21 activités sur le processus de conception technique pour faire participer les penseurs critiques

 21 activités sur le processus de conception technique pour faire participer les penseurs critiques

Anthony Thompson

Une exposition précoce à l'ingénierie et à la conception peut susciter chez les enfants un intérêt pour les domaines des STIM tout au long de leur vie et développer leur esprit critique, leur capacité à résoudre des problèmes et leur créativité. Cependant, il peut être difficile de trouver des activités divertissantes et adaptées à l'âge des enfants qui enseignent le processus de conception technique.Ces activités ont pour but d'aider les jeunes à trouver un moyen pratique d'apporter des solutions créatives à des problèmes quotidiens.

1. le processus expliqué

Il s'agit d'un excellent exercice pour les jeunes, car il leur offre une expérience d'apprentissage visuelle et interactive qui peut éveiller leur intérêt pour l'ingénierie et stimuler leur créativité. Cette vidéo détaille les étapes du processus de conception ainsi que d'autres idées d'ingénierie observables dans le monde.

2. relever le défi de la guimauve

Parce qu'il encourage la coopération, la résolution de problèmes et la pensée créative, le défi de la guimauve est un excellent exercice de conception technique. Leur défi consiste simplement à construire un gratte-ciel avec des guimauves et des spaghettis. Le gratte-ciel le plus haut gagne.

3. inscrire les enfants à un camp d'ingénieurs

Les élèves peuvent être répartis en équipes d'ingénieurs où ils découvriront les différentes professions de l'ingénierie et le processus de conception technique et travailleront sur des projets de groupe tout en aiguisant leur esprit critique et leur capacité à résoudre des problèmes.

4. concevoir et construire un lanceur d'avions en papier

Cette activité permet aux apprenants d'étudier l'aérodynamique, la mécanique et les principes fondamentaux de la physique. Les élèves peuvent tester leurs prototypes et expérimenter avec différents matériaux tels que des tuyaux en PVC, du carton, des élastiques et des ressorts. En utilisant différentes conceptions et stratégies de lancement, ils peuvent déterminer ceux qui volent le plus loin et le plus vite.

5. créer une lampe à lave maison à l'aide d'objets ménagers

Les élèves peuvent utiliser un mélange de liquides tels que l'eau, le soda clair ou les huiles, ainsi que différentes couleurs et différents objets pour créer de magnifiques lampes à lave tout en apprenant la science qui les sous-tend.

6. construire une machine simple avec des briques Lego

La construction d'une machine de base à partir de briques Lego est un excellent exercice de conception technique qui encourage la créativité, la résolution de problèmes et l'esprit critique. Les jeunes peuvent utiliser leur imagination pour concevoir et construire diverses machines telles que des poulies, des leviers ou des systèmes d'engrenage.

7. créer une course de billes à l'aide de tubes en carton et d'autres matériaux

Les enseignants peuvent proposer ce projet à leurs élèves dans le cadre d'un défi de conception de classe afin de promouvoir la créativité, la résolution de problèmes et la coopération. Les enfants peuvent essayer des combinaisons de pentes et d'obstacles différents pour construire une piste de billes unique.

8. bâton de glace Catapulte

À l'aide de bâtons de popsicle, d'élastiques, de rubans adhésifs, de colle et d'un objet à lancer, les élèves peuvent essayer différents modèles et créer une catapulte fonctionnelle tout en apprenant les principes fondamentaux de la mécanique et de la physique.

9. construire une mini-voiture solaire avec un petit moteur et un panneau solaire

Les élèves peuvent combiner de manière créative des matériaux tels que des roues en caoutchouc, des panneaux en PVC, du ruban adhésif, des fils, un moteur à courant continu et des tiges métalliques pour créer une mini-voiture à énergie solaire.

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10. créer un instrument de musique artisanal à partir de matériaux recyclés

Avec des matériaux tels que du carton pliable, des bandes de métal et des cordes, les enfants peuvent fabriquer des instruments de musique uniques et pratiques tout en apprenant la science qui les sous-tend.

11. construire une voiture éolienne

Les élèves peuvent utiliser des matériaux simples tels que des couvercles de bouteilles, une planche de bois plate, un morceau de carton pliable et de minuscules bâtons de bois pour fabriquer une voiture éolienne pratique tout en apprenant ce qu'est l'énergie éolienne.

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12. créer un système de filtration de l'eau à l'aide d'une bouteille en plastique et de sable

Les élèves peuvent utiliser une bouteille en plastique transparent, du sable, du gravier, du charbon actif, du ruban adhésif et de la laine de coton pour fabriquer un système de filtrage simple tout en apprenant la nécessité d'avoir de l'eau propre.

13. concevoir et construire un labyrinthe en utilisant du carton et d'autres matériaux

Ce projet de labyrinthe encourage la résolution de problèmes et l'esprit critique. Les enfants peuvent d'abord dessiner un labyrinthe unique sur papier, puis utiliser du carton pour placer des obstacles et des défis afin de former un labyrinthe fonctionnel selon leur dessin.

14. construire un circuit électrique simple à l'aide d'une pile et de fils électriques

Les enfants peuvent apprendre les principes fondamentaux de l'électricité et de l'électronique en créant un circuit électrique de base à l'aide d'une pile et de fils, dans le cadre d'un exercice de conception technique engageant.

15. concevoir et construire une mini-serre à l'aide de matériaux recyclés

Cet exercice encourage la durabilité, l'inventivité et la résolution de problèmes. Les enfants peuvent utiliser des bâtons de popsicle pour créer un cadre en appliquant de la colle, et ils peuvent y placer un gobelet en plastique transparent comme couvercle après avoir percé des trous d'aération à travers le gobelet. Une fois l'exercice terminé, ils peuvent placer un semis dans un mini-pot à l'intérieur et le regarder grandir.

16. créer une voiture alimentée par un ballon à l'aide de pailles et d'un ballon de baudruche

Il s'agit d'un exercice amusant et passionnant qui permet aux jeunes d'apprendre la mécanique et la physique. Après avoir fixé du carton à des roues en plastique pour former un empattement, les enfants insèrent une paille partiellement dans un ballon qu'ils fixent au ballon à l'aide d'un élastique et qu'ils collent à l'empattement. Lorsque les enfants soufflent de l'air dans le ballon, la poussée d'air entraîne la propulsion de l'empattement.

17. fabriquer un système de poulie pour le goûter

L'exercice consistant à créer un système de poulie pour le goûter sensibilise les enfants au fonctionnement des poulies et des machines de base. Pour construire un système de poulie pour le goûter utile et créatif, les enfants utiliseront de la ficelle, du ruban adhésif, des gobelets en plastique et une boîte en carton.

18. concevoir et construire un planeur avec du balsa et du papier de soie

Les enfants peuvent commencer leur processus de conception sur papier, en dessinant les schémas de base du planeur qu'ils veulent construire. Sur la base de leurs schémas et avec l'aide des instructeurs, ils peuvent associer des matériaux tels que le balsa, le polystyrène, le carton, le papier et le ruban adhésif, pour fabriquer des planeurs uniques.

19. créer un bateau motorisé simple à l'aide d'un petit moteur et d'une hélice

Dans cette activité, les enfants peuvent utiliser des matériaux tels qu'un moteur à courant continu, des produits d'étanchéité, une hélice, des fils, de la colle, des ciseaux, de la mousse de polystyrène et un fer à souder pour créer un bateau motorisé d'après leurs dessins.

20. construire un aéroglisseur simple à l'aide d'un ballon et d'un CD

Avec du matériel comme un ballon, de la colle et un disque compact, les tuteurs peuvent aider les enfants à concevoir un aéroglisseur simple tout en apprenant ce qu'est la portance et la poussée.

21. concevoir et construire une main robotique simple à l'aide de pailles et d'une ficelle

Ce projet de conception encourage la créativité, la résolution de problèmes et l'esprit critique. Les enfants peuvent enfiler des ficelles dans des pailles et fixer les pailles à une base en carton, après s'être assurés que les ficelles sont agrafées à l'intérieur de la paille. Une fois terminée, cette simple main de robot pourra se fermer ou s'ouvrir lorsque les ficelles seront tirées ou relâchées.

Anthony Thompson

Anthony Thompson est un consultant pédagogique chevronné avec plus de 15 ans d'expérience dans le domaine de l'enseignement et de l'apprentissage. Il se spécialise dans la création d'environnements d'apprentissage dynamiques et innovants qui soutiennent l'enseignement différencié et engagent les élèves de manière significative. Anthony a travaillé avec un large éventail d'apprenants, des élèves du primaire aux apprenants adultes, et se passionne pour l'équité et l'inclusion dans l'éducation. Il est titulaire d'une maîtrise en éducation de l'Université de Californie à Berkeley et est un enseignant certifié et un coach pédagogique. En plus de son travail de consultant, Anthony est un blogueur passionné et partage ses idées sur le blog Teaching Expertise, où il aborde un large éventail de sujets liés à l'enseignement et à l'éducation.