Ausstattung
Neben den organisatorischen Rahmenbedingungen spielt die Ausstattung eines Makerspace eine zentrale Rolle. Immerhin muss die Ausstattung so angelegt sein, dass das Konzept eines schulischen Makerspace auch realisierbar ist. Wir stellen dafür in zwei Bereiche getrennt mögliche Ausstattungsvarianten dar und geben gesondert Hinweise, wo Kosten entstehen werden und Sicherheitsaspekte berührt sind. Auch hier sind Ihrer Phantasie keine Grenzen gesetzt. Unsere Ausstattungsvarianten sollen Anregungen und Denkanstöße geben.
Der mobile Makerspace ist für den Einsatz im Klassenraum oder an anderen Lernorten gedacht. Er wird rund um Kleincomputer, konkret Raspberry Pi 4, gebaut. Der Raspberry 4 ist einerseits leistungsfähig genug, um wesentliche Komponenten für eine mobile Maker-Lerngruppe bereit zu stellen. Gleichzeitig lassen sich an ihn über seine Buchsenleiste (GPIO) diverse Sensoren direkt anschließen. Mit dem mobilen Makerspace-Koffer lassen sich fächerübergreifende Experimente mittels Sensorik ebenso realisieren wie ein niederschwelliger Einstieg in die Informatik. Wie das funktioniert, zeigt dieses Einführungsvideo. Es gehört zu einer Reihe, die im Bereich „Unterrichtsideen“ angesehen werden können.
Der mobile Makerspace kommt in zwei Koffern, die alle Elemente für 4 Arbeitsgruppen enthalten:
- 4x Raspberry Pi 4 inkl. Maus, Tastatur und 10'-Display
- 4x Sensorenpaket mit DS18B20 (Temperatur), BME280 (Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit), BH1750 (Lichtintensität)
- 4x SD-Card für fertiges Makerspace-Image (Raspberry Betriebssystem inkl. aller erforderlichen Softwarekomponenten)
- 4x Powerbank 20.000-50.000mAh für den mobilen Einsatz
- Kleinteile, Kabel
- Koffer
- Anleitungen
Komponenten des Makerspace-Images (Open Source Software):
- Betriebssystem Raspian Bullseye
- Programmierumgebung Node-RED
- RaspAP (WLAN-Konfiguration mit grafischem Interface)
- Docker (Virtualisierungssoftware zum Zugriff auf mehrere Node-RED-Instanzen)
Die Installation eines solchen Images mit den erforderlichen Komponenten wird hier beschrieben. Die Einrichtung eines Raspberry Pi 4 können Sie hier herunterladen, die Installation von Node-RED wird hier beschrieben.
Zusätzlich kann der mobile Makerspace um eine zentrale Serverkomponente erweitert werden. Sie wird rund um ein Synology-NAS aufgebaut und enthält im Prinzip die gleichen Software-Elemente wie das Raspberry-Image. Die Vorteil der zentralen Variante liegen einmal in der ständigen Verfügbarkeit der Programmierumgebung auch außerhalb des Unterrichts und seiner möglichen Erreichbarkeit von außen. Zusätzlich lässt sich mit der zentralen Variante ein Sensornetzwerk aufbauen, das eine virtuelle Vernetzung auch mit anderen Schulen erlaubt.
Wie das funktionieren kann, zeigt ein Testsystem, das das IQSH in seiner Medienwerkstatt in Itzehoe bereit stellt. Wenn Sie Interesse haben, dieses Testsystem einmal auszuprobieren, sprechen Sie uns gern an.
Wie die verschiedenen Klassenraumszenarien des mobilen Makerspace aussehen können, zeigt dieses Dokument. Und im Bereich <Unterrichtsideen> finden Sie weitere Dokumente, welche Möglichkeiten und Projektideen mit dem mobilen Makerspace des IQSH realisiert werden können.
Die Ausgestaltung eines stationären Makerspace in der Schule richtet sich nach unterschiedlichen Faktoren und führt somit auch zu unterschiedlichen „Ergebnissen“. Die einzelnen Makerspaces in Schulen sind somit sehr individuell.
Zunächst spielt die Raumsituation an der Schule eine entscheidende Rolle. Stehen ein oder mehrere (zuammenhängende) Räume zur Verfügung oder ist der Makerspace in einem Fachraum wie z.B. Technikraum, Textilraum oder Kunstraum mit beheimatet?
Eigene Räumlichkeiten
Hat man das Glück, einen oder auch mehrere Räume für die exklusive Nutzung als Makerspace zur Verfügung zu haben, so ist eine Aufteilung in unterschiedliche Bereiche sinnvoll. Dies kann in einem einzelnen Raum auch durch entsprechende, mit Rollen bewegliche Möbel realisiert werden.
Im Eingangsbereich sollte es die Möglichkeit geben, Jacken, Taschen und Rucksäcke zu verstauen, sodass diese bei der eigentlichen Arbeit nicht im Weg sind und so nicht zu Stolperfallen werden.
Je nach Platzangebot kann der Besprechungs- und Präsentationsbereich mit bequemen Sitzgelegenheiten, Tischen und einem Whiteboard oder (interaktivem) Display ausgestattet sein. Auch Varianten mit einem großen gemeinsamen Stehtisch und evtl. Hockern sind gut geeignet, um sich für Gruppenbesprechungen, Brainstorming-Sitzungen oder Diskussionen über Projekte zusammenzufinden. Von Vorteil ist immer eine möglichst hohe Variabilität der genutzten Möbel und Einrichtungen.
Der Arbeitsbereich steht inhaltlich im Zentrum eines Makerspace. Er kann sich durchaus über mehrere Räume erstrecken, die sich nach unterschiedlichen Thematiken unterscheiden können. Auch Sicherheitsaspekte und die Lautstärke einzelner Geräte und Maschinen spielen hierbei eine Rolle. Für die Schülerinnen und Schüler sollte ein großer, offener Bereich mit Tischen und Stühlen vorhanden sein, um ihre Projekte (auch an Laptops oder Tablets) zu planen, zu entwerfen und zu fertigen.
Elektronikzone: Ein Bereich, der mit Werkzeugen (Lötkolben, Zangen, Lupe, …) und Ausrüstung (Sortimentkästen mit Elektronikteilen, Sensoren, …) für die Elektronikarbeit ausgestattet ist. Hier können Schüler elektronische Schaltungen für Arduino- oder Raspberry Pi-Projekte entwerfen und aufbauen.
Produktions-Bereich: Ein Bereich mit 3D-Druckern, einem Lasercutter und ggf. einer CNC-Fräse, wo Schüler ihre digitalen Designs in physische Objekte umsetzen können. Hier können sie den Umgang mit den Produktionsmaschinen erlernen und eigene Kreationen erstellen lassen. Dies kann auch gerne ein abgeschotteter, „kleiner“ Abstellraum sein, da die Geräte oft über mehrere Stunden laufen und teilweise eine störende Geräuschkulisse haben.
Holzwerkstatt: Ein Bereich mit Werkbänken, Sägen, Bohrmaschinen und anderem Werkzeug für die Holzbearbeitung. Schüler können hier ihre handwerklichen Fähigkeiten verbessern, Prototypen aus Holz herstellen oder Möbelstücke bauen. Oft ist der Unterrichtsraum "Technik" entsprechend ausgestattet. Es bedarf dann einer Zusammenarbeit mit den Techniklehrkräften.
Textilwerkstatt: Ein Bereich, der mit Näh- und Stickmaschinen, Schneideplottern, Stoffen, Folien, Scheren und anderen Materialien für die Textilbearbeitung ausgestattet ist. Hier können Schüler Kleidung nähen, weiterverarbeiten, verschönern oder mit „Wearables“ erweitern.
Videobereich: Hier könnte ein Greenscreen oder eine spezielle Wand mit einem einheitlichen Hintergrund für chromakey-Effekte vorhanden sein. Die Schüler können ihre Präsentationen oder Projekte vor dem Greenscreen aufzeichnen und später digitale Effekte oder Hintergründe hinzufügen.
Ein Lagerbereich oder besser noch ein Lagerraum ist zwingend notwendig. Hier muss Platz für die vielfältigen Verbrauchsmaterialien vom Elektrowiederstand bis zum Pappkarton sein. Es bietet sich an, auch unter festen Arbeitstischen Regalbretter zu haben, um dort auch (in verschließbaren Kisten) Materialien zu lagern. Ebenfalls ist es hilfreich, Platz für unfertige Werkstücke der Schülerinnen und Schüler bereit zu halten.
All diese Bereiche können je nach den spezifischen Zielen und Bedürfnissen der Schule und der Schülerinnen und Schüler variieren. Es ist wichtig, eine vielfältige und gut ausgestattete Umgebung zu schaffen, um die die kreativen und technischen Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler und ihre Kommunikation untereinander zu fördern.
Mitnutzung von Fachräumen
Bei der Mitnutzung von Fachräumen sind zur dauerhaften „friedlichen“ Zusammenarbeit mit den jeweiligen Fachlehrkräften Absprachen zu treffen. Diese sollten neben den Nutzungszeiten auch beinhalten, ob die Schülerinnen und Schüler ohne direkte Aufsicht den Raum nutzen dürfen, welche Sicherheitsvorgaben (z.B. Maschinenraum Technik) bestehen oder welche Regelungen zur Aufbewahrung von Materialien bestehen.
