Schiffsmodellbau mit CAD: Schiffsrümpfe am Computer entwerfen, bauen und testen

Klasse 8-10

Schiffe sind ein interessanter und abwechslungsreicher Lerngegenstand der zum Anwenden physikalischer Konzepte (z.B. Dichte, Kräfte und Bewegung) motiviert, dabei mathematische Grundkonzepte (z.B. Flächen- und Volumenberechnung, ggf. Vektoren) aufgreift und ein Anwendungsbeispiel für die vielseitigen Möglichkeiten moderner Fertigungstechniken (z. B. CNC-Fräse, 3D-Druck, Laser-Cutter) und digitaler Konstruktion (CAD) darstellt.

Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in Gruppen zusammen an einem Schiffsmodell und konstruieren zunächst arbeitsteilig einzelne Bauteile des Schiffes (z.B. Rumpf, Deck, Antrieb, Steuerung) am Computer. Danach werden die entstandenen Bauteile an den entsprechenden Maschinen gefertigt, zusammengebaut und schließlich am Wasserbecken ausprobiert.

Je nach Leistungsniveau und Interessen der Lerngruppe besteht die Möglichkeit unterschiedlich anspruchsvolle Modelle zu realisieren – vom einfachen Gleitrumpf bis zum ferngesteuerten Segler.

Die digitale Konstruktion der Bauteile basiert auf der Anwendung von kostenfreier Software und entsprechenden Videotutorials. Dadurch kann ein Teil der Veranstaltung in schulinterne Vorhaben wie Vertiefungskurse oder AGs ausgelagert werden oder Inhalte an deren individuelle Bedürfnisse angepasst werden.

Die entstandenen Schiffsmodelle können am Ende der Veranstaltung von den Schülerinnen und Schülern mit nach Hause genommen werden.

Lernort: MINTarium		Dauer: 5,5 Stunden	Zeitraum: ganzjährig
Zielgruppe: Klasse 8-10		TN-Zahl: max. 28	Kosten: Die Angebote des MINTariums sind kostenfrei
Organisatorische Hinweise: Die Veranstaltung basiert auf dem Einsatz freier Software, dadurch kann der Veranstaltungsteil der digitalen Konstruktion am Computer auch in die Schule ausgelagert werden. Es besteht die Möglichkeit die Inhalte der Veranstaltung an schulinterne Vorhaben (z. B. Projektkurse, AG, Wettbewerbsteilnahme etc.) anzupassen. Es ist sinnvoll im Vorfeld direkt mit dem Dozenten Kontakt aufzunehmen, bei der Anmeldung werden die entsprechenden Kontaktdaten gerne übermittelt.
© freepik	Kontakt/Buchung: Tel: 040 – 42 88 42-120 E-Mail: mintarium@li.hamburg.de

Inhalte

Bewegung und Kraft (Physik)
Leitidee Messen (Mathematik)
Leitidee Raum und Form (Mathematik)
Kompetenzbereich Planungsfähigkeit (Arbeit und Beruf)

Benötigte Vorkenntnisse

-keine-

Leitperspektiven

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)

SDG 7 Bezahlbare und saubere Energie
SDG 9 Industrie, Innovation und Infrastruktur
SDG 12 Nachhaltige/r Konsum und Produktion
SDG 13 Maßnahmen zum Klimaschutz

Der Schiffsverkehr ist ein integraler Bestandteil einer globalisierten Welt. Schiffsantriebe (wieder) nachhaltiger zu machen ist ein zentrales Anliegen zur Reduzierung des Ausstoßes von Treibhausgasen.

Bei der Fertigung der Schiffsmodelle kommen natürliche, recycelte oder upgecycelte Materialien zum Einsatz.

Leben und Lernen in einer digital geprägten Welt

Moderne Fertigungsprozesse sind zunehmend durch den Einsatz digitaler Konstruktions- und Fertigungsmöglichkeiten geprägt.

vgl. 5.2. Werkzeuge bedarfsgerecht einsetzen: ... nutzen passende digitale Werkzeuge, um zu modellieren und in die reale Welt zu übertragen (Modellierungskreislauf)

vgl. 3.1. Entwickeln und Produzieren: … präsentieren, veröffentlichen oder teilen Sachverhalte und Problemlösungen mit Hilfe verschiedener digitaler Werkzeuge

Aufgabengebiete

Umwelterziehung
Berufsorientierung

Fächerübergreifende Aspekte

Die Veranstaltung verbindet Aspekte aus den Bereichen Physik, Mathematik, Arbeit und Beruf, sowie Informatik.

Sprachbildung

Die SuS erlernen Fachbegriffe aus den Bereichen Schiffbau, digitale Konstruktion (CAD) und digitale Fertigung und wenden Begriffe aus der Mathematik, der Physik und dem Lernbereich Arbeit und Beruf an.