3D-Druck: Schüler designen und produzieren

Welchen pädagogischen Vorteil hat 3D-Druck?

Der pädagogische Mehrwert ergibt sich daraus, dass der 3D-Druck ein haptisches Endprodukt entstehen lässt. Zusätzlich können Schüler:innen schon vorher am Computer ihre Kreativität ausleben. Denn das Werkstück muss ja zunächst entworfen werden. Die Schüler müssen sich die Dinge, die sie am PC erstellen, vorher kognitiv vorstellen, imaginieren. Der Drucker lässt dann das tatsächliche Produkt entstehen. Wir dürfen wegen der Dämpfe in Baden-Württemberg nicht im Klassenzimmer drucken. Daher wollen wir einen eigenen Makerspace nutzen – das ist ein digitales Experimentallabor, in dem momentan neben zahlreicher anderer Technik neun 3D-Drucker für die Schüler stehen. Der Raum ist aber noch nicht ganz fertig und wird für andere Aufgaben gebraucht, eine Folge von Corona.

Welche technischen Voraussetzungen braucht man für 3D-Druck?

Die Schüler brauchen zunächst einen 3D-Drucker. Da gibt es die unterschiedlichsten Modelle. Die Preisklassen gehen bis in den hohen Tausenderbereich, aber man kann bereits mit wenigen hundert Euro an den Schulen etwas erreichen. Zudem benötigen die Schüler ein Programm, mit dem sie die 3D-Elemente entwerfen. Wir arbeiten zum Beispiel mit Tinkertoy für die Kleinen und Tinkercad für die Größeren. Diese Programme laufen sowohl auf unseren Apple-Geräten als auch auf unseren Windows-Rechnern. Schlussendlich braucht es einen Rechner. Nur mit ihm ist das sogenannte „Slicern“ möglich – so heißt das Umwandeln in eine druckbare Datei. Das funktioniert auf Tablets noch nicht. Man darf nicht jeden Kunststoff verdrucken. Es gibt auch 3D-Drucker für Metalle und sogar für Teig, gewissermaßen Keksdrucker.

Wäre 3D-Druck auch im Distanzunterricht anwendbar?

Die 3D-Drucker stehen in der Schule, dort drucken die Schüler. Aber natürlich ist der gesamte Prozess, den man vorher durchläuft, etwas, was für die Schülerinnen und Schüler auch zu Hause stattfinden kann. Die Erstellung des Druckobjektes zum Beispiel. Der Lehrer ist über Videokonferenz mit einem Share-Bildschirm bei technischen Problemen in der Umsetzung dabei. Auch fernab einer Pandemie ist für mich gut vorstellbar, den Teil des Designs und des Programmierens auszulagern. Für den eigentlichen Druckprozess, der unter Umständen ja auch mehrere Stunden dauert, lohnt es sich manchmal für die Schüler ein Video aufzunehmen und im Zeitraffer durchlaufen zu lassen. Je nach Drucker kann man sogar von zu Hause aus den Druck starten – und los geht das Ding.

Pro-Tipp

Einfach mal anfangen und sich rantrauen, das ist in meinen Augen bei der 3D-Technik das Wichtigste. 3D-Druck ist tatsächlich gar nicht so komplex, wie es auf den ersten Blick erscheint – man kann da selbst mit Grundschülern ran. Was sich im schulischen Alltag sehr gut anwenden lässt: Es gibt ja immer Teile im Schulalltag, die kaputtgehen. Bei uns sind das etwa die Schilder an den Schränken der Naturwissenschaften. Solche Dinge dann selbst zu konstruieren und mit den 3D-Druckern nachzudrucken – das macht allen Spaß und erfordert zugleich viel Kreativität. Es zeigt den Schüler:innen: Wir produzieren da jetzt nicht irgendwelchen Kunststoffmüll für die Tonne, sondern Dinge, die einen praktischen Wert haben und im Alltag zu Einsatz kommen.

Kritik

Zu Kehrseite gehört für mich definitiv die mangelnde Vereinbarkeit mit dem Thema Nachhaltigkeit. Man produziert ja unter Umständen auch Kunststoffmüll. Ein Druck kann mal daneben liegen, oder es werden Dinge gedruckt, bei deren Herstellung der Prozess im Vordergrund steht. Ich denke, da muss man die Schülerinnen und Schüler gut sensibilisieren und von Anfang an transparent machen: nicht alles führt automatisch zum Druck. Es gibt erste Ansätze mit recycelten Filamenten. Aber für den Einsatz an Schulen ist das noch zu früh – weil da nicht jeder Kunststoff erlaubt ist.

Dominic Brucker ist Schulleiter an der Gemeinschaftsschule Jettingen in Baden-Württemberg.

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