Konzepte

Mathematik

Im Fokus auf deutscher Seite steht zunächst die Frage wie der 3D-Druck in den Mathematikunterricht an deutschen und dänischen Schulen integriert werden kann. Um sie genauer zu untersuchen, wurde der umfassende Bereich des 3D-Druck in vier technische Prozesse aufgeteilt:

  • Die Modellierungsphase, in der ein zu druckendes Modell virtuell erstellt wird;

  • Die Triangulationsphase, in der das erstellte Modell mit Hilfe eines Netz aus Dreiecksflächen beschrieben wird, damit die Daten des erstellten Modells von dem Drucker verstanden werden können;

  • Die Slicingphase, in der für den Drucker notwendige Informationen dem Datensatz hinzugefügt werden;

  • Die Druckphase, in der zuvor erstellte Modelle mit Hilfe eines 3D-Druckers ausgedruckt werden.

Nach einer Analyse der deutschen und dänischen Fachanforderungen des Faches Mathematik konnte eine erste Antwort formuliert werden: So bieten sich insbesondere mathematische Inhalte des Bereichs der (Analytischen) Geometrie für eine Integration des 3D-Drucks in den Mathematikunterricht an. Beispielsweise können zusammengesetzte Körper, die zumeist in der Klassenstufe 6 thematisiert werden, im Mathematikunterricht mit Hilfe einer CAD-Software (z.B. TinkerCAD) betrachtet und analysiert werden. Ebenso ermöglicht eine CAD-Software den Schüler*innen eigene Modelle von zusammengesetzten Körpern zu erstellen.

Ein erstes Unterrichtskonzept für dieses Thema wurde erstellt. Dies enthält u.a. Lernziele, Vorteile des Vorgehens und verschiedene Aufgabenblöcke. Derzeit betrachten die Lehrkräfte kooperierender Schulen das Unterrichtskonzept, so dass es in einem anschließenden Arbeitsschritt optimiert werden kann. Ein Beispiel hierfür werden wir in Kürze hier bereitstellen.


Technik

Für den Bereich werden an Schulen zunächst einige Technikaufgaben bzw. - versuche gemacht, aus denen dann in Folge die Konzepte entstehen. Zu Beginn wurde im letzten Monat mit 8. Klassen an an verschiedenen Schulen im Raum Odense, Dänemark, gearbeitet. Die Schüler*innen programmierten hierbei einen Micro:bit (Mikrocontroller) so, dass sie damit ihre Reaktionszeiten testen, und gegeneinander antreten konnten um zu sehen, wer schneller ist. Mit dem Feedback und den Informationen, die aus diesen ersten Tests gezogen werden konnten, werden die Aufgabenstellungen jetzt verbessert, um dann demnächst erneut auf die Probe gestellt. Der nächste Test muss allerdings noch etwas warten, da die dänischen Sommerferien unmittelbar bevorstehen. In der Zwischenzeit werden erste Videoanleitungen und weitere Projekte vorbereitet, die dann ab Ende August wieder an den Schulen erprobt werden können. Desweiteren wird momentan ein Konzeptpapier verfasst, welches den Lehrkräften in naher Zukunft zur Verfügung gestellt werden kann, so dass diese die Aufgaben in den Klassen umsetzen können.

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