Unterrichtsszenario Springbrunnen

Freitag, 31. Juli 2015 DE , Schule & Ausbildung 0 Kommentare

Abbildung 1: Quelle Flickr

Worum geht es?
Im Zentrum dieser Unterrichtseinheit steht die Entwicklung und Fertigung einer Springbrunnen-Düse mit Hilfe eines 3D-Druckers. Wasserspiele und Brunnen sind faszinierend und laden ein zum Spielen und Experimentieren. Genau an diesem Punkt setzt das Projekt an. Es will die Schülerinnen und Schüler (SuS) ermutigen, Erfahrungen mit der Konstruktion von Bauteilen zu machen, Probleme beim Herstellungsprozess erfahrbar machen und in Kontakt mit physikalischen Grundlagen der Strömungslehre zu kommen.

Abbildung 2: Düse in Aktion

Beim Entwickeln einer funktionsfähigen Düse und deren Fertigung stehen viele verschiedene Problemstellungen an. So muss der SuS sich die Kenntnisse und Fertigkeiten aneignen, am Computer zu zeichnen (CAD), das virtuelle Modell für den Druck vorzubereiten und wissen, wie er den 3D-Drucker dazu bringt, das gewünschte Modell auszudrucken. In einem zweiten Schritt gilt es das nun physisch vorliegende Objekt auszutesten und die auftretenden Probleme zu analysieren. Er muss also lernen, wie er die Düse optimieren kann, dass sie erstens seinen Vorstellungen und zweitens den Projektvorgaben entspricht. Im Idealfall druckt der SuS seine Düse drei- bis fünfmal aus und verbessert mit jedem Schritt deren Funktion.

Detaillierte Angaben zur Durchführung

Evaluation
Sieben von zehn Schülern sehen Handlungsbedarf bei der Projektidee Springbrunnen. Wer keinen Springbrunnen zu Hause habe, könne die Düse nicht verwenden. Gewünscht wurde etwas, das nützlich sei, wobei die SuS mehr entscheiden könnten und was sich besser präsentieren liesse. Viele SuS verglichen das Springbrunnenprojekt mit GüggelTown, bei welchem die einzelnen Druckobjekte viel grösser und dementsprechend eindrücklicher seien.

Abbildung 3: Darstellung der Düse in Normalprojektion

Fazit
Mit wenigen Ausnahmen variierten die Druckzeiten der verschieden Düsen zwischen 15 und 30 Minuten. Dies war eine ideale Voraussetzung, um innerhalb der Projektzeit mehrere Varianten auszudrucken und die Düse so zu optimieren. Auch wenn die SuS gerne grössere Objekte ausgedruckt hätten, lässt die zu Verfügung stehende Unterrichtszeit wenig Spielraum bei der Definition des maximalen Druckvolumens, bzw. der totalen Druckzeit. Wer ein ambitioniertes Projekt umsetzen will, besucht privat vielleicht einmal ein lokales FabLab und druckt dort, so lange er oder sie Lust hat.

Mir persönlich hat das Projekt Spass gemacht. Aber auch nach der zweiten Ausgabe - bei welchem die SuS ihre Düsen im FabLab Bern ausdruckten - überzeugt mich die Projektidee nicht restlos. Eine dritte Ausgabe wird es also wohl nicht geben.

Dank
Ein herzliches Dankeschön geht an die PHBern, welche das Projekt in der Planungs- und Auswertungphase begleitet hat (merci +Michael Hielscher), ans +FabLab Bern für die unkomplizierte Unterstützung und an die Gemeinde Steffisburg. :)

Weitere Ressourcen
- Kickoff zum Projekt Springbrunnen (V1)
- Projekt Springbrunnen in der Presse
- Projekt Springbrunnen: Funktionstests
- Bilderset 1