3D-Drucker in der Schule

Aller Anfang ist die Skizze
Aller Anfang ist die Skizze     
© Harry Hautumm / pixelio.de

Kaum ein Techniktrend sorgt gegenwärtig für so viel Aufsehen wie 3D-Drucker. In der Industrie, dem Produktdesign oder der Wissenschaft sind diese Geräte bereits seit den 1990er Jahren für die Teile- und Produktfertigung unverzichtbar geworden. Wegen der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten blieben sie für den Mainstream jedoch lange Zeit real existierende Science-Fiction. Das änderte sich spätestens, als das Start-Up-Unternehmen MakerBot halbwegs erschwingliche Geräte herausbrachte und damit das dreidimensionale Drucken populär machte. Seither steigt die Nachfrage und die Geräte bahnen sich stetig ihren Weg in neue Anwendungsbereiche und Zielmärkte – so auch in die Schulen.  

Wo die Reise in Bildungseinrichtungen hingehen könnte, zeigt sich gegenwärtig in England. Dort tüftelt das Bildungsministerium derzeit an einem neuen „national curriculum“, das öffentliche Schulen ab September 2014 unter anderem dazu verpflichten soll, computergestütztes Produktdesign und 3D-Modellierung für die Altersstufen 11 bis 14 im Rahmen des Schulunterrichts anzubieten. Die britische Tageszeitung The Guardian will sogar aus nicht näher genannten Regierungskreisen erfahren haben, dass „3D-Drucker zum Standard in britischen Schulen werden sollen“. Zusammen mit dem ebenfalls ab Herbst 2014 vorgesehenen obligatorischen Programmier- und Technologieunterricht sollen die Schülerinnen und Schüler so besser auf das Berufsleben vorbereitet werden, welches immer stärker von technologischen Problemstellungen bestimmt wird. Die nach Fachkräften darbende Industrie hat bereits die Initiative ergriffen, um sich den technisch begeisterten Nachwuchs heranzuziehen und finanziert im großen Stil die Integration von 3D-Druckern in englischen Schulen. Ob die Geräte tatsächlich bald zur Grundausstattung gehören werden, wird sich erst noch zeigen müssen. Dass England seine Pläne bei der Integration digitaler Medien in die Schulen konsequent umsetzt, hat das Land schon bei den interaktiven Tafeln unter Beweis gestellt. Nahezu jede öffentliche Schule ist dort inzwischen mit den Geräten ausgestattet.

Und wie sieht es hierzulande aus? Auch in deutschen Schulen gewinnt das dreidimensionale Drucken an Bedeutung. Es gibt bereits Berufsbildungseinrichtungen und allgemeinbildende Schulen, die 3D-Drucker im Unterricht einsetzen. Die Bandbreite der Nutzung reicht dabei von ersten Gehversuchen im Technik- oder Kunstunterricht, über kreative Schularbeitsgemeinschaften und Projektwochen bis hin zur professionellen Nutzung, wie es an einigen technisch-handwerklich ausgerichteten Berufsbildungs- und Oberstufenzentren der Fall ist. Noch handelt es sich um vergleichsweise wenige Leuchtturmprojekte, diese sind aber schon jetzt vielversprechend. Ein spannendes Projekt, das sich intensiv mit dem dreidimensionalen Drucken im Bildungskontext beschäftigt, ist der Opens external link in new windowFabLab München e.V. Der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verein ermöglicht es Schülern und Lehrern, im Rahmen von Workshops in die Thematik einzusteigen.  

Um den praktischen Nutzen zu erkennen, muss man das 3D-Drucken als eine Art Querschnittkompetenz begreifen: Das Druckergebnis will von der ersten Idee bis zum Endprodukt gedanklich durchdacht sein, was das räumliche Vorstellungsvermögen, die Kreativität und auch in einem gewissen Maß die Problemlösekompetenz schult. Geht es darum, verschiedene Bauteilgruppen zu entwerfen, die sich zu einem fertigen Produkt zusammensetzen lassen sollen oder wie beim Beispiel einer Schweizer Schule, in der eine ganze Modellstadt gedruckt wurde, müssen die Schülerinnen und Schüler ihre Kooperationsfähigkeit unter Beweis stellen. Steht die Idee, muss diese skizziert werden, was nicht nur Aspekte des Technischen Zeichnens tangiert, sondern allgemein den künstlerischen Ausdruck schult. Die Skizze muss anschließend am Computer mit einer geeigneten 3D-Modellierungssoftware als digitales Modell erstellt werden, welches der Drucker verarbeiten können muss. Hier können technisch begeisterte Schülerinnen und Schüler bereits im Schulunterricht erste Erfahrungen mit Branchenstandards machen – CAD-Software (Computer-aided-design) ist hierbei ein wichtiges Stichwort. Ohne diese und die Fähigkeit, entsprechende Programme bedienen zu können, geht in vielen Bereichen der Industrie und Wirtschaft inzwischen überhaupt nichts mehr. Insgesamt berührt die Thematik 3D-Drucken in vielerlei Hinsicht den ganzen MINT-Bereich, da mathematisches, informatisches, naturwissenschaftliches und technisches Geschick gefragt ist. Zu guter Letzt sind da noch die Begeisterung an der Sache und das Erfolgserlebnis, wenn das Druckergebnis tatsächlich gelungen ist – und das sind schließlich in der Pädagogik und Didaktik zwei der wichtigsten Aspekte.

Über diesen Artikel
Datum:
22.07.2013
Autor:
Thorsten Greb
Aktionen:
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URL:
http://www.digital-lernen.de/nachrichten/technik/einzelansicht/artikel/3d-drucker-in-der-schule.html
Title:
3D-Drucker in der Schule
Kategorie:
Technik
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