Einsatz von 3D-Druck-Modellen und 3D-Modellierung im Biologieunterricht am Beispiel von Gelenktypen

Unterrichtsidee

Die Schülerinnen und Schüler erstellen nach Untersuchung einer realen Bewegung eines menschlichen Körpers aus einem Anschauungsmodell ein Funktionsmodell. Dabei müssen sie den Reduzierungsprozess selbstständig vornehmen und die Gestaltung des Modells eigenverantwortlich planen. Dieser Ablauf wird durch prozessbezogene Hilfsangebote, wie beispielsweise Anleitungen zum digitalen 3D-Modellieren, unterstützt.

Die Schülerinnen und Schüler können mithilfe einer Modellierungssoftware ein eigenes Modell erstellen. Sie erschließen sich anhand des Anschauungsmodells die Funktionsweise und übertragen in einem Modellierungsprozess die gewonnenen Erkenntnisse auf das Modell. Die Schülerinnen und Schüler müssen dabei das Funktionsmodell so erstellen, dass es die Bewegungsabläufe des Gelenkes modellhaft abbildet. Es kommt während des Modellierens zu einer ständigen kritischen Auseinandersetzung mit dem Modell und damit zu einer geleiteten Vereinfachung des realen Objektes.

An die Modellierung und den 3D-Druck des eigenen Modells kann sich eine Erarbeitung der Belastbarkeit verschiedener Gelenktypen hinsichtlich unterschiedlicher auf das Modell einwirkender Kräfte anschließen. Dadurch könnte eine Erweiterung des Modells um Sehnen- und Muskelansätze angebahnt werden.