Wir schaffen Zugang zu innovativen Technologien,
die im schulischen Kontext integrierbar sind
Projektlaufzeit: September 2023 – August 2025
Framework Fabulous Exploring
Digitale Technologien prägen unseren Alltag – und ebenso das Lernen in der Schule. Viele Kinder und Jugendliche haben jedoch nur begrenzte Möglichkeiten, Programmieren oder digitale Werkzeuge aktiv auszuprobieren. Das Framework unterstützt Pädagog:innen dabei, solche Lerngelegenheiten niederschwellig zu schaffen und kreative, handlungsorientierte Zugänge zu Coding und Making in ihren Unterricht zu integrieren.
Die Inhalte basieren auf Fokusgruppen mit Schüler:innen und Lehrpersonen, in denen Bedürfnisse, Vorkenntnisse und geeignete Unterrichtsformate erhoben wurden. Daraus entstand ein gendersensibler, fächerübergreifender Orientierungsrahmen, der zeigt, wie digitale Technologien mit gestalterischen und handwerklichen Tätigkeiten verbunden werden können.
Eine zentrale Rolle spielt dabei die erweiterte Pocket-Code-App, die nun direkt über mobile Geräte (Smartpone oder Tablet) Schneideplotter ansteuern kann. Damit werden kreative digitale Fertigungsprozesse ohne große technische Hürden erfahrbar – im Klassenraum, in MakerSpaces oder im fächerübergreifenden Unterricht.
Die folgenden Workshopkonzepte zeigen exemplarisch, wie diese Ideen in der Praxis umgesetzt werden können und welche Maschinen dafür benötigt werden. Die Konzepte reichen von Ideen für die Primarstufe bis zur Sekundarstufe 2. Für welche Schulstufen (Primarstufe VS, Sekundarstufe 1: Sek I, Sekundarstufe 2: Sek II) sich die jeweiligen Angebote besonders eignen steht in Klammern.
Darüber hinaus wurden zwei Genderkonzepte entwickelt – für die Primarstufe sowie für die Sekundarstufe.
Workshopkonzept 1: Grußkarten (VS, Schneideplotter)
Schüler:innen gestalten kreative Tiermotive aus geometrischen Formen.
Der Workshop wurde für Schüler:innen der Volksschule ab der 3. Schulstufe entwickelt und dauert in etwa vier Unterrichtseinheiten.
Dabei werden von den Schüler:innen unterschiedliche Formen mit der App Pocket Code (alternativ mit dem Flavor Embroidery Designer) programmiert und an einen Schneideplotter geschickt, welcher diese anschließend ausschneidet. Die ausgeschnittenen Muster werden zu
individuellen Grußkarten weiterverarbeite
Arbeitsblätter für den Workshop
Tutorials für die Einzelteile der Grußkarten
Flashcards, die beim Workshop zum Einsatz kommen können
Workshopkonzept 2: Bewegliches Objekt (Sek I, 3D Stift + micro:bit)
Figuren oder Objekte (Fahrzeuge, Tiere, Pflanzen, …) werden aus Karton gestaltet und Teile dieser Figuren (z.B. die Zunge bei einer Tierfigur, der Scheibenwischer bei einem Auto, …) mit einem 3D-Stift gestaltet. Diese Teile werden durch den Einsatz eines Servo-Motors bewegt. Der Motor wird mit dem Programm Micro:Bits programmiert und gesteuert.
Workshopkonzept 3: Sticker aus geometrischen Designs (Sek I, Schneideplotter)
Mit Pocket Code wird ein Design, das nur aus geraden Linien besteht (hier: Fuchskopf) mithilfe der Plot-Erweiterung programmiert. Dabei wird das Motiv zunächst in einem Koordinatensystem eingezeichnet und anschließend am Smartphone oder Tablet programmiert. Mit einem Schneideplotter wird das Design anschließend aus Vinylfolie als Sticker ausgeschnitten.
Workshopkonzept 4: Verzierung von Textilien durch Bügelbilder (Sek I + II, Schneideplotter)
Mit Pocket Code wird ein Design, das nur aus geraden Linien besteht (hier: Fuchskopf), mithilfe der Plot-Erweiterung programmiert. Dabei wird das Motiv zunächst in einem Koordinatensystem eingezeichnet und anschließend am Smartphone oder Tablet umgesetzt. Mit einem Schneideplotter wird das Design danach aus Heat-Transfer-Folie ausgeschnitten und anschließend auf eine Stofftasche oder ein T-Shirt aufgebügelt.
Workshopkonzept 5: Haussteuerung – Smarthome (Sek II, micro:bit)
Aufbauend auf die ersten Erfahrungen mit Micro: Bits können nun Anwendungen im Smart Home programmiert werden. Dazu gibt es den Smart Home Kit von Micro: Bits, man kann sich aber auch aus Upcyclingmaterialien ein Haus bauen und die einzelnen elektronischen Komponenten kaufen und einbauen.
Workshopkonzept 6: Schlüsselanhänger aus Leder (Sek II, Schneideplotter)
Mit Pocket Code wird ein Design, das nur aus geraden Linien besteht (hier: Fuchskopf), mithilfe der Plot-Erweiterung programmiert. Dabei wird das Motiv zunächst in einem Koordinatensystem eingezeichnet und anschließend am Smartphone oder Tablet umgesetzt. Mit einem Schneideplotter wird das Design anschließend aus Leder ausgeschnitten und daraus ein Leder-Schlüsselanhänger hergestellt.
Genderkonzept Primarstufe
Genderkonzept Sekundarstufe
Workshopunterlagen für Lehrpersonen
In der Handreichung sind Tutorials didaktisch aufbereitet zu finden. Im weiteren Verlauf dieses Bereiches finden sich weitere Projektideen.
Namenskärtchen
Laterne
Puzzle Creator Advanced
Weihnachtskarte
Kostenloser Workshop für Lehrpersonen
Dein Makerspace im eigenen Unterricht
Liebe Lehrpersonen und Lehramtsstudierende,
wir laden euch herzlich zum kostenlosten Workshop „Dein Makerspace im eigenen Unterricht“
am 16. Mai ein.
Der Workshop wird von der TU Graz, bits4kids sowie dem CoSA abgehalten.
Anmeldung: über das Anmeldeformular oder per Mail an katja.urak@tugraz.at
Weihnachtsworkshop mit Pocket Code an einer Mittelschule
Die TU Graz hat an einer einer Mittelschule mit Schüler:innen schöne Weihnachtskarten gestaltet. Die Schüler:innen programmierten einfache geometrische Muster. Diese wurden mit dem (Schneide-)Plotter aus buntem Papier ausgeschnitten. Die Schüler:innen programmierten, bedienten den Schneideplotter und erstellten anschließend persönliche Weihnachtskarten. Hier ein paar Eindrücke der Weihnachtskarten. Tutorials zu den Karten finden sich hier.
Code’n’Cut Workshops mit Pocket Code an Volksschulen
Die TU Graz hat die App Pocket Code sowie Embroidery Designer um die Kategorie Plot erweitert. Diese neue Kategorie beinhaltet Bausteine, mit denen ein Design für einen (Schneide-)Plotter erstellt werden kann, wobei eine SVG-Datei erzeugt wird, die vom Schneideplotter gelesen und entsprechend geschnitten wird.
bits4kids startete die zweite Workshopreihe des Code’n’Cut Workshops im November 2024. In diesem spannenden Workshop erstellten die Kinder mit dem Schneideplotter Tiermotive, welche aus bunten Kreisen bestehen. Nachdem sie die Kreise selbst programmiert hatten, konnten sie das Ergebnis in Form von kreativen, bunten und ansprechenden Karten gestalten. Durch den Workshop erleben die Volksschüler:innen Programmieren zum Angreifen, was ihnen nicht nur technische Fähigkeiten vermittelt, sondern auch ihr Selbstbewusstsein stärkt und sie ermutigt, kreativ zu denken und neue Ideen zu entwickeln. Weitere Tutorials finden sich hier.
DIY und Programmier-Workshops im CoSA
In einer zunehmend digitalisierten Welt ist es wichtig, dass Kinder und Jugendliche sowohl handwerkliche als auch digitale Fähigkeiten entwickeln. Daher freuen wir uns, dass wir als CoSA – Center of Science Activities Teil des Projekts „Fabulous Exploring“ sein können. Ziel ist es, Berührungsängste im Umgang mit Handwerk (DIY) und Programmieren abzubauen und diese Bereiche miteinander zu verbinden.
10 Schulklassen konnten im Sommersemester daran teilnehmen. Und so kamen in den letzten Wochen unterschiedliche Gruppen von 10- bis 18-Jährigen zu uns in den Do-it-yourself-Bereich. Die Jugendlichen arbeiten kreativ an Projekten, bei denen sie handwerkliche und digitale Elemente kombinierten. Der Workshop dauerte 90 Minuten und umfasste zwei Phasen. In Phase 1 wurde aus Upcycling-Materialien ein Objekt gebaut und mithilfe eines 3D-Stifts ein beweglicher Teil gestaltet. In Phase 2 wurde ein Servo-Motor programmiert, der den mit 3D-Stift modellierten Teil bewegt. Die Programmierung erfolgt mithilfe von Makecode für micro:bit.
Der 90 Minuten sind sehr knapp und wurden von den Schüler*innen intensiv genützt. Es entstanden Tiere mit beweglichen Körperteilen oder Fahrzeuge mit Scheibenwischern usw. Die ersten Erfahrungen zeigten, dass die Schüler*innen das Projekt begeistert annahmen und spannende, innovative Lösungen entwickelten. Für die zweite Workshoprunde im Herbst 2024 sind wir gerüstet und freuen uns darauf, unsere jetzt gemachten Erfahrungen einbringen zu können.
Code’n’Cut – Kreative Workshops von bits4kids an Volksschulen
Im März 2024 führte bits4kids mit fünf Partner-Volksschulen Workshops im Rahmen von FABulous Exploring durch. Ziel war es, Erfahrungen mit Programmieren und einem Schneideplotter im schulischen Umfeld zu sammeln. Im Zuge dessen soll das erste Code’n’Cut Konzept evaluiert werden.
Ein Schneiderplotter ist eine computergesteuerte Maschine, die es ermöglicht, Objekte aus verschiedenen Materialien auszuschneiden. Dies reicht von der Erstellung von Stickern über das Bedrucken von T-Shirts bis hin zur einfachen Gestaltung von Figuren aus Papier oder Moosgummi.
Im Code’n’Cut Workshop lernen Schüler:innen der 3. und 4. Schulstufe geometrische Figuren zu Tiermotiven zusammenzusetzen. Aus diesen Motiven werden Grußkarten gestaltet, die die Schüler:innen mit nach Hause nehmen können. Sie lernen Grundlagen des Programmierens, insbesondere das Programmieren von geometrischen Mustern. Die erstellten Muster werden mithilfe des Schneiderplotters in präzise geschnittene Papierformen umgewandelt.
Die Workshops waren ein voller Erfolg. Alle Schüler:innen gingen glücklich mit ihren Grußkarten nach Hause. Bits4kids arbeitet nun an einem Konzept, das es einer einzelnen Lehrperson ermöglicht, den Schneiderplotter in den Unterricht zu integrieren. Darüber hinaus wird bereits an einer Erweiterung für die kommende Workshopreihe gearbeitet, die Anfang Mai startet.
Gender Guidelines für Workshops
Im Rahmen des Projektes wurden für das Abhalten der Workshops Gender Guidelines erstellt.
Das Genderkonzept, dass bei dem Projektpartner CoSA zum Einsatz kommt, kann hier gelesen werden (mehr)
Genderkonzept – CoSA
Viele der bestehenden geschlechtsspezifischen Ungleichheiten haben gesellschaftliche und soziale Ursachen und sind nicht auf das biologische Geschlecht zurückzuführen. Geschlechtern werden unterschiedliche Rollen zugeschrieben und vielfach auch wahrgenommen. Daher werden diese Unterschiede und Zuschreibungen fälschlicherweise als naturgegeben eingestuft. Geschlechterbewusste Gestaltung und Planung von Inhalten in der Ausstellung als auch bei Workshops, Konzepten und Prozessen ist eine wichtige Säule im gesamten CoSA. Dabei geht es nicht darum, Mädchen klischeehaft für typische Burschenthemen zu begeistern und umgekehrt, sondern darum, dass alle Geschlechter ihre Stärken und Schwächen, Interessen und Bedürfnisse besser wahrnehmen und formulieren können. So können individuelle Kompetenzen gefördert und tradierte Vorstellungen kritisch beleuchtet werden.
Zusammensetzung von Arbeitsgruppen und Teams:
Untersuchungen zeigen, dass es geschlechtsspezifische Unterschiede bei Gruppenarbeiten, Präsentationen oder in der Auseinandersetzung mit mathematischen oder kreativen Inhalten gibt. Durch die Gestaltung der Angebote und die Vielfalt der Vermittlungsmethoden soll es möglich sein, dass alle Geschlechter und vor allem alle gemeinsam Lernerfolge haben. Durch das Variieren von Teams können sowohl gemischte Gruppen als auch reine Mädchen- oder Burschengruppen zusammenarbeiten. Der Wechsel dieser Formen ist wichtig, um allen die Möglichkeit zu geben, sich in die Gruppe einzubringen.
Gestaltung der Räumlichkeiten:
Sowohl der Werkstattbereich (DIY) im CoSA als auch der Workshopraum bieten genügend Platz, um in Teams zusammenzuarbeiten. Alle Bereiche sind gut einsehbar und ermöglichen Mitarbeiter*innen so, individuell zu unterstützen.
Im Raum sind zahlreiche gebaute Objekte und Ideen zu sehen, um Inspiration zu geben. Die Objekte reichen von „typisch mädchenhaft“ oder „typisch burschenhaft“ bis kurios, an Mangas orientiert, gesellschaftskritisch, spielerisch, … Sie sollen zeigen, dass alle Objekte einzigartig sind und im handwerklich-kreativen Bereich der Fantasie keine Grenzen gesetzt sind.
Mitarbeiter*innen:
Das Vermittlungsteam ist CoSA ist sehr heterogen. Es besteht aus jungen Menschen unterschiedlicher Geschlechter und Ausbildungen. Sie zeigen, dass Coding und handwerklich Arbeiten weder mit Geschlecht noch mit Ausbildung verknüpft sind, sondern mit Neugier, Interesse und Freude am Tun. Vor allem die Vermittlerinnen werden im Workshop arbeiten und jungen Frauen als Rolemodel ihre Begeisterung für die Themen Programmieren und Bauen näherbringen.
Aufbau des Workshops und der Materialien:
Die Gestaltung und Aufarbeitung der Inhalte von Arbeitsunterlagen sind der Altersgruppe entsprechend. Sie sind aufgrund der Tatsache, dass es sich um Programmieranleitungen und Bauanleitungen handelt, weder „typisch IT-mäßig kühl oder kompliziert anmutend“ noch „verniedlicht“ dargestellt. Alle Unterlagen sollen für alle klar und leicht verständlich sein.
Der Workshop orientiert sich an den individuellen Vorkenntnissen der Schüler*innen. Wie auch im Lehrplan formuliert, ist bei der Erarbeitung der unterschiedlichen Kompetenzen jeweils von der Lebenswirklichkeit und den Vorkenntnissen der Schülerinnen und Schüler unter Berücksichtigung der Heterogenität individueller Medienbiographien auszugehen. In koedukativen Gruppen ist darauf zu achten, dass Buben und Mädchen gleichberechtigte Zugänge und Möglichkeiten der Teilhabe erhalten. Die Dynamik der digitalen Welt erfordert es, Inhalte und Methoden kontinuierlich zu evaluieren und anzupassen. Die Förderung der Chancengleichheit und der Abbau von stereotypen Zuschreibungen sind stets im Blick zu behalten.
Guidelines für einen gendersensiblen Unterricht können hier heruntergeladen werden.
Fabulous Exploring E-Learning
Projekte mit dem Schneideplotter
Ein Schneideplotter ist ein Gerät, das Materialien wie Papier, Folie, Vinyl oder Stoff präzise zuschneiden kann, indem es eine kleine, scharfe Klinge nutzt, die auf einer computergesteuerten Schiene bewegt wird. In der Werbebranche und der Textilveredelung werden mit Schneideplottern Logos, Banner und Schriftzüge präzise ausgeschnitten. Technisch funktioniert er ähnlich wie ein Drucker, jedoch statt Tinte wird eine Klinge eingesetzt, die entlang vordefinierter Pfade fährt und Konturen schneidet, die durch eine Software erstellt wurden. Die Bewegungen der Klinge werden von Schrittmotoren gesteuert, die die X- und Y-Achsen exakt ansteuern, um detaillierte Formen auszuschneiden.
Ein Schneideplotter bietet viele kreative Einsatzmöglichkeiten für den Unterricht:
- Sticker erstellen und schneiden
- Vinylfolie schneiden, die auf T-Shirts oder Taschen gebügelt wird
- Grußkarten erstellen
- Formen aus Vinyl, Papier, Stoff, Filz, Moosgummi, Karton und Kunststoff ausschneiden
Mit der Plot-Erweiterung in der App Pocket Code können eigene Designs selbst programmiert und auf den Schneideplotter übertragen werden. Ein Schneideplotter arbeitet mit SVG-Dateien.
SVG ist ein Dateiformat für Grafiken, das es ermöglicht, Bilder verlustfrei zu vergrößern oder zu verkleinern, weil es aus Linien und Formen statt aus Pixeln besteht.
Anleitung zum Programmieren von SVG Grafiken mit der App Pocket Code
Erste Schritte mit den Plot-Bausteinen
Erstellen von SVG Grafiken mit der App Pocket Code (für den Schneideplotter)
Tutorials zum Herunterladen und Nachprogrammieren
Mit einem Klick auf das jeweilige Bild wird das Tutorial heruntergeladen.
Die Tutorials können auch hier heruntergeladen werden:
Weihnachtskarten Tutorials
Videotutorial:
Programmiere einen Smiley [mathematisch] und schneide ihn mit dem Schneideplotter aus
Projektziele
- Weiterentwicklung der Pocket Code App
- Ansteuerung Maker Space ähnlicher Geräte (wie zum Beispiel Laser Cutter)
- Schüler und Schülerinnen für die Technik begeistern
- Kurskonzepte für Schulen erstellen
Partnerschulen
Kooperationsprojekte
Im Rahmen des Projektes finden eigenständige (inhaltlich passende) Kooperationsprojekte statt.
Die Kooperationsprojekte werden im Laufe des Projektes auf unserer Seite hochgeladen.
Bau eines Mikroplastiksamplers – BORG Lauterach
Verwandte Projekte
Creative Coding – bits4kids
Im Projekt „Creative Coding“ finden Sie einen Lehrplan für ein Creative Coding-Projekt an Ihrer Schule.
Hier finden sich Unterrichtspläne und weitere Informationen darüber, wie Sie mit Ihren Schülern Stickdesigns entwerfen, programmieren und anschließend mit einer programmierbaren Stickmaschine sticken können.
E-Textiles
An der TU Graz wurde mit der Stickmaschine leitfähiger Garn verarbeitet. So konnten die Stickdesigns zum Leuchten gebracht werden.
Material
Zuerst benötigen wir hochwertiges leitfähiges Stickgarn. Wir haben ausgezeichnete Erfahrungen mit dem leitfähigen Stickgarn von Madeira gemacht. Natürlich bieten auch andere Marken ähnliche Produkte an, jedoch ist es wichtig, stets auf die Leitfähigkeit zu achten. Zusätzlich werden LEDs benötigt. Hierzu können wir ebenfalls eine Produktempfehlung geben. Praktisch ist außerdem ein Batterienhalter mit einem Ein/Aus-Schalter. Hier ist beispielsweise ein Batterienhalter, den wir empfehlen können. Es gibt auch alternative Modelle, die hier zu finden sind. Batterienhalter sind beispielsweise auf Amazon erhältlich.
Tutorial
Taucht mit uns Schritt für Schritt in die faszinierende Welt der E-Textiles ein. Entdeckt die unendlichen Möglichkeiten und kreativen Anwendungen, die diese Technologie bietet. Auf dieser Website erwartet euch nicht nur eine kleine Zusammenfassung des benötigten Materials, sondern auch eine Vielzahl von hilfreichen Tipps und Anleitungen, um euch bei eurem Einstieg in eure Projekte zu unterstützen. Für viele verschiedene Designs findet ihr dort Schritt-für-Schritt Anleitungen. Lasst euch inspirieren und gestaltet eure ersten eigenen elektronischen Textilprojekte.
Patches
In diesem Abschnitt geben wir euch kleine Einblicke in die Entstehung des abgebildeten Patches:
Schritt 1: Zunächst wurde das selbst programmierte Design mithilfe der Pocket Code App (oder Turtlestitch) mit der Stickmaschine gestickt.
Schritt 2: Anschließend wurde der Stoff um den Aufnäher herum im eingespannten Rahmen vorsichtig weggeschnitten.
Schritt 3: Der Rahmen wurde erneut in die Stickmaschine eingespannt und der Umriss des Aufnähers wurde gestickt.
Schritt 4: Abschließend wurde der Aufnäher aus dem Stickvlies ausgeschnitten.
Material
Um richtig durchstarten zu können, ist es zunächst ratsam, sich eine breite Auswahl an Garnfarben zu besorgen. Wir können einen Stickgarnkoffer empfehlen, der eine Vielzahl von Farben enthält. Ein Beispiel hierfür ist der Stickgarnkoffer mit 96 Farben von Amann. Einzelne Farben, die ausgehen, können dann auch nachgekauft werden. Oft wird schwarz sehr schnell verbraucht.
Besonders wichtig ist es sicherzustellen, dass das verwendete Garn auch tatsächlich zum Sticken geeignet ist. Wir empfehlen hochwertige Markenprodukte wie das Stickgarn von Sulky, Amann, Güttermann oder Madeira. Aus unseren Erfahrungen heraus können wir sagen, dass man mit nicht-markengebundenem Stickgarn schnell negative Erfahrungen machen kann.
Zusätzlich wird auch ein Untergarn benötigt. Hier können wir euch die Bobbins Box von Madeira empfehlen, da sie äußerst praktisch ist.
Realisierung
In diesem Abschnitt könnt ihr einige Links zur Unterstützung bei der Realisierung von Stickmusterprogrammierung finden.
Auf dieser Seite findet ihr alles, was ihr benötigt, um in die Welt der Stickprogrammierung einzutauchen, einschließlich Schritt-für-Schritt Anleitungen und Video-Tutorials. Es gibt zahlreiche Designs zum Ausprobieren, die in verschiedenen Schwierigkeitsstufen erhältlich sind. Hier gibt es Anleitungen zu Stickmusterprogrammierungen von der pädagogischen Hochschule Schwyz. Eine allgemeinere Einführung zu diversen Stickarten (beim Maschinensticken) findet ihr hier.
Die FFG ist die zentrale nationale Förderorganisation und stärkt Österreichs Innovationskraft. Dieses Projekt wird aus Mitteln der FFG gefördert. www.ffg.at
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