Der Digitale Baukasten im MINT-Unterricht
Das Konstruieren von 3D Modellen fördert verschiedene Kompetenzen wie beispielsweise die Kreativität, kritisches Denken und auch die Medienkompetenz. Die Konstruktion von dynamischen Lernmodellen im MINT-Unterricht hilft den Schülerinnen und Schülern (SuS) das Gelernte zu verinnerlichen und Zusammenhänge zu verstehen. Dieser Beitrag enthält verschiedene Anregungen, wie Konstruktion und 3D Druck im MINT-Unterricht gewinnbringend eingesetzt werden können.

3D Konstruktion und 3D Druck im MINT-Unterricht

Wie man den Digitalen Baukasten im MINT-Unterricht einbinden kann und welche Vorteile das mit sich bringt, zeigen die folgenden Beispiele.
Lerneinheit: 3D Druck Grundschule
Lerneinheit: 3D Druck ab Klasse 5
Lernbox: Wissen 3D Druck
1. Konstruktion von Modellen und Anschauungsmaterialien im MINT-Unterricht


Die Konstruktion von 3D Modellen ermöglicht es den SuS, das Gelernte anzuwenden und Strukturen zu verinnerlichen. Unter anderem können vergrößerte Darstellungen aus den Fachbereichen Biologie und Chemie entstehen, wie beispielsweise Chloroplasten oder Moleküle.
Ebenso können auch Modelle unseres Sonnensystems oder des Erdaufbaus konstruiert werden. Die so entstehenden dynamischen Lernmodelle veranschaulichen Zusammenhänge, Bewegungsabläufe, Funktionsweisen oder auch Größenverhältnisse. Ein selbst konstruiertes 3D Modell wird den SuS auch lange nach Abschluss des Projekts helfen, sich die Lerninhalte wieder in Erinnerung zu rufen.
Lerneinheit: Sonnensystem
Geeignet ab: Klassenstufe 9
Lerneinheit: Chloroplast
Geeignet ab: Klassenstufe 7
2. Naturwissenschaftliche Phänomene erlebbar machen
Die Kombination aus Konstruktion und 3D Druck im MINT-Unterricht ermöglicht es den Lernenden, Naturwissenschaft hautnah mit zu erleben. Beispielsweise können sie im Physik-Unterricht mit dem Digitalen Baukasten eine Lochkamera entwerfen, herstellen und anschließend ausprobieren. Das 3D gedruckte Modell veranschaulicht Funktionsweisen und Abläufe und erweckt theoretische Hintergründe zum Leben. Ebenso wie Lochkameras können beispielsweise auch Periskope, Fahrzeuge mit Luftballon-Antrieb und viele weitere Objekte entwickelt werden.

Lerneinheit: Lochkamera
Geeignet ab: Klassenstufe 6
3. Räumliches Vorstellungsvermögen schulen im MINT-Unterricht
Nicht nur die Herstellung von Objekten mittels 3D Druck bietet viele Vorteile. Auch die reine Konstruktion bringt einen großen Mehrwert mit sich. Unter anderem üben die Lernenden dabei ihre Orientierung im Raum. Beim Verschieben, Drehen, Spiegeln, Stapeln und Verbinden von Objekten schulen die Lernenden ihr Verständnis für die Lagebeziehungen von Körpern.

Lerneinheit: Achsensymmetrie und Drehsinn
Konstruktion und 3D Druck im MINT-Unterricht der Grundschule
Der Digitale Baukasten eignet sich bereits ab dem Grundschulalter für den Einsatz in den MINT-Fächern oder im fächerverbindenden Unterricht. Mit der Konstruktionssoftware üben die Lernenden ihre Orientierung im Raum. Sie beschäftigen sich mit den Lagebeziehungen zwischen Körpern und sammeln erste Erfahrungen mit dem Konstruieren und 3D Drucken. Dabei werden die Kreativität und die Medienkompetenz gefördert.
Lerneinheit: 3D Druck Grundschule
Lerneinheit: Raummodelle
Lerneinheit: Würfelbauwerke
Ideen für den Einsatz des Digitalen Baukastens im Unterricht
Verschiedene Anregungen, wie der Digitale Baukasten im Unterricht eingesetzt werden kann, bietet das eBook „3D Druck in der Schule mit TinkerSchool“. Es enthält 21 Ideen zum Einsatz von 3D Konstruktion und 3D Druck in verschiedenen Schulfächern.