Varajane kokkupuude inseneriteaduse ja disainiga võib tekitada lastes eluaegse huvi STEM-valdkondade vastu ning arendada nende kriitilist mõtlemist, probleemide lahendamist ja loovust. Siiski võib olla keeruline leida meelelahutuslikke ja vanusele sobivaid tegevusi, mis õpetavad inseneriteaduse disainiprotsessi. See artikkel sisaldab 21 huvitavat ja interaktiivset inseneriteaduse disainiprotsessi harjutust, mida õpetajad saavad nautida koosNeed tegevused on mõeldud selleks, et aidata noortel leida praktiline viis, kuidas leida loovalt disainilahendusi igapäevastele probleemidele.

1. Protsessi selgitamine

See on suurepärane harjutus noortele, sest see annab neile visuaalse ja interaktiivse õpikogemuse, mis võib äratada nende huvi inseneriteaduse vastu ja stimuleerida nende loovust. Selles videos kirjeldatakse üksikasjalikult projekteerimisprotsessi samme ja muid maailmas jälgitavaid insenerideid.

2. Tee vahukommi väljakutse

Kuna see edendab koostööd, probleemide lahendamist ja loomingulist mõtlemist, on vahukommi väljakutse suurepärane inseneriprotsessi harjutus. Nende ülesanne on lihtsalt ehitada vahukommidest ja spagetist pilvelõhkuja. Kõige kõrgem pilvelõhkuja võidab.

3. Registreeri lapsed insenerilaagrisse

Laste registreerimine insenerilaagrisse on suurepärane lähenemisviis selle teema tutvustamiseks. Õpilased saab jagada insenerimeeskondadesse, kus nad õpivad erinevaid insenerikukutseid ja inseneriprojekti protsessi ning töötavad grupiprojektide kallal, lihvides samal ajal oma kriitilist mõtlemist ja probleemide lahendamise oskust.

4. Kujundage ja ehitage paberlennuki stardimasin

See tegevus võimaldab õppijatel uurida aerodünaamikat, mehaanikat ja füüsika põhialuseid. Õpilased võivad katsetada oma prototüüpe ja katsetada erinevate materjalidega, nagu PVC-torud, papp, kummipaelad ja vedrud. Kasutades erinevaid konstruktsioone ja stardistrateegiaid, saavad nad kindlaks teha, millised neist lendavad kõige kaugemale ja kiiremini.

5. Loo kodune laavalamp, kasutades majapidamises kasutatavaid esemeid

See insener-tehniline disainitegevus õpetab noortele vedelike omadusi ja tihedust. Õpilased saavad kasutada vedelike, nagu vesi, selge sooda või õlid, segu koos erinevate värvide ja esemetega, et luua ilusaid laavalampe, õppides samal ajal nende taga olevat teadust.

6. Ehita lihtne masin, kasutades Lego telliseid

Põhimasinate ehitamine Lego klotsidest on suurepärane inseneriprotsessi harjutus loovuse, probleemide lahendamise ja kriitilise mõtlemise edendamiseks. Noored saavad kasutada oma kujutlusvõimet erinevate masinate, näiteks rihmarataste, hoobade või hammasratta süsteemide projekteerimiseks ja ehitamiseks.

7. Loo marmorirada, kasutades papptorusid ja muid materjale

Õpetajad võivad anda oma õpilastele selle projekti klassi disainiprojektina, et edendada loovust, probleemide lahendamist ja koostööd. Lapsed saavad proovida erinevate kallakute ja takistuste kombinatsioone, et ehitada ainulaadne marmorirada.

8. Popsikepi katapult

See tegevus julgustab loovust. Kasutades pulgapulgad, kummipaelad, teibid, liimi ja eseme, mida käivitada, saavad õpilased proovida erinevaid konstruktsioone ja luua toimiva katapuldi, õppides samal ajal mehaanika ja füüsika põhitõdesid.

9. Ehitage väikese mootori ja päikesepaneeli abil mini päikeseenergial töötav auto

See tegevus õpetab lastele säästvat energiat, mehaanikat ja füüsika põhitõdesid. Õpilased saavad loovalt kombineerida selliseid materjale nagu kummirattad, PVC-plaat, teip, juhtmed, alalisvoolumootor ja metallvardad, et luua mini päikeseenergial töötav auto.

10. Loo kodune muusikainstrument, kasutades taaskasutatud materjale

See tegevus õpetab lastele helilainete ja akustika kohta. Selliste materjalidega nagu kokkupandav papp, metallribad ja keeled saavad lapsed valmistada ainulaadseid ja praktilisi muusikainstrumente, õppides samal ajal nende taga peituvat teadust.

11. Ehita tuulega töötav auto

See lõbus tegevus tutvustab lastele taastuvenergiat. Õpilased saavad kasutada lihtsaid materjale, nagu pudelikaaned, lame puitlaud, kokkupandav kartongitükk ja pisikesed puupulgad, et valmistada praktiline tuulejõul töötav auto, õppides samal ajal tuuleenergiat tundma.

12. Loo vee filtreerimissüsteem, kasutades plastpudelit ja liiva

Veefiltrisüsteemi valmistamine plastpudelist ja liivast on suurepärane harjutus, et õpetada noortele vee filtreerimise ja puhastamise mõisteid. Õpilased võivad kasutada läbipaistvat plastpudelit, liiva, kruusa, aktiivsütt, teipi ja vatti, et valmistada lihtne filtrisüsteem, õppides samal ajal puhta vee vajalikkust.

13. Projekteeri ja ehita labürint, kasutades pappi ja muid materjale

See labürindiprojekt julgustab probleemide lahendamist ja kriitilist mõtlemist. Lapsed võivad kõigepealt joonistada paberile ainulaadse labürindi kujunduse ja seejärel kasutada pappi, et panna üles takistused ja väljakutsed, et moodustada oma kujunduse järgi toimiv labürint.

14. Ehita lihtne elektriline vooluahel, kasutades akut ja juhtmeid

Lapsed saavad õppida elektrienergia ja elektroonika põhialuseid, luues patarei ja juhtmete abil elementaarse elektriahelat, mis on osa huvipakkuvast inseneriprotsessi harjutusest. Nad saavad selle käigus katsetada erinevaid pinge- ja takistustasemete väärtusi.

15. Kujundage ja ehitage mini kasvuhoone, kasutades taaskasutatud materjale

See harjutus julgustab jätkusuutlikkust, leidlikkust ja probleemide lahendamist. Lapsed saavad liimiga liimipulkade abil luua raami, millele nad saavad peale tuulutusavade läbitorkamist läbipaistva plastmassist tassi kattena asetada. Kui see on valmis, võivad nad panna sinna minipotti seemiku ja jälgida selle kasvu.

16. Loo õhupalliga töötav auto, kasutades õlgi ja õhupalli

See on lõbus ja põnev harjutus, mis õpetab noortele mehaanikat ja füüsikat. Pärast seda, kui lapsed on kinnitanud papi mõne plastratta külge, et moodustada rattapõhi, kinnitatakse osaliselt õhupalli sisse pandud kõrre kummiga tihedalt õhupalli külge ja teibitakse rattapõhi külge. Kui lapsed puhuvad õhupalli õhku, põhjustab õhuvool rattapõhi liikuma hakkamist.

17. Valmistage suupistevankri süsteem

Suupistevõlli süsteemi loomise harjutus õpetab lapsi tundma tõukerataste ja põhiliste masinate tööd. Kasuliku ja loomingulise suupistevõlli süsteemi ehitamiseks kombineerivad lapsed nööri, teipi, plasttopsid ja pappkarbi.

18. Konstrueeri ja ehita purilennuk, kasutades balsa puitu ja riidepaberit

Lapsed saavad alustada oma projekteerimisprotsessi paberil; nad saavad koostada põhilised skeemid purilennukist, mille nad soovivad ehitada. Oma skeemijooniste ja juhendajate abiga saavad nad ühendada materjalid, nagu balsapuit, stürofoam, papp, paber ja teip, et valmistada unikaalseid purilennukeid.

19. Loo lihtne motoriseeritud paat, kasutades väikest mootorit ja propellerit

Selles tegevuses saavad lapsed kasutada selliseid materjale nagu alalisvoolumootor, veekindel hermeetik, propeller, mõned juhtmed, liim, käärid, stürofoam ja jootekolb, et luua oma kavandi põhjal mootoriga paat. Juhendajad peavad olema kergesti kättesaadavad, et aidata keeruliste tööriistade käsitsemisel.

20. Ehita lihtne hõljuk, kasutades õhupalli ja CD-d.

See tegevus õpetab õpilastele õhurõhku ja aerodünaamikat. Õpetajad saavad selliste materjalidega nagu õhupall, liim ja kompaktplaat aidata lastel konstrueerida lihtsat hõljukit, samal ajal kui nad õpivad tõste- ja tõukejõudu.

21. Konstrueeri ja ehita lihtne robotkäsi, kasutades õlgi ja nööri

See disainiprojekt julgustab loovust, probleemide lahendamist ja kriitilist mõtlemist. lapsed saavad nöörid läbi õlgede keerata ja kinnitada õled pappaluse külge, olles eelnevalt veendunud, et nöörid on õlgede sees kinni. Kui see lihtne robotkäsi on valmis, saab see lihtne robotkäsi sulgeda või avada, kui nööridest tõmmata või need lahti lasta.