Es ist die wichtigste Kunst des Lehrers, die Freude am Schaffen und am Erkennen zu erwecken.“
Alle weiteren Informationen über das Projekt finden Sie HIER. Was denken Sie also über „3D-Druck macht Schule“? Lassen Sie uns dazu gerne einen Kommentar da oder teilen Sie uns Ihre Meinung auf Facebook, Twitter, LinkedIN oder Xing mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter.
*Alle Bildnachweise: 3dk.berlin
