3D-Printing in der Schule – Best practices

3D-Drucker kommen auch in der Schule zum Einsatz und sie ermöglichen es, technische Fächer mit gestalterischen zu verbinden. Bereits gibt es erste Unterrichtserfahrungen. Eine von der SATW unterstützte Veranstaltung zeigte Beispiele aus dem In- und Ausland.

Die Beratungsstelle für digitale Medien in Schule und Unterricht der FHNW, imedias, lud am 23. September Lehrpersonen aller Stufen, Schulleitungen, ICT-Verantwortliche und andere Interessierte zur Veranstaltung «3D-Printing in der Schule». Diese fand im Rahmen des gleichnamigen SATW-Projekts statt und bildete Teil eines Workshops, der Fachpersonen vernetzen sollte und bei dem Erfahrungen sowie konkrete Anwendungsbeispiele von 3D-Printing in Schule und Unterricht ausgetauscht wurden. Aus den Resultaten des Workshops – eine Beschreibung des Potenzials von 3D‑Printing für die Schule, von Bedingungen, damit es gelingen kann, und von allfälligen Stolpersteinen – soll dann auch eine SATW-Publikation entstehen.

Judith Mathez, Dozentin und Beraterin ICT/Medienpädagogik bei imedias, begrüsst an diesem sonnigen Samstagvormittag die Anwesenden. Ziel der Veranstaltung sei es Ideen auszutauschen, wie 3D-Druck in der Bildung eingesetzt werden kann – im schulischen, aber auch im ausserschulischen und im nach-obligatorischen Bereich. Kern der Veranstaltung waren drei Präsentationen, die zeigten, welches Potenzial in der Technologie steckt und welche Erfahrungen im schulischen Bereich bereits gemacht wurden.

Möglichkeiten für die Studierenden der ZHdK

Roman Jurt ist Leiter des Industrial Design Labs an der Zürcher Hochschule der Künste ZHdK und engagiert sich stark für die Schweizer FabLabs. 3D-Druck ist für ihn eine der Technologien, die er für seine gestalterische Arbeit und in der Lehre nutzt. Im Industrial Design Lab herrsche jeweils das «everyday chaos». Die Geräte seien mobil auf Rolltischen und könnten von den Studierenden individuell eingesetzt werden. «Teil meiner Aufgabe ist es auch, daran zu forschen, was unsere Studierenden denn in Zukunft so brauchen könnten.» Jeden Monat kämen neue Materialien auf den Markt.

Einstieg für alle Studierenden sind «Lessons in digital fabrication». Die Studierenden haben noch keinerlei Erfahrung in dem Gebiet und ihr Hintergrund ist sehr gemischt. Da gibt es welche mit handwerklichem Hintergrund, aber auch Maturanden frisch vom Gymi. Die Studierenden sollen nicht eine spezielle Software beherrschen, sondern verstehen, wie sie neue Software lernen können, wenn sie diese brauchen. «Mir ist es wichtig, dass die Studierenden solche Dinge selbst machen können.» Das könne man von Studierenden erwarten. In Schulen sei das vielleicht anders.

Arbeiten in Gruppen macht mehr Spass

Aus dem Publikum wird die Frage eingeworfen, wo denn die Entwicklung hingehe? Aus Sicht von Roman Jurt geht es in Richtung Cloud-basierte Tools. Ausserdem ist er der Meinung, dass, wenn man etwas in kurzer Zeit entwickeln will, es in der Gruppe einfach schneller gehe. Dazu seien Cloud-basierte Tools nützlich. Natürlich gebe es in einer Gruppe immer auch Konflikte, aber alles in allem mache es doch mehr Spass als alleine.

Roman Jurt präsentierte ein wahres Feuerwerk an kreativen Beispielen, die mit digitaler Fabrikation möglich sind – von individuellen Namensschildern aus dem 3D-Drucker über Entwürfe für Velorahmen dank CNC-Wirebending bis zu den Projekten, die seine Studierenden im zweiten Semester realisieren, z.B. zum Thema «The Barbie-Lab».

Eine Gestaltungslehrerin aus dem Publikum fragte, wie sie mit Schülerinnen und Schülern vorgehen sollte, die keine Kenntnisse haben. Roman Jurt rät, einfache Tools zu wählen, und nennt ein paar Beispiele. Und Vorgaben für die Schülerinnen und Schülern seien wichtig, damit die Kinder nicht überfordert sind.

FabLab im Schulbus

Das FryskLab ist ein mobiles, in einem Bus untergebrachtes FabLab. Der Bus besucht Schulen im niederländischen Friesland und führt dort Workshops durch. Unter anderem kommen 3D-Drucker zum Einsatz. Romy Joya Kuldip Singh gab Einblicke in das Projekt und ihre Arbeit. Das FryskLab ist Teil der niederländischen Bibliotheken, was aus Sicht von Romy Joya Kuldip Singh ein grosser Vorteil ist, weil das auch die Finanzierung sichert. Bibliotheken sind dafür da, Wissen zu streuen, und das FryskLab macht genau das.

Case-based learning

Das FryskLab arbeitet mit den Kindern, die zu ihnen kommen, sehr oft mit «case-based learning». Die Kinder lernen also nicht in erster Linie, wie sie einen 3D-Drucker bedienen können, sondern sie sollen eine Aufgabe lösen. Beispielsweise hatten die Kinder die Aufgabe, Wearables zu designen, also die Kombination von Kleidungsstück und elektronischem Gerät. Dabei ging es genau nicht nur darum, etwas «Schönes» zu fertigen, sondern ein Kleidungsstück mit Funktion. Dazu verwenden die Kinder dann z.B. einen 3D-Drucker oder Lasercutting oder eine andere Fähigkeit, die es im 21. Jahrhundert braucht, wie Programmieren und das Arbeiten mit Elektronik.

Teach the teachers

Neben der direkten Arbeit mit Kindern liegt eine wichtige Aufgabe des FryskLab darin, Lehrpersonen zu lehren, wie sie digitale Kompetenz lehren können. Die Lehrperson muss wissen, wo sie das Know‑how findet, damit die Schülerinnen und Schüler die gestellte Aufgabe lösen können. Würde das FryskLab auch in die Schweiz kommen? Grundsätzlich sieht Romy Joya Kuldip Singh diese Möglichkeit, aber eher als Anschub, um hier etwas aufzubauen. «Nachhaltigkeit ist uns wichtig.»

Schoggi-Pralinés aus selbstgemachter Gussform

Auch an der Pädagogischen Hochschule der FHNW gibt es Erfahrungen mit 3D-Printing für den schulischen Bereich: Beni Sidler ist Dozent für Fachdidaktik Design & Technik, unterrichtet aber auch und überwiegend an der Sekundar- und Realschule Mellingen Technisches Gestalten und Technik. Er stellte ein Projekt vor, in dem 3D-Druck als Ergänzung eingesetzt wird. Im Rahmen einer Technikwoche fertigen die Schülerinnen und Schüler Gussformen für Schokolade-Pralinés und stellen anschliessend ihre eigenen Pralinés her. Dabei nutzen sie 3D-Visualisierung und 3D-Printing, um die Urform ihres Pralinés zu fertigen. Um die Gussformen dann herzustellen, verwenden sie ein einfaches Tiefziehverfahren mit PE-Folien, wie es z.B. auch für Joghurtbecher genutzt wird.

Die Schülerinnen und Schüler müssen sich damit auseinandersetzen, wie die Urform aussehen muss, damit eine gute Gussform entsteht. Kritisch ist, die Gussform wieder von der Urform abzulösen. Denn wenn die Gussform nicht von der Urform wegkommt, dann kommt sie auch nicht von der Schokolade weg. Für Beni Sidler kann das Projekt gut auch mit Hauswirtschaft kombiniert und vor Feiertagen wie Weihnachten oder Ostern eingeplant werden. Es macht viel Spass, weil es so breit ist. «Mein Wunsch ist es, dass es möglichst viele solcher Projekte gibt.» Am Maker Studio der FHNW ist aktuell eine Person angestellt, um solche Projekte zu entwickeln. «Dann haben wir in ein paar Jahren einen ganzen Katalog an solchen Projekten.» Einige Anwesende wollten denn gleich wissen, wo sie die Schokolade bekommen und wie sie die Geräte bauen können. Die Anleitung gibt es unter www.mi4u.ch.

Auskunft

Dr. Judith Mathez, imedias, judith.mathez(at)fhnw.ch

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