3D Druck in der Bildung

Interdisziplinär

Im 3D Druck vereinigen sich einige schulische Disziplinen: Die Grundlage für die Positionierung liefert die Mathematik, mechanische Grundlagen kommen aus der Physik, für das Material bedarf es Materialkunde, also Chemie, damit die Komponenten automatisch zusammenspielen ist geeignete Software notwendig, somit Informatik. Nun läuft das Gerät, aber um etwas zu drucken braucht es Objekte, diese liefert die Kreativität, Bildnerische Erziehung oder Technisches Zeichnen. Handwerklich können mehrere Komponenten im Werkunterricht zusammengebaut werden.
Nun läuft das Gerät, aber um es an den Menschen zu bringen muss es Kommunikation: Deutsch, Englisch und andere. Auch geschichtlich betrachtet ist dieses Verfahren spannend, da es von seiner Entstehung wirtschaftlich neue Wege im Bereich von OpenHardware und OpenSource einschlägt. Alle diese Disziplinen und FachexpertInnen findet man an einem Ort: der Schule.
Somit kann man zusammenfassen, dass dieses Verfahren sehr viele Unterrichtsgegenstände miteinander zusammenarbeiten lässt und dadurch höchst interdisziplinär ist.

Projektunterricht

Da mit 3D Druck Objekte aus einer Idee geschaffen werden können und Probleme aus der Umwelt der SchülerInnen gelöst werden können, bietet es sich an, den Unterricht mit 3D Druck in einem Projektrahmen anzusiedeln. Selbstständiges Überlegen, Problemlösen und Erarbeiten von einem eigenen Projekt motivieren SchülerInnen sich mit Themen auseinanderzusetzen und selbst an der Welt gestalterisch teilzunehmen. Und am Ende ist ein fertiges Produkt vorhanden.

Demokratisierung

Durch seine Entstehung ist der 3D Druck im FDM/FFF Verfahren ein demokratischer Prozess geworden. Die Baupläne für den ersten 3D Drucker wurden als Openhardware und Opensoftware zur Verfügung gestellt und Maker konnten selbst an der Technologie weiterarbeiten und diese wieder zu verfügung stellen. Deshalb ist es jetzt 15 Jahre später möglich die “Fabrik im Wohnzimmer” zu haben. Allein dieser Prozess und das Umdenken im Umgang mit wirtschaftlichen Ressourcen und KnowHow ermöglicht den ersten Ansatz für ein anderes und vielleicht gerechteres Wirtschaftssystem.

Ressourcenschonend

Im 3D Druck (FDM/FFF) wird meist mit einem Bio-Kunststoff gedruckt, es können aber auch andere Kunstoffe (z.B. ABS) verwendet werden. Dieser Bio-Kunststoff PLA wird aus Zuckerrohr und/oder Maisstärke hergestellt und ist biologisch abbaubar. Außerdem kann durch den schichtweisen Aufbau der Objekte bis zu 80% Material gespart werden, da die Objekte nicht voll ausgefüllt werden müssen. Im Fertigungsprozess wird auch kein Material weggeschnitten, sondern hinzugefügt. In der Fertigungskette ist es möglich das Objekt, falls nicht mehr benötigt, wieder in ihre Bestandteile aufzuteilen, in den Ursprung zu bringen und wieder in die Fertigung zuzuführen.

Innovative Lehr- und Lernmittel

Unterrichtsmaterial ist kostbar und die Erstellung zeitintensiv. Mit dem 3D Druck können Unterrichtsmaterialien zum Anfassen erstellt werden. Zum Beispiel kann ein Beweis für den Lehrsatz des Pythagoras ausgedruckt werden oder mechanische Gegenstände konstruiert werden. Auch können eigene Simulationen und Lernspiele für den Unterricht gestaltet werden, z.B. Münzen aus der Zeit der Römer um das Handeln zu simulieren. Alle Gegenstände die nur in den Gedanken waren können nun angefasst werden.

Zukunftstechnologie

Die Gedanken sind frei und die Umsetzung wird schneller. Mit der Technologie kann der langwierige Prozess von der Idee zu einem Prototypen in einem Schritt verkürzt werden. Gleich nach dem Erstellen am Computer kann ein erster Prototyp “einfach” ausgedruckt werden. Diese Technologie wird unser Denken und Handeln in Zukunft verändern. Deshalb müssen Kinder und Jugendliche früh den 3D Druck kennen lernen, die Angst davor ablegen und selbst zu Gestaltenden unserer Welt werden.

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