TinkerToys Moodle

Inhalt: In dieser Lerneinheit sollen die Schüler:innen den Aufbau eines Chloroplasts mit dem Digitalen Baukasten nachvollziehen und üben. Einführend gehen sie die Funktionen der Einzelteile durch und vervollständigen ihr Wissen dann durch zwei verschiedene Bauanleitungen in der Software. Abschließend können Lehrkräfte das Wissen mit Hilfe eines Lernposter abfragen. Durch den Einsatz mit der Konstruktionssoftware wird der Lernbereich abwechslungsreich und kreativ gestaltet. 

Fach: Biologie 

Klassenstufe: ab Klasse 7

Bildungsplanbezug: Die Lerneinheit gliedert sich in den Lernbereich System: Zelle ein

Es werden folgende Lernziele formuliert:

Inhalt: Die Lerneinheit gibt den Schüler*innen noch einmal eine Wiederholung zu den geometrischen Körpern. Darauf aufbauend berechnen sie mit Hilfe des 3D-Konstruktionsprograms Digitaler Baukasten den Oberflächeninhalt und das Volumen verschiedener Körper. Sie erfahren wieso die Berechnung ihnen im Alltag helfen kann und führen dazu interessante Textaufgaben durch.

Fach: Mathematik

Klassenstufe: 5-6

Bildungsplanbezug Medienbildung: Der Digitale Baukasten bietet den Schüler*innen als Digitales Hilfsmittel eine Unterstützung beim mathematischen Lernprozess. Anschaulich und ohne großen Zeitaufwand wird dadurch die Medienkompetenz (Medienbildung) zusammen mit dem fachspezifischen Wissen gefördert. Dadurch erlernen sie u.a. den sinnvollen Medieneinsatz zur Darstellung von Lerninhalten. Die Lerneinheit gliedert sich in die Leitidee/den (Lern-)Bereich Raum und Form und (Größen und) Messen ein. Als Lernziele werden formuliert:

- Die SuS können Anzahl, Lage und Form der Begrenzungsflächen von Körpern erkennen und beschreiben.

- Sie können Netze von Quadern (auch für den Spezialfall Würfel) zeichnen.

- Sie können die Begriffe „Oberflächeninhalt“ und „Volumen“ am Beispiel erklären.

- Sie können Oberflächeninhalt und Volumen von Quadern (auch für den Spezialfall Würfel) berechnen.

- Sie können „Oberflächeninhalt“ und „Volumen“ in Sachsituationen erkennen und berechnen.

Inhalt: In dieser Lerneinheit ‚Wissen: 3D-Druck‘ erfahren die Schüler und Schülerinnen in 3 Lernschritten grundlegende Informationen zum Thema 3D-Druck. Sie lernen, wie ein 3D-Drucker funktioniert, welche Beispielmaterialien es gibt und welche Rolle Stützstrukturen spielen. Mithilfe von Videos und Bildmaterial wird der Inhalt grundschulgerecht aufbereitet. Die Lerneinheit wird mit Lernzielkontrollen zum Thema abgeschlossen. 

Fach: fächerübergreifend

Klassenstufe: ab Klasse 2

Bildungsplanbezug: Für die Bildungspläne gibt es noch relativ wenige maßgeschneiderte Unterrichtsbeispiele zum Thema 3D-Druck in der Grundschule.

 Es werden folgende Lernziele formuliert: 

- Die Schülerinnen und Schüler lernen den 3D-Drucker als Maschine kennen und sicher nutzen.

- Sie können den Aufbau und sein Funktionsweisen beschreiben. 

- Sie verstehen wie ein 3D Drucker arbeitet und wie Stützmaterial funktioniert. 

- Sie kennen verschiedene Typen von 3D-Druckern und können Angaben zu benötigtem Material und deren Eigenschaften machen. 

Niveaustufe: leicht-mittel

Benötigtes Material: - 

Inhalt: Die Schüler*innen lernen spannendes Hintergrundwissen zur Lochkamera, wenden ihr Wissen zur Blendeneinstellung an Beispielen an und konstruieren am Ende ein eigenes Modell. Optional: Nach dem Druck deines Modells haben sie die Möglichkeit, spannende Experimente mit ihren Modellen auszuprobieren.

Fach: Physik

Klassenstufe: 6

Bildungsplanbezug: Durch die Nutzung des Digitalen Baukastens (CAD-Programm) lernen die Schülerinnen und Schüler den Computer als digitales Werkzeug im Fach Physik kennen und nutzen. Dadurch wird fachspezifisches Wissen und die Medienkompetenz (Medienbildung) gefördert. Die Lerneinheit gliedert sich ein in den Bereich Strahlenoptik. Es werden folgende Lernziele verfolgt:

- Die SuS erfahren Hintergrundwissen zur Lochkamera und können Eigenschaften dieser beschreiben

- Sie können ihre recherchierten Informationen nach einem Quellenschema ordnen.

- Sie wenden ihr Wissen zur Bildentstehung bei der Lochkamera auf Abbildungen an und benennen die gängigen Größen und Weiten.

-Sie lernen die Faustregel zur Blendengröße und Bildschärfe kennen und diskutieren diese.

- Sie bauen ein eigenes Modell nach Vorlage und wenden ihr wissen auf die Konstruktion an.

- Sie nutzen ein CAD-Programm zur Erstellung eines Lochkamera-Modells.

Lernziele für den Bildungsplan Baden-Württemberg: http://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_PH.pdf (Bereich Optik und Akustik)

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen-Anhalt: https://lisa.sachsen-anhalt.de/fileadmin/Bibliothek/Politik_und_Verwaltung/MK/LISA/Unterricht/Lehrplaene/Gym/FLP_Gym_Physik_LTn.pdf (Kompetenzschwerpunkt Strahlenoptik)

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen: https://www.schule.sachsen.de/lpdb/web/downloads/2437_lp_gy_physik_2019_final.pdf?v2 (Lernbereich 1)

Lernziele für den Bildungsplan Bayern: https://www.lehrplanplus.bayern.de/fachlehrplan/gymnasium/8/physik (Gymnasium, 8. Klasse, Lernbereich 2: Optik)

Lernziele für den Bildungsplan Nordrhein-Westfahlen:  https://www.schulentwicklung.nrw.de/lehrplaene/lehrplan/208/g9_ph_klp_%203411_2019_06_23.pdf (Inhaltsfeld 4)

Niveaustufe: mittel

Benötigtes Material: TinkerShool-Lizenz, Eingabegerät, Schreibutensili

Inhalt: In dieser Lerneinheit entwickeln die Schüler*innen Schritt für Schritt eine eigene Innovation – von der Frage was eigentlich eine Innovation ist, bis hin zum Prototypen. Sie lernen Kriterien einer guten Produktidee kennen und wenden ihr Wissen auf ein Objekt an. Mit Methoden wie dem User-Research und Storytelling gelangen sie so zu einer innovativen Idee. Am Ende konstruieren sie ihre Idee als 3D-Modell mit dem Digitalen Baukasten. Es folgt ein Ranking für die besten Ideen.

Fach: fächerübergreifend, Technik, Angewandte Naturwissenschaften

Klassenstufe: 10

Bildungsplanbezug: Der Digitale Baukasten bietet den Schüler*innen als Digitales Hilfsmittel eine Unterstützung beim Lernprozess. Anschaulich und ohne großen Zeitaufwand wird dadurch die Medienkompetenz (Medienbildung) zusammen mit dem fachspezifischen Wissen gefördert. Dadurch erlernen sie u.a. den sinnvollen Medieneinsatz zur Darstellung von Lerninhalten. Die Lerneinheit gliedert sich in den Bereich Produktentwicklung/Informationstechnologie ein. Als Lernziele werden formuliert:

- Die SuS recherchieren und informieren sich rund um den Begriff der Innovation.

- Die SuS wissen um die Schritte von der Idee zum fertigen Prototypen.

- Die SuS kennen Kriterien zur Erfüllung einer innovativen Produktidee.

- Sie können die Methoden Interview und Storytelling nutzen, um eine innovative Idee voranzubringen.

- Sie können ihre Idee in eine Skizze umsetzen.

- Sie können ein Produkt nach deren Funktionalität, Umsetzbarkeit, Kosten-Nutzen-Verhältnis, Innovationsgrad, Realisierbarkeit und Design beurteilen.

- Sie können ihre Idee mit dem Digitalen Baukasten erstellen.

- Sie nutzen ihr Wissen zum Berechnen von Volumen, um die Kosten für das Material berechnen zu können.

- Sie können andere Produkte nach bestimmten Kriterien für innovative Produkte beurteilen.

Lernziele für den Bildungsplan Baden-Württemberg:  http://www.bildungsplaene-bw.de/bildungsplan,Lde/Startseite/BP2016BW_ALLG/BP2016BW_ALLG_GYM_NWT_IK_8-9-10_03_03.1 (Produktentwicklung)

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen-Anhalt: https://lisa.sachsen-anhalt.de/fileadmin/Bibliothek/Politik_und_Verwaltung/MK/LISA/Unterricht/Lehrplaene/Gym/FLP_Gym_Technik_LT.pdf (Kurs 4)

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen: https://www.schule.sachsen.de/lpdb/web/downloads/2367_lp_gy_technik_computer_2019_final.pdf?v2 (Lernbereich 2&3)

Lernziele für den Bildungsplan Bayern: https://www.lehrplanplus.bayern.de/fachlehrplan/lernbereich/69096 (Informationstechnologie)

Lernziele für den Bildungsplan Nordrhein-Westfahlen: https://www.berufsbildung.nrw.de/cms/bildungsgaenge-bildungsplaene/fachklassen-duales-system-anlage-a/berufe-a-bis-z/produktionstechnologie/index.html (Produktionstechnologie)

Niveaustufe: mittel

Benötigtes Material: TinkerShool-Lizenz, Eingabegerät, Schreibutensilien

Inhalt:  Das Design von Produkten und Objekten steht in dieser Lerneinheit im Mittelpunkt. Hier lernen die Schüler*innen verschiedene Design-Bereiche kennen und entwickeln Schritt für Schritt ein eigenes funktionales Objekt. Es folgt ein Ranking der besten Ideen. Zum Ende beschäftigen sich die Schüler*innen mit dem 3D-Druck ihrer Modelle und erfahren so den Nutzen dieser Technologie.

Fach: Kunst(-erziehung) 

Klassenstufe: 6. Klasse 

Bildungsplanbezug: Der Digitale Baukasten bietet den Schüler*innen als Digitales Hilfsmittel eine Unterstützung beim kreativen Lernprozess. Anschaulich und ohne großen Zeitaufwand wird dadurch die Medienkompetenz (Medienbildung) zusammen mit dem fachspezifischen Wissen gefördert. Dadurch erlernen sie u.a. den sinnvollen Medieneinsatz zur Darstellung von Lerninhalten. Durch die Auseinandersetzung mit der Nachhaltigkeit der 3D-Objekte wird u.a. die BNE gefördert. Die Lerneinheit gliedert sich den Bereich Design ein. Als Lernziele werden formuliert: 

-        Die SuS können verschiedene Materialien, Gebrauchsgegenstände und Objekte hinsichtlich ihrer Form und Funktionalität beschreiben.

-        Sie lernen verschiedene Design-Bereiche kennen und wissen um die Produkte/Objekte, die jeweils hergestellt werden.

-        Sie können die Einheit von Form und Funktionalität von Gegenständen beschreiben.

-        Sie können ein funktionales oder bewegliches Objekt unter Berücksichtigung materialspezifischer Eigenschaften und Gestaltungskriterien entwickeln.

-        Sie können eine geeignete Präsentationssoftware für ihr entwickeltes Objekt auswählen und anwenden.

-        Sie können die Materialeigenschaften ihres Objekten beschreiben und bewerten (Nachhaltigkeit).

Lernziele für den Bildungsplan Baden-Württemberg: http://www.bildungsplaene-bw.de/site/bildungsplan/get/documents/lsbw/export-pdf/depot-pdf/ALLG/BP2016BW_ALLG_SEK1_BK.pdf ;

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen-Anhalt: https://www.bildung-lsa.de/pool/RRL_Lehrplaene/Endfassungen/lp_sks_kunst.pdf (Kompetenzschwerpunkt Design)

Lernziele für den Bildungsplan Sachsen: https://www.schule.sachsen.de/lpdb/web/downloads/2349_lp_gy_kunst_2019_final.pdf?v2

Lernziele für den Bildungsplan Bayern: https://www.lehrplanplus.bayern.de/fachlehrplan/mittelschule/6/kunst (Lernbereich 2)

Lernziele für den Bildungsplan Nordrhein-Westfahlen: https://www.schulentwicklung.nrw.de/lehrplaene/lehrplan/37/KLP_GE_KU.pdf ;

Niveaustufe: mittel

Benötigtes Material: TinkerShool-Lizenz, Eingabegerät, Schreib- und Basteluntensilien

Inhalt: In dieser Lerneinheit konstruieren die Schüler*innen einen Stiftehalter. Sie entwickeln zuerst ein Design und konstruieren dann mit dem Digitalen Baukasten in 3D. Die Lerneinheit bietet auch Design-Vorlagen, an denen sich die Schüler*innen orientieren können. Die Aufgaben fördern die Kreativität, das kritische Denken und die lebendige Auseinandersetzung mit Geometrie.

Fach: fächerübergreifend (Mathematik/Kunst)

Klassenstufe: ab 2. Klasse 

Bildungsplanbezug: Der Digitale Baukasten bietet den Schüler*innen als Digitales Hilfsmittel eine Unterstützung beim kreativen und mathematischen Lernprozess. Anschaulich und ohne großen Zeitaufwand wird dadurch die Medienkompetenz (Medienbildung) zusammen mit dem fachspezifischen Wissen gefördert. Dadurch erlernen sie u.a. den sinnvollen Medieneinsatz zur Darstellung von Lerninhalten. Als Lernziele werden formuliert: 

Die SuS nennen Kriterien für die Konstruktion eines funktionalen Gegenstands und erkennen „fehlerhafte Konstruktionen“.

Sie suchen sich selbstständig ein Design aus und konstruieren nach dieser Vorlage in 3D.

Sie bekommen ein Gespür für das Design eines Gegenstands und bringen dieses in Einklang mit geometrischen Körpern.

Sie hantieren mit geometrischen Körpern und setzen sich dadurch lebendig mit der Geometrie auseinander.

Niveaustufe: mittel

Benötigtes Material: TinkerShool-Lizenz, Eingabegerät, Schreib- und Basteluntensilien

Inhalt: In der Lerneinheit "Konstruieren in 3D mit dem Digitalen Baukasten" lernen die Schüler und Schülerinnen die wichtigsten Funktionen des Konstruktionsprogramms kennen. Mithilfe eines Erklärvideos werden alle Inhalte anschaulich dargestellt. Darauf aufbauend führen sie Übungen mit dem Digitalen Baukasten durch und schließen die Lerneinheit mit einer Lernzielkontrolle in Form eines Memorys der Funktionen ab. 

Fach: fächerübergreifend 

Klassenstufe: ab Klassenstufe 2

Bildungsplanbezug: Durch die Nutzung des Digitalen Baukastens (CAD-Programm) lernen die Schülerinnen und Schüler den Computer als digitales Werkzeug kennen und nutzen. Dadurch wird die Medienkompetenz (Medienbildung) gefördert. Der Digitale Baukasten kann in den MINT-Fächern sowie im Fach Kunst/Kunsterziehung eingesetzt werden. Die Lerneinheit schließt damit an die Strategie "Bildung in der digitalen Welt" der KMK an. Es werden folgende Lernziele verfolgt:

- Die Schülerinnen und Schüler kennen die wichtigsten Funktionen (Funktion der Arbeitsfläche, Skalieren der Größe von Formen, Zusammenstecken mit Schnappern, Formen zu einer neuen Form verbinden, Löcher schneiden, Spiegeln) des CAD-Programms Digitaler Baukasten und können diese eigenständig bedienen. 

- Sie führen Übungen zu den Funktionen durch. 

Medienbildung: https://www.kmk.org/fileadmin/Dateien/pdf/PresseUndAktuelles/2016/2016_12_08-KMK-Kompetenzen-in-der-digitalen-Welt.pdf

Niveaustufe: leicht

Benötigtes Material: TinkerSchool-Lizenz, Eingabegerät, Schreibutensilien

Inhalt: In dieser Lerneinheit ‚Wissen: 3D-Druck‘ erfahren die Schüler und Schülerinnen in 3 Lernschritten grundlegende Informationen zum Thema 3D-Druck. Sie lernen, wie ein 3D-Drucker funktioniert, welche Beispielmaterialien es gibt und welche Rollte Stützstrukturen spielen. Mithilfe von Videos und Bildmaterial wird der Inhalt für die weiterführenden Klassen aufbereitet. Die Lerneinheit wird mit Lernzielkontrollen zum Thema abgeschlossen. 

Fach: fächerübergreifend

Klassenstufe: ab Klassenstufe 5

Bildungsplanbezug: Für die Bildungspläne gibt es noch relativ wenige maßgeschneiderte Unterrichtsbeispiele zum Thema 3D-Druck.Es bietet jedoch zahlreiche Anknüpfungspunkte zu Themen, die nach Empfehlung der KMK fächer- und schulartübergreifend vermittelt werden sollen. Dazu zählen beispielsweise Medienbildung, BNE und die mathematisch-naturwissenschaftlich-technische Bildung.

Im Bildungsplan Technik wird das Wissen um den 3D-Druck angesprochen. Dort erlenen die Schülerinnen und Schüler fachspezifische Arbeitsmethoden und Fertigungstechniken. Sie setzen Werkzeuge und zugelassene Maschinen zur Werkstoffbearbeitung unter Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen ein. Dabei gewinnen sie durch eigene Tätigkeit Kenntnisse über grundlegende Fertigungsprozesse in der Technik und können diese dokumentieren. Es werden folgende Lernziele formuliert: 

- Die Schülerinnen und Schüler lernen den 3D-Drucker als Maschine kennen und sicher nutzen.

- Sie können den Aufbau und sein Funktionsweisen beschreiben. 

- Sie verstehen wie ein 3D Drucker arbeitet und wie Stützmaterial funktioniert. 

- Sie kennen verschiedene Typen von 3D-Druckern und können Angaben zu benötigtem Material und deren Eigenschaften machen. 

- Sie wissen um die Vor- und Nachteile der Technologie und erfahren Grundlagenwissen zu verschiedenen 3D-Druckverfahren. 

Niveaustufe: mittel

Benötigtes Material: TinkerSchool-Lizenz, Eingabegerät und ggf. Schreibutensilien