• Kleine Projektideen für den Unterricht

    • Video Kleine Projektideen für den Unterricht von Natascha Koch für Agentur J&K – Jöran und Konsorten im Auftrag des Niedersächsischen Landesinstituts für schulische Qualitätsentwicklung (NLQ Hildesheim) | Lizenz CC BY 4.0


    • 1. Einführung in die Projekte

      In diesem Kapitel möchten wir Ihnen kleine Projektideen und Lernmaterialien vorstellen, die Sie in Ihrem Unterricht umsetzen können. Um Ihnen einen guten Überblick zu verschaffen, sind die Beispielprojekte in Abhängigkeit der verfügbaren Ressourcen kategorisiert. Projekte ohne technische Hilfsmittel lassen sich mit alltäglichen Gegenständen wie Zahnbürsten, alten CD’s, Zahnstochern, Kleber und Schere realisieren. Für Projektideen mit dem 3D-Drucker ist mindestens ein FDM-3D-Drucker und bei Ideen mit dem Lasercutter ein CO2-Lasercutter notwendig. Für die Umsetzung elektronischer Projekte werden unterschiedliche elektronische Bauteile, Platinen etc. benötigt. Eine entsprechende Bauteilliste und Ressourcen wie ein Computer oder eine bestimmte Software finden Sie bei dem jeweiligen Beispiel.

      Außerdem geben wir einen kurzen Überblick, wie Sie Ihr Projekt optimal umsetzen können. Bevor Sie in den Projekten stöbern, beachten Sie bitte unsere Aufgabenstellung unter Reflektieren und Ausprobieren.

    • Tipps fürs Projektmanagement

      Wenn Sie ein Projekt in Ihrem Unterricht umsetzen möchten, gibt es zur Planung eine einfache Struktur an die Sie sich zur Vorbereitung halten können. Dies gilt sowohl für Sie bei der Vorbereitung als auch für Ihre Schülerinnen und Schüler bei der Umsetzung.

      Vier Schritte des Projektmanagements

      1. Projektstart

        • Zum Projektstart wird eine Projektskizze mit der Beschreibung des Projekts erstellt sowie eine Kalkulation der Kosten und Ressourcen. Dadurch kann auch die Machbarkeit des Projekts geprüft werden.

      2. Vorbereitung des Projekts

        • Zur Vorbereitung gehört die Erstellung eines Zeit- und Aufgabenplans, eine Übersicht der notwendigen Materialien und die Recherche nach benötigten Utensilien.

        • Außerdem erfolgt die Aufgabenverteilung in der Gruppe.

      3. Durchführung des Projekts (mit Reflexionsphasen)

        • Bei der Durchführung wird das Projekt umgesetzt. Es sollten von vornherein Reflexions- und Reviewphasen eingeplant werden.

      4. Präsentation der Ergebnisse

        • Ist das Projekt umgesetzt, erfolgt die Präsentation in der Gruppe mit ggf. anschließendem Peer-Feedback.

      Exkurs: Build-Measure-Learn-Zyklus von Eric Ries

      Der Build-Measure-Learn-Zyklus ist ein Ansatz aus der Produktentwicklung. Im Fokus steht eine hohe Entwicklungsgeschwindigkeit. Beim Build-Measure-Learn-Zyklus geht es darum, aus Ideen schnell und einfach ein Produkt zu erstellen (build), dann Daten über das Produkt zu sammeln (measure) und Erkenntnisse aus diesen Daten zu gewinnen (learn). Diese Erkenntnisse fließen dann in die Produktverbesserung ein. Dieser Ansatz eignet sich für die Umsetzung von Making-Projekten, da gerade beim Making die stetigen Verbesserung von Produkten eine Rolle spielen kann.


    • Reflektieren und ausprobieren!

       

      • Sie werden in diesem Kapitel viele Projektideen kennenlernen. Wählen Sie dazu einfach eine Idee aus und probieren diese aus. Überlegen Sie, was Sie dafür benötigen und wie Sie vorgehen wollen. Wenn Sie mögen, können Sie gerne Ihre Erfahrungen im Forum teilen.

      • Die Prinzipien der CAD-Konstruktion verstehen Sie am Besten durch das Erstellen eigener Konstruktionen. Machen Sie im Anschluss unser Quiz zu TinkerCAD.

        • 3.1. Quiz TinkerCAD

          • In diesem Quiz finden Sie Abbildungen grundlegender Standardwerkzeuge des Programms TinkerCAD. Ordnen Sie das Werkzeug ihrer jeweiligen Funktion zu.


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        Erhalten Sie einen Einblick in die Arbeit mit einem Schnittplan des Lasercutters, machen Sie dazu unsere Aufgabe zum Lasercutter.

        • 3.2 Aufgabe Lasercutter

          • Mit dem Lasercutter können dreidimensionale Strukturen wie Sortierboxen, Spendendosen, Stecksysteme und Gehäuse gefertigt werden. Da der Lasercutter zum Zuschneiden mit zweidimensionalen Linien arbeitet, muss das dreidimensionale Objekt aufgefaltet werden. Ordnen Sie den Schnittplan des Lasercutters dem fertigen Projekt zu. Darunter finden Sie Erläuterungen zu den dargestellten Projekten.


            H5P Aufgabe Lasercutter von Agentur J&K – Jöran und Konsorten im Auftrag des Niedersächsischen Landesinstituts für schulische Qualitätsentwicklung (NLQ Hildesheim) | Lizenz CC BY 4.0

             

            H5P Erläuterungen Lasercutter von Agentur J&K – Jöran und Konsorten im Auftrag des Niedersächsischen Landesinstituts für schulische Qualitätsentwicklung (NLQ Hildesheim) | Lizenz CC BY 4.0

    • 4. Projektideen

      Ein Makerspace bietet unzählige Möglichkeiten, gemeinsam mit Schülerinnen und Schülern kreativ zu werden. Welche fachübergreifenden Fähigkeiten gefördert werden und welche Projekte für einen guten Start geeignet sind, erfahren Sie in diesem Video.

      Video Potential des Making für Schülerinnen und Schüler. von der Agentur J&K – Jöran und Konsorten für das OERcamp | Lizenz CC BY 4.0


    • 4.1 Projektideen ohne technische Hilfsmittel

      Projekte ohne technische Hilfsmittel lassen sich oft mit alltäglichen Gegenständen realisieren und sind meist einfach und schnell umgesetzt. Gerade für jüngere Schüler und Schülerinnen sind solche Projekte gut geeignet.

      Beispielprojekte

      • Zahnbürstenroboter: Es handelt sich um einen kleinen Roboter, der aus einem Zahnbürstenkopf, einer Batterie und einem Vibrationsmodul besteht. Natürlich kann der Roboter mit Pfeifenputzern, Wackelaugen und sonstigen Verzierungen personalisiert werden. Hier finden Sie eine Bastelanleitung. Dieses Projekt eignet sich vor allem zum Einstieg mit jüngeren Schülerinnen und Schülern. Der Bau mit anschließendem kleinem Wettrennen lässt sich in einer Unterrichtsstunde umsetzen. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Mausefallenauto (PDF): Bei diesem Projekt geht es darum, physikalische Prinzipien wie das Hooke’sche Gesetz, Reibung und Drehmoment anschaulich zu vermitteln. Die Lehrkräfte am Leibniz-Gymnasium in Essen stellen eine Unterrichtsreihe mit einem zeitlichen Aufwand von 6 Wochen (12 Doppelstunden) vor, bei dem Schülerinnen und Schüler unterschiedlicher Jahrgangsstufen aus alltäglichen Gegenständen wie alten CDs in Kombination mit klassischen Mausefallen Gefährte entwickeln, die im Wettbewerb gegeneinander antreten. Hier finden Sie eine beispielhafte Anleitung. Wichtig ist an dieser Stelle zu erwähnen, dass die Lösungsansätze der Schülerinnen und Schüler keinesfalls ein genaues Abbild dieses Beispiel-Autos darstellen müssen. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Plastic Fantastic?: Hinter dem Begriff Upcycling verbergen sich viele kreative Ideen, die aus alten Materialien ohne die Verwendung von technischen Hilfsmittel neue dekorative und praktische Dinge herstellen. Vor allem im Bezug auf das Thema Nachhaltigkeit lassen sich hier viele schöne Projekte im Unterricht mit Schülerinnen und Schüler aller Jahrgangsstufen umsetzen. Die TüftelAkademie stellt eine 90 minütige Unterrichtsreihe zum Thema Plastik und Nachhaltigkeit zur Verfügung. Hier finden Sie einige kreative Bastelideen aus alten PET-Flaschen. (Abgerufen am 22.07.2022)


    • 4.2. Projektideen Informatik/Elektronik

      Elektronische Projekte beinhalten in der Regel die Arbeit mit Hardwarekomponenten wie einem Mikrocontroller, LEDs oder Sensoren. Um den Einstieg zu erleichtern, existieren für den Schulunterricht entworfene Bastel-Kits, die in der Regel mit vorbereiteten Projekten erworben werden können. Es ist allerdings nicht zwingend notwendig, eine eigene Hardware anzuschaffen. Das browserbasierte Tool TinkerCAD stellt eine Simulationssoftware zur Verfügung, für die bereits vorbereitete Unterrichtseinheiten zum Nachbauen erstellt wurden. Hiermit ist es beispielsweise möglich, einen Arduino zu simulieren und seine Programmlogiken vorab digital zu testen. Für das Tool ist eine Anmeldung erforderlich. Hier finden Sie dazu eine Anleitung.

      Beispielprojekte

      • Das Bananen-Klavier: Hierbei handelt es sich um eine Schritt für Schritt Anleitung, um mit dem Makey Makey ein kapazitives Klavier herzustellen. Die Dauer beträgt 15 Minuten und richtet sich an Schülerinnen und Schüler ab 8 Jahren. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Namensschilder mit dem Calliope Mini: In dieser Lernkarte der TüftelAkademie werden die Grundlagen des Mikrocontrollers, Einsatzmöglichkeiten und eine Anleitung zur Programmierung eines eigenen Namensschilds zur Verfügung gestellt. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Lärmampel fürs Klassenzimmer: Ein beliebtes Beispiel ist der Bau und die Programmierung einer eigenen Lärmampel fürs Klassenzimmer. Dieses Projekt lässt sich mit unterschiedlichen Mikrocontrollern umsetzen und wurde bereits mehrfach im Unterricht erprobt. Das Projekt wird für Schülerinnen und Schüler ab der 5. Jahrgangsstufe empfohlen. Es gibt hierfür diverse Anleitungen:

      • Entwicklung eines Geschicklichkeitsspiels mit dem Raspberry Pi und dem Arduino. Dieses Projekt richtet sich an Schülerinnen und Schüler ab 16 Jahren. Ziel ist es, sich ein eigenes Spiel auszudenken und dieses anschließend in die Tat umzusetzen. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Wearables. Intelligente Kleidung herstellen: Dieses Projekt richtet sich an Schülerinnen und Schüler zwischen 12 und 17 Jahren. In 12 Stunden werden mit dem Lilypad, einem Arduino und leitfähigen Textilien intelligente Kleidungsstücke entworfen. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Heißer Draht mit dem Calliope Mini: In diesem Projekt wird der Bau und die Programmierung eines klassischen Heißer Draht-Spiels mit dem Calliope Mini vorgestellt. Die vorbereiteten Unterrichtsmaterialien richten sich an Schülerinnen und Schüler ab 12 Jahren und umfassen einen zeitlichen Aufwand von 90 Minuten. (Abgerufen am 22.07.2022)


    • 4.3. Projektideen 3D-Drucker

      Mit einem 3D-Drucker sind der Kreativität kaum Grenzen gesetzt. Zu diesem Gerät finden sich sehr viele Unterrichtseinheiten und Projekte zum Nachbauen. Wir haben für Sie nützliche Quellen, Beispiele und weitere Materialien zusammengestellt, die Sie bei der Unterrichtsplanung unterstützen können.

      Quellen und Beispielprojekte

      • We are the Makers ist ein Erasmus-gefördertes Projekt aus dem Jahr 2017. Hier finden Sie vorbereitete Unterrichtsmaterialien zum Thema 3D-Druck mit unterschiedlichen Projektideen. Darunter gibt es ein ausführliches Handbuch zum Thema 3D-Druck im Unterricht und Projekten wie dem Bau einer 3D-gedruckten Handprothese, dem Entwurf einer eigenen Brücke, einem Anti-Stress Ball und einem 3D-gedruckten Kettenhemd. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Das 3D-Druck an Schulen! Kompendium für Lehrkräfte stellt Möglichkeiten der Integration in den Lehrplan und eine pädagogische Einordnung des Themas 3D-Drucks an der Schule dar. Hier werden Projekte wie das Drucken des eigenen Schullogos, eine selbst entworfene Trillerpfeife, individuelle Stiftehalter, Logikrätsel und technische Bauteile wie eine Wasserwaage vorgestellt. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Marsprojekt: Dieses Projekt richtet sich an Schülerinnen und Schüler in der 4. Klasse und befasst sich mit der Besiedelung des Mars. Mit dem kostenlosen Webtool TinkerCAD können eigene kleine Bauwerke für ein Leben auf dem Mars konstruiert und anschließend ausgedruckt werden. Das bereitgestellte PDF beinhaltet eine allgemeine Einführung in TinkerCAD sowie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Konstruktion eines möglichen Gebäudes. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Stop-Motion - 3D-Druck trifft Trickfilm-Projekt: Dieses Projekt wird ab der Klassenstufe 5 empfohlen. Die Schülerinnen und Schüler werden in einzelne Gruppen aufgeteilt und sollen gemeinsam eine Geschichte erfinden und diese mit selbstgedruckten 3D-Modellen nachstellen. (Abgerufen am 22.07.2022)


      Allgemeine Links zum Thema 3D-Druck

      • Was steckt eigentlich hinter dem Begriff 3D-Druck? Ausführliches Video zu den technischen Hintergründen des 3D-Drucks. Hier erfahren Sie, welche unterschiedlichen 3D-Druck Verfahren existieren und für welche Anwendungen sie in der Praxis eingesetzt werden. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Grundlagen 3D-Druck – Prusa: Kostenloses Handbuch mit dem kleinen Einmaleins zum Thema 3D-Druck. (Abgerufen am 22.07.2022)


    • 4.4. Projektideen Lasercutter

      Mit dem Lasercutter lassen sich schnell großartige Projekte erstellen. Die Fertigungszeit beträgt lediglich wenige Minuten und zur Vorbereitung genügt eine 2D-Grafik. Ähnlich dem 3D-Drucker existieren für diese Maschine unzählige Projektideen. Von einfachen selbstgemachten Ohrringen bis hin zu komplexen architektonischen Modellen für den Kunstunterricht setzt diese Maschine der Kreativität keine Grenzen. Typische Projekte für den Lasercutter sind zum Beispiel die Gravur von Knöpfen, das Fertigen von hölzernen Zahnrädern, Puzzeln oder Bauteilen für einen Roboter.

      Beispielprojekte

      • Gehäuse und Boxen aus dem Lasercutter. Mit den kostenlosen Webtools boxes.py und MakerCase.com lassen sich schnell zusammensteckbare Boxen und Truhen aus dem Lasercutter fertigen. Diese Boxen können als Grundlage für technische Gehäuse, eine eigene Schatzkiste oder praktische Sortierkästen für die Klasse verwendet werden. Hier finden Sie eine Übersicht möglicher Anwendungen. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Nachhaltige Architekturmodelle mit dem Lasercutter: In diesem Projekt wird eine Unterrichtsreihe für die Sekundarstufe I vorgestellt, die aus vier Doppelstunden besteht. Das Projekt befasst sich mit der Fragestellung, wie ein klimaneutrales Leben realisiert werden kann. Die Schülerinnen und Schüler gestalten eigene Architekturmodelle, die mit dem Lasercutter ausgeschnitten werden. (Abgerufen am 22.07.2022)


      Allgemeine Links zum Thema Lasercutter

      • Die High-Tech-Laubsäge: In diesem Webinar werden die Grundlagen des Lasercutters erklärt. Beginnend mit einer Erklärung der Technik wird an einem praktischen Beispiel die Umwandlung einer Pixelgrafik in eine Vektorgrafik demonstriert, die im Anschluss mit einem Lasercutter geschnitten werden kann. (Abgerufen am 22.07.2022)

      • Didaktische Einordnung des Lasercutters im Lehrplan 21: Beim Lehrplan 21, einem Projekt der Deutschschweizer Erziehungsdirektorenkonferenz, handelt es sich um einen Plan der deutschsprachigen Volksschule vom Kindergarten bis zum Ende des 9. Schuljahres. Zu vermittelnde Kompetenzen wurden in Kategorien gegliedert und für eine Referenzierung nummeriert. Diese Quelle ordnet vorbereitete Unterrichtseinheiten für den Lasercutter den jeweiligen Kategorien des Lehrplan 21 zu. (Abgerufen am 22.07.2022)


    • 4.5. Projektideen CAD-Konstruktion

      Um eigene Ideen mit Geräten wie einem 3D-Drucker oder Lasercutter umzusetzen, müssen die Bauteile im ersten Schritt konstruiert werden. Um die Grundlagen der Konstruktion in einer Klasse zu unterrichten, eignet sich das browserbasierte Webtool TinkerCAD von Autodesk (eine Registrierung ist zur Nutzung erforderlich).

      Mit TinkerCAD ist es möglich, eigene Schulklassen anzulegen, die Projekte der Schülerinnen und Schüler einzusehen und zu bewerten und die konstruierten Modelle für einen späteren 3D-Druck oder als Lego- oder Minecraft-Anleitung herunterzuladen.

      In dem nachfolgenden Video der Campus SummOERschool finden Sie eine ausführliche Einführung in TinkerCAD. Von der Anmeldung beim Programm über das Anlegen einer Klasse bis hin zum Start eines Projekts wird das Tool erklärt. Das browserbasierte CAD-Programm bietet die Möglichkeit, Schülerinnen und Schüler in Klassen zu gruppieren, als Lehrkraft Aufgaben zu verteilen, die Werke zentral anzuschauen und ein Feedback zu geben. Neben der Möglichkeit der Konstruktion mit primitiven Formen kann die programmiersprachen-basierte Konstruktion mit Codeblöcken durchgeführt und visualisiert werden. Zudem können elektrische Schaltungen simuliert und Mikrocontrollerprogramme ausgeführt werden.

      CAD in der Praxis. Das perfekte Tool für Dich und Deine Klasse!

      Video CAD in der Praxis. Das perfekte Tool für Dich und Deine Klasse! von der Agentur J&K – Jöran und Konsorten für das OERcamp | Lizenz CC BY 4.0


      Im Video erwähnte Materialien


      Beispielprojekte und Projektideen


    • Hier geht es zum nächsten Kapitel Praxisbeispiel MakerSpaces an Wolfsburger Ganztagsgrundschulen.