التعرض المبكر للهندسة والتصميم يمكن أن يولد لدى الأطفال اهتمامًا مدى الحياة بمجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات وتطوير تفكيرهم النقدي وحل المشكلات والإبداع. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب العثور على أنشطة مسلية ومناسبة للعمر تعلم عملية التصميم الهندسي. تحتوي هذه المقالة على 21 تمرين عملية تصميم هندسي تفاعلي وجذاب للمعلمين للاستمتاع بها مع أطفالهم. تهدف هذه الأنشطة إلى مساعدة الشباب على إيجاد طريقة عملية لتقديم حلول تصميمية للمشكلات اليومية بشكل إبداعي.

1. شرح العملية

هذا تمرين ممتاز للشباب لأنه يمنحهم تجربة تعليمية مرئية وتفاعلية قد تثير اهتمامهم بالهندسة وتحفز إبداعهم. يوضح هذا الفيديو تفاصيل خطوات عملية التصميم بالإضافة إلى الأفكار الهندسية الأخرى التي يمكن ملاحظتها في العالم.

2. قم بعمل تحدي الخطمي

نظرًا لأنه يعزز التعاون وحل المشكلات والتفكير الإبداعي ، فإن تحدي المارشميلو هو تمرين ممتاز لعملية التصميم الهندسي. التحدي هو ببساطة بناء ناطحة سحاب من أعشاب من الفصيلة الخبازية والمعكرونة. يفوز أطول ناطحة سحاب.

3. تسجيل الأطفال في المعسكر الهندسي

يعد تسجيل الأطفال في معسكر الهندسة طريقة رائعة لتعريفهم بالموضوع. يمكن تقسيم الطلاب إلىفرق هندسية حيث سيتعرفون على مختلف المهن الهندسية وعملية التصميم الهندسي والعمل على مشاريع جماعية مع صقل قدراتهم على التفكير النقدي وحل المشكلات.

4. تصميم وبناء قاذفة طائرة ورقية

يتيح هذا النشاط للمتعلمين استكشاف أساسيات الديناميكا الهوائية والميكانيكا والفيزياء. يمكن للطلاب اختبار نماذجهم الأولية وتجربة مواد مختلفة مثل الأنابيب البلاستيكية والكرتون والأربطة المطاطية والينابيع. باستخدام تصميمات مختلفة واستراتيجيات إطلاق ، يمكنهم تحديد أي منها يطير إلى أبعد الحدود وأسرعها.

5. قم بإنشاء مصباح حمم محلي الصنع باستخدام الأدوات المنزلية

يعلم نشاط التصميم الهندسي هذا الصغار عن خصائص السوائل وكثافتها. يمكن للطلاب استخدام مزيج من السوائل مثل الماء أو الصودا الصافية أو الزيوت ، جنبًا إلى جنب مع ألوان وعناصر مختلفة لإنشاء مصابيح الحمم البركانية الجميلة أثناء التعرف على العلم وراءها.

6. بناء آلة بسيطة باستخدام Lego Bricks

يعد بناء آلة أساسية من طوب Lego تمرينًا ممتازًا لعملية التصميم الهندسي لتشجيع الإبداع وحل المشكلات والتفكير النقدي. يمكن للأطفال استخدام خيالهم لتصميم وبناء آلات مختلفة مثل البكرات أو الرافعات أو أنظمة التروس.

7. قم بإنشاء تشغيل رخامي باستخدام أنابيب الكرتون والمواد الأخرى

المعلمينيمكن أن يقدموا لطلابهم هذا المشروع كتحدي في تصميم الفصل لتعزيز الإبداع وحل المشكلات والتعاون. يمكن للأطفال تجربة مجموعات من المنحدرات والعقبات المختلفة لإنشاء مسار رخامي فريد.

8. عصا المصاصة المنجنيق

هذا النشاط يشجع على الإبداع. باستخدام عصي المصاصة ، والأربطة المطاطية ، والأشرطة ، والغراء ، وكائن لإطلاقه ، يمكن للطلاب تجربة تصميمات مختلفة وإنشاء منجنيق عاملة أثناء التعرف على أساسيات الميكانيكا والفيزياء.

9. قم ببناء سيارة صغيرة تعمل بالطاقة الشمسية باستخدام محرك صغير ولوحة شمسية

سيعلم هذا النشاط الأطفال عن الطاقة المستدامة والميكانيكا وأساسيات الفيزياء. يمكن للطلاب الجمع بين المواد بشكل إبداعي مثل العجلات المطاطية ولوحة PVC والشريط والأسلاك ومحرك DC والقضبان المعدنية لإنشاء سيارة صغيرة تعمل بالطاقة الشمسية.

10. إنشاء آلة موسيقية محلية الصنع باستخدام مواد معاد تدويرها

سيعلم هذا النشاط الأطفال عن الموجات الصوتية والصوتيات. باستخدام مواد مثل الورق المقوى القابل للطي والأشرطة المعدنية والخيوط ، يمكن للأطفال صنع آلات موسيقية فريدة وعملية أثناء التعرف على العلم وراءهم.

11. بناء سيارة تعمل بالرياح

يعرض هذا النشاط الممتع الأطفال للطاقة المتجددة. يمكن للطلاب استخدام مواد بسيطة مثل أغطية الزجاجات ولوح خشبي مسطح وقطعة من الورق المقوى قابلة للطي وعصي خشبية صغيرةلصنع سيارة عملية تعمل بالرياح أثناء التعرف على طاقة الرياح.

12. إنشاء نظام تنقية المياه باستخدام زجاجة بلاستيكية ورمل

يعد صنع نظام تصفية المياه من زجاجة بلاستيكية ورمل تمرينًا رائعًا لتعليم الصغار حول مفاهيم تنقية وتنقية المياه. يمكن للطلاب استخدام زجاجة بلاستيكية شفافة ، ورمل ، وحصى ، وفحم منشط ، وشريط لاصق ، وصوف قطني لعمل نظام الترشيح البسيط أثناء التعرف على الحاجة إلى المياه النظيفة.

13. تصميم وبناء متاهة باستخدام الورق المقوى والمواد الأخرى

يشجع مشروع المتاهة هذا على حل المشكلات والتفكير النقدي. يمكن للأطفال أولاً رسم تصميم متاهة فريد من نوعه على الورق ثم استخدام الورق المقوى لوضع العقبات والتحديات لتشكيل متاهة تعمل وفقًا لتصميمهم.

14. بناء دائرة كهربائية بسيطة باستخدام بطارية وأسلاك

يمكن للأطفال التعرف على أساسيات الكهرباء والإلكترونيات من خلال إنشاء دائرة كهربائية أساسية باستخدام بطارية وأسلاك كجزء من تصميم هندسي جذاب عملية التمرين. يمكنهم اختبار مستويات مختلفة من الجهد والمقاومة أثناء وجودهم فيها.

15. تصميم وبناء دفيئة صغيرة باستخدام المواد المعاد تدويرها

يشجع هذا التمرين الاستدامة والابتكار وحل المشكلات. يمكن للأطفال استخدام عصي المصاصة لإنشاء إطار باستخدام تطبيقالغراء ، ويمكنهم وضع كوب بلاستيكي شفاف عليه كغطاء بعد ثقب فتحات التهوية في الكوب. عند اكتمال ذلك ، يمكنهم وضع الشتلة في إناء صغير بالداخل ومشاهدتها وهي تنمو.

١٦. اصنع سيارة تعمل بالبالون باستخدام القش والبالون

هذا تمرين ممتع ومثير يعلم الصغار عن الميكانيكا والفيزياء. بعد أن يعلق الأطفال الكرتون ببعض العجلات البلاستيكية لتشكيل قاعدة عجلات ، يتم إدخال قشة جزئية في بالون بإحكام بإحكام على البالون بشريط مطاطي وتثبيتها على قاعدة العجلات. عندما ينفخ الأطفال الهواء في البالون ، فإن اندفاع الهواء يتسبب في دفع قاعدة العجلات.

17. اصنع نظام بكرة الوجبات الخفيفة

إن تمرين إنشاء نظام بكرة الوجبات الخفيفة يثقف الأطفال حول طريقة عمل البكرات والآلات الأساسية. لبناء نظام بكرة مفيدة ومبتكرة للوجبات الخفيفة ، سيجمع الأطفال بين خيوط وشريط وأكواب بلاستيكية وصندوق من الورق المقوى.

18. تصميم وبناء طائرة شراعية باستخدام خشب البلسا وورق المناديل

يمكن للأطفال بدء عملية التصميم الخاصة بهم على الورق ؛ رسم المخططات الأساسية للطائرة الشراعية التي يريدون بناءها. بناءً على رسوماتهم التخطيطية ومساعدة المدربين ، يمكنهم الجمع بين المواد مثل خشب البلسا والستايروفوم والورق المقوى والورق والشريط لصنع طائرات شراعية فريدة.

19. قم بإنشاء قارب بمحرك بسيط باستخدام محرك صغير ومروحة

Inفي هذا النشاط ، يمكن للأطفال استخدام مواد مثل محرك التيار المستمر ، ومانعات التسرب المقاومة للماء ، والمروحة ، وبعض الأسلاك ، والغراء ، والمقص ، والستايروفوم ، ومكواة اللحام لإنشاء قارب بمحرك بناءً على تصميماتهم. سيحتاج المعلمون إلى أن يكونوا جاهزين للمساعدة في التعامل مع الأدوات المعقدة.

20. بناء حوامة بسيطة باستخدام بالون وقرص مضغوط

يعلم هذا النشاط المتعلمين عن ضغط الهواء والديناميكا الهوائية. باستخدام مواد مثل البالون والغراء والقرص المضغوط ، يمكن للمدرسين مساعدة الأطفال في تصميم Hovercraft بسيط أثناء تعلمهم للرفع والدفع.

21. تصميم وبناء يد روبوت بسيطة باستخدام القش وسلسلة

يشجع مشروع التصميم هذا الإبداع وحل المشكلات والتفكير النقدي. يمكن للأطفال تمرير الخيوط من خلال القش وإرفاقها بقاعدة من الورق المقوى ، بعد التأكد من تثبيت الخيوط داخل القش. بمجرد الانتهاء ، سيكون هذا الروبوت البسيط قادرًا على الإغلاق أو الفتح عند سحب الأوتار أو تحريرها.