Making – ein Basteln, Gestalten und Tüfteln mit digitalen Werkzeugen – schafft Möglichkeiten, Studierende, Lehrpersonen sowie Schülerinnen und Schüler über ein offenes Lernsetting durch kreative Projektarbeiten an problemorientierte Fragestellungen heranzuführen. Dabei werden Fachbereiche wie Informatik, Naturwissenschaften, Kunst oder Technisches/Textiles Gestalten zusammengebracht.
Im DIZH-Projekt «Making im Unterricht» der PH Zürich (PHZH) wurde diese Interdisziplinarität bereits mit mehreren Fachbereichen in verschiedenen Aus- und Weiterbildungen erprobt. Unter anderem in Medien und Informatik (MI), Biologie (BioTinkering/Plant Science Center), Technischem/Textilem Gestalten (TTG, z.B. programmierbare Stickmaschine, Lasercutter, 3D-Druck) sowie in Natur, Mensch und Gesellschaft (NMG) mit dem Einsatz von Einplatinencomputer.
Programm
Die Tagung startete um 13.30 mit einer Begrüssung des Projektteams: Bernadette Spieler (Projektleitung PHZH), Manuela Dahinden (Projektleitung Uni Zürich), Tobias Schifferle (Zentrum ZMI) und Alexander Mayer (Projektleiter Schulinformatik, Stadt Zürich).
Begrüssung Projektgruppe “Making im Unterricht”
Anschliessend folgte eine Projektwürdigung und ein Ausblick von Seiten der DIZH und der PHZH. Für die DIZH war Dr. Helge Christian Johannssen (DIZH Program Office Innovationsprogramm) bei uns und berichtete vor allem über die interdisziplinäre Bedeutung des Projektes und die Kooperation zwischen PHZH und Uni Zürich. Die PHZH war vertreten durch Prof. Dr. Barbara Kohlstock, Abteilungsleitung Weiterbildung und Beratung, PHZH. Sie stellte u.a. den Makerspace als neuen, zentralen, fächerübergreifenden Lernort dar.
Eröffnung des PHZH-Makerspace
Der neu etablierte Makerspace an der PHZH kann von aktuellen Erkenntnissen in Forschung, Weiterbildung und Ausbildung profitieren und verschafft zukünftig den Studierenden und Weiterbildungsteilnehmenden Einblicke, Erfahrungen sowie praktische Beispiele im Bereich Making. Damit schliesst das Vorhaben am DIZH-Projekt «Making im Unterricht» an und schafft eine transdisziplinäre Making-Kultur an der PHZH.
Workshops im Makerspace
Showcases im Makerspace LAD-U6 / Panel mit DIZH-Lehrpersonen LAD-003
Freies Entdecken, offene Lernräume und problembasierte Aufgaben bilden die Voraussetzung für ein Tüfteln in einem Makerspace. Im PHZH-Makerspace können alle ihrer Kreativität freien Lauf lassen und Making-Luft schnuppern. Es stehen eine Vielzahl von Werkzeugen und Technologien wie 3D-Drucker, Lasercutter und Stickmaschine inklusive Unterstützung zur Verfügung. Ziel ist, einen Einblick in den Makerspace zu geben, zukünftige Einsatzgebiete in der Aus- und Weiterbildung aufzuzeigen sowie die Teilnehmenden zu inspirieren, eigene Projekte umzusetzen. Um gut ins Tüfteln zu kommen, hatten die Teilnehmenden die Aufgabe ein Fahrzeug aus min. 3 Teilen zu bauen. Welches kommt am Weitesten?
Ergänzend haben Lehrpersonen aus dem DIZH-Projekt ihre eigenen Projekte aus dem Unterricht vorgestellt und es hatte Platz für Fragen und Diskussionen.
Mitwirkende Personen: Thomas Staub, Tobias Schifferle, Claudine Boyer und Tobias Berner (alle PHZH)
Mitwirkende Lehrpersonen: Saskia Gantner (Schule Lachenzelg), Zoe Fluri (Rümlang) und Daniel Fritschi (Schule Leutschenbach).
Workshops rund um Making
Die Fachtagung «Making & more» ermöglichte ein aktives Eintauchen in die aktuellen Making-Projeke. Es konnten Workshops rund um das Thema Making, wie BioTinkering, phänomenales Tüfteln in NMG oder zum Projekt «iMake-IT» besucht werden.
Ressourcen zu den Workshops (Power Point, Materialien und Links) werden demnächst ergänzt. Insgesamt wurden 5 Workshops angeboten.
Workshop 1: Phänomenales Tüfteln in NMG
Franziska Detken, PH Zürich, Simone Nussberger, Lehrperson
Die Schwerkraft überwinden, auf Tauchstation gehen oder Pirouetten drehen – zum Herstellen verblüffender Objekte reichen in diesem Workshop einfache Materialien und Werkzeuge, Kreativität sowie Freude am Tüfteln. Beim Ausprobieren und Optimieren der eigenen Konstruktionen entdecken und erfahren wir auf spielerische Weise naturwissenschaftlich-technische Grundprinzipien wie Schwerkraft, magnetische Wechselwirkung oder Stoffeigenschaften. Verschiedene der vorgestellten Projekte lassen sich auch in der Unterstufe bzw. im Kindergarten umsetzen.
Zu den Personen
Franziska Detken ist NMG-Dozentin an der PHZH, Physikerin und Lehrmittelautorin. Selbst fasziniert von Naturphänomenen, tüftelt sie daran, wie Kinder naturwissenschaftlich-technische Grundprinzipien spielerisch erfahren können und wie Lehrpersonen im Unterricht unterstützt werden können.
Simone Nussberger ist Kindergarten- und Primarlehrperson in der Stadt Basel, Lehrmittelautorin im Bereich NT und Sprache und als Kursleiterin auch immer wieder gemeinsam mit Franziska Detken tätig. Was sie fasziniert ist, dass Kinder über Phänomene ins Handeln, Denken und Sprechen kommen.
Workshop 2: BioTinkering mit Pflanzen: Fächerübergreifende Projektideen
Manuela Dahinden, Zürich-Basel Plant Science Center (PSC)
Die BioTinkering Projekte, die wir für Schulen entwickeln, sind eine Mischung aus freiem Experimentieren und minimaler Anleitung. Inspiriert von Naturbeobachtungen, erkunden die Schüler und Schülerinnen verschiedene (Pflanzen-)Materialien und erproben kreative und digitale Arbeitsmethoden, z.B. Codieren oder 3D-Zeichnen. In diesem Workshop können Sie BioTinkering Aktivitäten selber testen und Lernmaterialien einsehen.
Zur Person
Dr. Manuela Dahinden ist Wissenschaftskommunikatorin, Geschäftsleiterin am Zürich-Basel Plant Science Center (PSC), einem Kompetenzzentrum für Pflanzenwissenschaften der ETH Zürich, Universität Zürich und Universität Basel und Gründerin des CreativeLabZ, ein Entwicklungslabor für kreative und digitale Wissenschaftskommunikation. Mit einer offenen Werkstatt (Makerspace) in Zürich bietet das CreativeLabZ jungen Menschen die Möglichkeit, mit Projektarbeiten Zukunftskompetenzen (Kreativität, Kritisches Denken, Teamarbeit, Problem-Solving) zu stärken.
Zip-File mit allen Materialien inklusive Flyer:
Workshop 3: Werte und Haltungen in einer Maker-Kultur
Samuel Müller und Marcel Jent, PH St. Gallen
In diesem Workshop werden wir uns mit der Bedeutung von Haltung und Werten in einer Maker-Kultur auseinandersetzen und gleichzeitig praktische Erfahrungen in der kreativen Problemlösung mit «LittleBits» sammeln. Dabei werden wir kollaborativ und kreativ Lösungswege entwickeln. Zusätzlich beschäftigen wir uns mit organisatorischen Elementen zur agilen Gruppenbildung.
Der Workshop basiert auf dem Framework «Making macht Schule» der PHSG und zeigt anhand von verschiedenen Dimensionen auf, wie Making im Unterricht etabliert und entsprechende Lernprozesse bei den Lernenden evoziert werden können.
Zu den Personen
Seit seiner Ausbildung zum Primarlehrer haben für Samuel Müller digitale Medien, informatische Bildung sowie Medienbildung eine wichtige Rolle gespielt. Im Laufe des Studiums «Fachdidaktik Medien und Informatik» wechselte er an die PH St. Gallen. Er arbeitet dort in verschiedenen Leistungsbereichen.
Marcel Jent befasst sich mit typischen Themen der Digitalisierung, welche neben der Unterrichtsentwicklung auch die Personal- und Organisationsentwicklung der Schule betreffen. Neben der Koordination der Projekte der Volksschulstufe im Rahmen der IT Bildungsoffensive beschäftigen ihn vor allem die beiden Themenschwerpunkte Schulentwicklung und Making in verschiedenen Projekten. Marcel Jent hat langjährige Erfahrung als Primarschullehrperson mit Schulleitungserfahrung, war zwei Jahrzehnte IT-Koordinator von Schulen und ist vierfacher Familienvater.
Notion-Seite mit allen Materialien, dem Handout der Präsentation:
Falls die PDF-Dateien nicht angezeigt werden, rechts auf die drei Punkte klicken und auf “Original anzeigen” klicken.
Workshop 4 : «iMake-IT» – Erfinde, programmiere und baue dir deine Welt!
Dorit Assaf, PH FHNW und Joanna Wolff, PH Schwyz
Wir stellen das eigens für das «iMake-IT» Projekt entwickelte Unterrichtsmaterial vor, welches die Teilnehmenden im Workshop auch selbst ausprobieren können. Des Weiteren diskutieren wir wie solche Maker-Projekte in der Schule umgesetzt werden können.
Zum Beispiel interaktive Minigolfanlagen, ferngesteuerte Autos, Kettenreaktionen oder Musikinstrumente. Für diese kleinen Hightech-Projekte werden micro:bits mit Sensoren und Aktoren programmiert, konstruiert wird aus Recyclingmaterialien wie Karton, Holz, Aludosen und PET-Flaschen. Die vorgestellten «iMake-IT» Unterrichtsmaterialien können Anregungen für Lehrpersonen verschiedenster Fachbereiche geben.
Zu den Personen
Dorit Assaf ist Leiterin der Professur Didaktik der Informatik und Medienbildung an der PH FHNW am Institut Sekundarstufe I/II. Sie studierte Informatik und schrieb ihre Dissertation zum Thema Robotik im Unterricht an der Uni Zürich. In ihrer Forschungs- und Entwicklungstätigkeit beschäftigt sie sich mit den Themen Making und Robotik im Unterricht.
Joanna Wolff ist Studentin an der PH Schwyz für PS. Sie mag Musik und sportliche Aktivitäten. I-Make-IT macht sie leidenschaftlich gerne, um ihre eigenen Programmierkompetenzen zu fördern und konkrete Unterrichtsformen für das Fach Informatik kennen zu lernen bzw. sich darin zu üben.
Workshop 5: MINTizin – Making trifft Medizintechnik
Peter Rigert, PH Luzern
Im MINTizin-Workshop treffen die Teilnehmenden auf eine herausfordernde Aufgabenstellung, in der ein medizintechnisches Problem gelöst werden muss. Es soll ein Prototyp eines Smart Devices erstellt und optimiert werden, der Kinder bei der Regeneration nach einem Unterarm-Knochenbruch unterstützt. So bietet der Bereich Medizintechnik Möglichkeiten medizinische Themen für die MINT-Förderung zu nutzen, mit einem Fokus auf technischen Elementen und der Digitalisierung.
Zur Person
Der Fokus von Peter Rigert liegt auf der Digitalisierung der Bildung. Der ehemalige Polymechaniker und Primarlehrer setzt seit dem Abschluss des Fachdidaktik Medien und Informatik Masterstudiums Projekte in der Weiterbildung und Forschung der PH Luzern um.
Ergebnispräsentation aus dem Projekt «Making im Unterricht»
Das Projekt “Making im Unterricht” ist eine zweijährige Untersuchung und Entwicklung verschiedener Making-Weiterbildungskurse in den Schulstufen 5-9, die von der Digitalisierungsinitiative der Zürcher Hochschulen (dizh.ch) gefördert wird. In diesem Projekt arbeiten die Pädagogische Hochschule Zürich, die Universität Zürich, mit dem CreativeLab Zürich und dem Schulamt der Stadt Zürich zusammen. Der innovative Aspekt dieses Projekts ist der fächerübergreifende Ansatz für die Gestaltung von Making-Aktivitäten durch die Einbeziehung von Naturwissenschaften, Robotik, Kunst und Design.
Der Grundlagenkurs besteht aus zwei Teilen und wurde im März und Mai 2022 durchgeführt (je 3,5 Stunden). Ziel war es, dass die Lehrpersonen ein Verständnis für Making aufbauen und verschiedene Making-Aufgaben kennenlernen, z.B. Aufträge wie Papier-Schwebe Challenge, problembasierte Aufgaben wie das Entwerfen eines Smartes Fahrradgadgets oder anleitungsorientierte Aufgaben wie das Bauen und Weiterentwickeln einer Taschenlampe (Abbildung 2). Lehrpersonen sollten auch Methoden wie Design Thinking oder mögliche Dokumentationen (z.B. mit BookCreator) kennenlernen und ausprobieren. Zwischen den beiden Kursen konnten die Teilnehmer:innen selbst Unterrichtsprojekte durchführen.
Im August und September 2022 folgten zwei Vertiefungskurse: “Kleines Lasercutter 1×1” und “Digitale Muster”. Während der Grundlagenkurs für alle verpflichtend war, konnten die einzelnen Lehrpersonen entscheiden, welchen der Vertiefungskurse sie wählen mochten. Im ersten Kurs wurde mit dem Online-Tool “vectr.com” gearbeitet. Hier wurde z.B. eine Blumenwiese gemeinsam modelliert oder ein Namensschild gestaltet um das Tool kennenzulernen. Weiter wurde eine Einführung in den Lasercutter gegeben und die Möglichkeiten der Verwendung verschiedener Materialien wie Glas, Schiefer, Holz oder Acryl besprochen. Der Einsatz im Unterricht, sowie Stolpersteine und Möglichkeiten waren weitere zentrale Themen.
Im Vertiefungskurs “Digitale Muster” lag der Schwerpunkt auf dem Workflow: von einer eigenen Skizze zum bestickten Stoff. Ein wichtiger Schritt in diesem Prozess ist die Abstraktion (Angeli/Giannakos 2020). Das bedeutet, den Entwurf Schritt-für-Schritt zu vereinfachen, so dass aus komplexeren Motiven möglichst einfache programmierbare geometrische Formen (z.B. Kreise, Linien) werden. Da die meisten Lehrpersonen keine Programmiererfahrung hatten, war die Einführung in die App weniger ein freies Experimentieren als vielmehr ein schrittweises Nachprogrammieren. Ein gemeinsamer Austausch zu beiden Vertiefungskurse wurde im Januar 2023 durchgeführt.
In weitere Folge wurden im Frühjahr 2023 zwei letzte Vertiefungskurse angeboten, darunter “1×1 3D-Druck” und “Physical Computing” (Zyklus 3), um auch den Fachbereich “Natur, Mensch und Gesellschaft (NMG)” mit projektorientierten Ansätzen (z.B. Messen und Sammeln von Daten) anzusprechen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass diese intensive 2-jährige Betreuung der Lehrkräfte zu einem gewissen Umdenken und einem Kompetenzzuwachs geführt hat. Insbesondere die Lehrpersonen aus dem TTG-Bereich haben sich teils erstmals mit modernen technischen Tools, Programmen und der Programmierung vertraut gemacht und fühlten sich am Ende fähig, diese selbstständig mit ihren Klassen zu erproben. Es wurde aber auch deutlich, dass sich die Lehrpersonen vor allem bei bisher unbekannten Tools eine intensivere Betreuung und Anleitung wünschen und ein dafür 3.5-stündiger Einführungskurs als nicht ausreichend angesehen wird. Aus diesem Grund wird derzeit an der PHZH ein Raum als Makerspace eingerichtet, der Studierenden, Lehrpersonen und Klassen zur Verfügung stehen wird. Viele der beteiligten Lehrpersonen möchten auch an ihrer eigenen Schule einen Makerspace einrichten und stehen vor ähnlichen Herausforderungen. Mit den Erfahrungen, die wir bei der Planung des Makerspace sammeln, können wir die Lehrpersonen bei ihren Projekten gezielt unterstützen und zusätzliche Beratung im Bereich des Making anbieten.
Links aus der Abschlusspräsentation:
- CfP Themenheft “Making & more”: https://www.medienpaed.com/announcement/view/28 (Veröffentlichung im Herbst 2023)
- OER-Lernobjekte zu Making im OpenIlias der PHZH: https://tiny.phzh.ch/making-lernobjekte
- Videotutorials und DIY-Anleitungen auf www.creativelabz.ch
- Link zum Slack Channel des Maker-Universums: https://tiny.phzh.ch/makeruniversum
- UNM-Tagung des ZMI am 28. Oktober 2023: https://phzh.ch/unm
- Weiterbildungen zu Making PHZH: https://phzh.ch/making
- Anfragen zwecks Making-Beratung, Erstellen von MakerBoards etc. Mail an tobias.schifferle@phzh.ch