Für die Durchführung des Projektes sind 8 Einheiten á 90 Minuten vorgesehen. Dabei wird der Fertigungsprozess eines Rankkastens für Bohnenkeimlinge mit den Grundlagen des Pflanzenwachstums verknüpft. In verschiedenen Einheiten eignet es sich, in Zweiergruppen zu arbeiten. In unserem Fall fanden die Doppelstunden wöchentlich statt. Die Reihenfolge und Schwerpunktsetzung der Einheiten kann teilweise variiert werden. Dabei ist jedoch drauf zu achten, dass für die Fertigung im 3D-Drucker und das Keimen und Wachsen der Pflanzen genügend Zeit eingeplant wird.
Ablauf des Projekts
Einheit 1 bis 3: Einstieg ins Thema Pflanzen
In den ersten 3 Einheiten beschäftigen sich die Lernenden mit dem Thema Pflanzenwachstum. Dabei werden unterschiedliche Bereiche aus der Biologie bearbeitet, die aufzeigen wie Pflanzen aufgebaut sind und was diese zum Wachsen benötigen.
Einheit 4: Planung eines Rankkastens
Bevor die Lernenden ihre individuellen Rankkästen konstruieren können, muss der grundlegende Aufbau verinnerlicht werden. Neben dem Labyrinth, durch das die Pflanzen wachsen, beinhaltet dieser eine mit Erde gefüllte Pflanzkammer und ein Wasserbehälter unterhalb der Pflanzkammer, in den die Pflanzen runterwurzeln und sich so mit Wasser versorgen. Die Lernenden markieren auf einem Arbeitsblatt die unterschiedlichen Elemente und skizzieren ihr individuelles Pflanzlabyrinth möglichst maßstabsgerecht.
Zum besseren Verständnis können die Lernenden die unterschiedlichen Elemente des Rankkastens farblich passend ausmalen (blau für Wasser, braun für Erde) und das Labyrinth um rankende Pflanzen erweitern.
Einheit 5 und 6: Konstruktion eines Rankkastens
Die Skizzen der Lernenden werden nun in ein digitales 3D-Modell übertragen. Nach einer kurzen Einführung in die Funktionsweise des 3D-Druckers und in die Software TinkerCAD, ist es Aufgabe der Teilnehmenden den skizzierten Rankkasten digital zu konstruieren. Dies erfordert Medien- und Sozialkompetenz, da miteinander gearbeitet und sich gegenseitig geholfen wird. Bei dem Slicen mit der Software Cura und dem Starten der 3D-Drucke kann Unterstützung von den Lehrenden eingeholt werden.
Einheit 7: Ansetzen der Keimlinge
In dieser Einheit steht das Ansetzen der Keimlinge für den Rankkasten im Vordergrund, also das Vorziehen des Saatgutes. Selbstverständlich können die Pflanzensamen auch direkt in den Rankkasten gesetzt werden. Das Erlebnis für die Lernenden ist jedoch ein Anderes. Beim Vorziehen auf z. B. nasser Watte kann der Prozess des Keimens deutlich besser beobachtet werden. Außerdem keimt erfahrungsgemäß nicht jede Bohne, so dass durch diesen Prozessschritt eine größere Sicherheit gegeben wird, dass im Rankkasten auch tatsächlich Pflanzen an der richtigen Stelle anwachsen.
Einheit 8: Zusammenbau und Fertigstellung
In der letzten Einheit des Workshops werden die Einzelteile des 3D-gedruckten Rankkasten zusammengebaut. Dabei wird zunächst die Pflanzkammer mit Erde befüllt und die Keimlinge eingesetzt. Dann wird der Wasserbehälter gefüllt. Anschließend werden die einzelnen Teile aufeinander gesetzt. Dies erfordert etwas feinmotorisches Geschick.
Damit die Pflanzen nach oben zum Licht wachsen, muss das Labyrinth, das nach vorn hin durch eine durchsichtige Plexiglasscheibe abgeschlossen ist, verdunkelt werden. Dies kann z.B. mit einem passenden Stück Pappe und Klebe- oder Gummibändern erreicht werden.
In den nachfolgenden Wochen muss darauf geachtet werden, dass stets ausreichend Wasser im Wasserbehälter vorhanden ist. Da Bohnen in der Regel sehr schnell wachsen, sind bereits nach wenigen Tagen Ergebnisse zu beobachten. Um den Fortschritt des Pflanzenwachstums zu beobachten, kann die Verdunkelungspappe jederzeit
kurzzeitig abgenommen werden.
Eindrücke aus dem Projekt
