Snemma útsetning fyrir verkfræði og hönnun getur skapað hjá börnum ævilangan áhuga á STEM sviðum og þróað gagnrýna hugsun þeirra, lausn vandamála og sköpunargáfu. Samt getur verið erfitt að finna skemmtilega og aldurshæfa starfsemi sem kennir verkfræðihönnunarferlið. Þessi grein inniheldur 21 grípandi og gagnvirkar verkfræðihönnunaræfingar sem kennarar geta notið með börnum sínum. Þessum aðgerðum er ætlað að hjálpa ungu fólki að finna praktíska leið til að skapa hönnunarlausnir á hversdagslegum vandamálum.

1. Ferlið útskýrt

Þetta er frábær æfing fyrir ungt fólk þar sem það veitir þeim sjónræna og gagnvirka námsupplifun sem getur vakið áhuga þeirra á verkfræði og örvað sköpunargáfu þeirra. Þetta myndband útskýrir skrefin í hönnunarferlinu sem og aðrar verkfræðihugmyndir sem sjáanlegar eru í heiminum.

2. Gerðu marshmallow áskorunina

Vegna þess að hún stuðlar að samvinnu, lausn vandamála og skapandi hugsun, er marshmallow áskorunin frábær verkfræðileg hönnunarferli. Áskorun þeirra er einfaldlega að byggja skýjakljúf úr marshmallows og spaghetti. Hæsti skýjakljúfurinn vinnur.

3. Skráðu krakka í verkfræðibúðir

Að skrá börn í verkfræðibúðir er frábær nálgun til að kynna þeim efnið. Hægt er að skipta nemendum íverkfræðiteymi þar sem þeir munu fræðast um ýmsar verkfræðistéttir og verkfræðihönnunarferlið og vinna að hópverkefnum samhliða því að skerpa á gagnrýninni hugsun og hæfileika til að leysa vandamál.

4. Hanna og smíða pappírsflugvél

Þessi starfsemi gerir nemendum kleift að rannsaka loftaflfræði, aflfræði og grundvallaratriði í eðlisfræði. Nemendur geta prófað frumgerðir sínar og gert tilraunir með mismunandi efni eins og PVC rör, pappa, gúmmíbönd og gorma. Með því að nota ýmsar útfærslur og sjósetningaraðferðir geta þeir ákvarðað hverjir fljúga lengst og fljótast.

5. Búðu til heimatilbúinn hraunlampa með því að nota heimilishluti

Þessi verkfræðilega hönnunarstarfsemi kennir ungmennum um vökvaeiginleika og þéttleika. Nemendur geta notað blöndu af vökva eins og vatni, glæru gosi eða olíu, ásamt mismunandi litum og hlutum til að búa til fallega hraunlampa á meðan þeir læra um vísindin á bak við þá.

6. Smíðaðu einfalda vél með því að nota legókubba

Að smíða grunnvél úr legokubbum er frábært verkfræðilegt hönnunarferli til að hvetja til sköpunar, leysa vandamál og gagnrýna hugsun. Ungt fólk getur notað ímyndunaraflið til að hanna og smíða ýmsar vélar eins og hjól, stangir eða gírkerfi.

7. Búðu til marmarahlaup með því að nota papparör og annað efni

Kennarargeta gefið nemendum sínum þetta verkefni sem hönnunaráskorun í bekknum til að efla sköpunargáfu, lausn vandamála og samvinnu. Börn geta prófað samsetningar af mismunandi brekkum og hindrunum til að búa til einstakt marmarahlaup.

8. Popsicle stick Catapult

Þessi starfsemi hvetur til sköpunar. Með því að nota ísspinna, gúmmíbönd, límbönd, lím og hlut til að hleypa af stað, geta nemendur prófað mismunandi hönnun og búið til virka grip á meðan þeir læra um aflfræði og grundvallaratriði eðlisfræði.

9. Smíðaðu lítinn sólarknúinn bíl með því að nota lítinn mótor og sólarplötu

Þessi starfsemi mun kenna krökkum um sjálfbæra orku, aflfræði og grundvallaratriði í eðlisfræði. Nemendur geta á skapandi hátt sameinað efni eins og gúmmíhjól, PVC borð, borði, víra, jafnstraumsmótor og málmstangir til að búa til lítinn sólarorkuknúinn bifreið.

10. Búðu til heimatilbúið hljóðfæri með því að nota endurunnið efni

Þetta verkefni mun kenna börnum um hljóðbylgjur og hljóðvist. Með efni eins og samanbrjótanlegum pappa, málmstrimlum og strengjum geta krakkar búið til einstök og hagnýt hljóðfæri á meðan þau læra um vísindin á bak við þau.

11. Smíðaðu vindknúinn bíl

Þessi skemmtilega starfsemi útsetur börn fyrir endurnýjanlegri orku. Nemendur geta notað einfalt efni eins og flöskulok, flatt viðarbretti, samanbrjótanlegt pappastykki og pínulitla viðarpinnaað búa til hagnýtan vindknúinn bifreið á sama tíma og hann lærir um vindorku.

12. Búðu til vatnssíunarkerfi með því að nota plastflösku og sandi

Að búa til vatnssíukerfi úr plastflösku og sandi er frábær æfing til að kenna unglingum um vatnssíun og -hreinsunarhugtök. Nemendur mega nota glæra plastflösku, sand, möl, virk kol, límband og bómull til að búa til einfalda síukerfið á meðan þeir læra um þörfina fyrir hreint vatn.

13. Hannaðu og byggðu völundarhús með því að nota pappa og önnur efni

Þetta völundarhús ýtir undir lausn vandamála og gagnrýna hugsun. Börn mega fyrst teikna einstaka völundarhúshönnun á pappír og nota síðan pappa til að setja upp hindranir og áskoranir til að mynda starfhæft völundarhús í samræmi við hönnun þeirra.

14. Búðu til einfalda rafrás með því að nota rafhlöðu og víra

Börn geta lært um grundvallaratriði rafmagns og rafeindatækni með því að búa til grunnrafrás með því að nota rafhlöðu og víra sem hluta af grípandi verkfræðihönnun ferli æfingu. Þeir geta prófað mismunandi spennu- og viðnámsstig á meðan þeir eru að því.

15. Hannaðu og byggðu lítið gróðurhús með því að nota endurunnið efni

Þessi æfing hvetur til sjálfbærni, frumleika og vandamála. Krakkar geta notað popsicle prik til að búa til ramma með notkun álím, og þeir geta sett glæra plastbolla á það sem hlíf eftir að hafa stungið loftræstigöt í gegnum bollann. Þegar þessu er lokið geta þau sett ungplöntu í lítinn pott inni og fylgst með henni vaxa.

16. Búðu til blöðruknúinn bíl með stráum og blöðru

Þetta er skemmtileg og spennandi æfing sem kennir ungu fólki um vélfræði og eðlisfræði. Eftir að krakkar hafa fest pappa við nokkur plasthjól til að mynda hjólhaf, er strá sem er stungið að hluta til í blöðru fest þétt við blöðruna með gúmmíbandi og límt við hjólhafið. Þegar krakkar blása lofti inn í blöðruna kemur loftflæði sem veldur því að hjólhafið knýr áfram.

17. Búðu til snarlhjólakerfi

Æfingin við að búa til snarlhjólakerfi fræðir börn um virkni hjóla og grunnvéla. Til að byggja upp gagnlegt og skapandi snarlhjólakerfi munu krakkar sameina tvinna, límband, plastbolla og pappakassa.

18. Hannaðu og smíðaðu svifflug með Balsa viði og vefjapappír

Krakkarnir geta hafið hönnunarferli sitt á pappír; að teikna upp grunnteikningar af svifflugunni sem þeir vilja smíða. Byggt á skýringarteikningum sínum og hjálp leiðbeinenda geta þeir tengt saman efni eins og balsavið, frauðplast, pappa, pappír og límband til að búa til einstakar svifflugur.

19. Búðu til einfaldan vélknúinn bát með því að nota lítinn mótor og skrúfu

ÍÍ þessari starfsemi geta krakkar notað efni eins og DC mótor, vatnsheld þéttiefni, skrúfu, nokkra víra, lím, skæri, frauðplast og lóðajárn til að búa til vélknúinn bát byggt á hönnun þeirra. Kennarar þurfa að vera tiltækir til að hjálpa til við að takast á við flókin verkfæri.

20. Smíðaðu einfaldan svifflugu með því að nota blöðru og geisladisk

Þetta verkefni kennir nemendum um loftþrýsting og loftaflfræði. Með efni eins og blöðru, lími og diski geta kennarar aðstoðað krakka við að hanna einfaldan Hovercraft á meðan þau læra um lyftingu og ýtu.

21. Hannaðu og byggðu einfalda vélmennahönd með því að nota strá og streng

Þetta hönnunarverkefni hvetur til sköpunargáfu, vandamálalausnar og gagnrýninnar hugsunar. krakkar geta þrædd strengi í gegnum strá og fest stráin við pappabotn, eftir að hafa gengið úr skugga um að strengirnir séu heftaðir inni í stráinu. Þegar henni er lokið mun þessi einfalda vélmennahönd geta lokað eða opnast þegar dregið er í strengina eða þeim sleppt.