45 高校への準備のための8年生のエンジニアリングプロジェクト

 45 高校への準備のための8年生のエンジニアリングプロジェクト

Anthony Thompson

目次

STEM/STEAMは、近年、教育者や保護者が子供の教育にそれぞれの分野(科学、技術、工学、芸術、数学)を取り入れることの重要性を認識し、大きな人気を集めています。 この最大の特徴は、将来のSTEMキャリアに備え、それぞれの分野が日常生活でどれほど使われているかを実感できる体験型学習ができることです。以下は、8年生が挑戦できるエンジニアリング・プロジェクトのリストです。 すべてではないにせよ、そのほとんどにはSTEMの複数の要素が含まれており、より楽しく、協力的で、インタラクティブな科学カリキュラムを構築するのに役立つことでしょう。

1.光を見ることができるロボットを作る

ロボット工学やコーディングに興味のある学生は、上記のガイドを使ってロボットを作ることができます。 エンジニアリングデザインプロセスに従い、簡単な工具を使うことで、学生はロボットを作り、テストし、必要に応じて調整することができます。

2.メカニカルハンドでさらに手を伸ばす

ストロー、輪ゴム、マスキングテープなど、身近にある材料を中心に、メカニカルハンドを制作します。 ハンドが正しく開閉できるよう、設計、製作、トラブルシューティングを行います。

3.宇宙着陸船を作って宇宙人を救え

スペースランダーは、カップ、テープ、紙などを使って、エイリアンのマシュマロを守る実験です。 中学2年生は、スペースランダーを設計し、エイリアンの安全を守りながら、誰が一番遠くまで落とせるか競います。

4.自分だけの観覧車を作ろう

このSTEMアクティビティでは、問題解決と粘り強さが重要です。 クラフトスティックを使って、自分だけの回転観覧車を作ります。 何度か挑戦するかもしれませんが、その結果は壮大なものになるでしょう!

5.人生の乗り物でビー玉を送る

中学2年生の理科の生徒に、紙やテープ、印刷可能な各パーツのテンプレートを使って、自分たちのジェットコースターをデザインし、組み立てる機会を与えよう。

6.紙飛行機を新たな高みへ打ち上げる

木材、厚紙、ポスターボードなどを使って、紙飛行機の発射台を設計・製作します。 飛行機をどこまで遠くに飛ばせるか、角度や機体の改造を試します。

7.カップのバランスが取れるような仕組みを作る

手軽なSTEMアクティビティとして、生徒たちに10分と少しの材料を与え、2つのカップをできるだけ高く、できるだけ離して支える構造物を作ることができるかどうかを競います。 生徒たちが何を考え出すか、きっと驚くことでしょう。

8.バルーンカーをゴールまで走らせる

この古典的な科学実験は、材料を変えたり減らしたり、車輪を自分で作ったり、車のデザインを事前に調べさせたりすることで、どの学年にも適応することができます。

9.JudoBotで友達に挑戦しよう

中学2年生のSTEM学習者は、ロボットをカスタマイズしてからリングに送り、どれが一番長持ちするかを競うことができます。 レッスンプランと、生徒がプロジェクトを完了するための完全な説明書が付属しています。

10.ニュートンのゆりかごを作ろう

作り方は上のリンクで紹介していますが、真ん中のボールの素材を変えたり、大きさの違う構造物を使ったりすることで、8年生の理科実験に近いものができます。

11.手作りカタパルトで物をどこまで投げられるかやってみよう

この体験型プロジェクトでは、エンジニアリング・デザインを使ってカタパルトを作ります。 家中にある材料を用意して、生徒が選択し、カタパルトの精度、パワー、決められたものを倒す能力をテストしてみます。

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12.フィジェットスピナーを取り入れる

中学2年生でも、授業でおもちゃを使うのは大好きです。 フィジェットスピナーを使い、ライトや小さなアンカーを付けて、重さがおもちゃの回転力にどう影響するかを確認します。

13.芸術的な面を見せる

理科のクラスに建築家の卵はいますか? レゴを渡して、絵の具の入ったカップを振り下ろすためのタワーを作ってもらいます。 角度、高さ、重さを試しながら、美しいデザインを作り上げます。

14.自分の中のダ・ヴィンチを表現する

ダ・ヴィンチ橋の模型をチームで作り、材料の選択肢を与え、それぞれの材料がどれだけの重量を支えることができるかをテストします。 この活動では、プロのようにエンジニアリングデザインプロセスを使用することができます!

15.ボートを作る

また、中学生の理科の課題として、「ホイルボート」があります。 ボートを設計し、重りを少しずつ加えて浮力を調べ、浮いているかどうかを確認します。

16.ピンボールで遊ぶ

動く部品を使ったピンボールマシンを作り、工学的な能力を試します。 障害を克服し、創造性を発揮できるようなデザインを考えてください。

17.宇宙へ羽ばたく

ロケットや着陸装置など宇宙をテーマにした装置を設計・製作し、チームワーク、エンジニアリング、数学に焦点を当てた数週間の科学活動を提供するSTEMカリキュラムです。

18.生体医工学で命を救う

このプロジェクトでは、心臓の仕組みについて学んだ後、人工心臓弁を作り、その機能を説明する作業を行います。

19.工学と実生活をつなぐ、油圧橋。

実際の橋は、必要なときに部品を動かすために油圧システムを使用しています。 橋の設計と建設では、橋を作り、その強さをテストし、適切なリフトを作ることに挑戦することで、生徒の工学的思考を刺激します。

20.学校の新しい力の出し方を見つける

再生可能エネルギーで学校を維持するためのさまざまな方法を生徒に評価させることで、工学のデータ分析に重点を置く。 レッスンプランと全国のデータが提供されている。

21.無限大鏡を作る

インフィニティミラーは、複数の鏡とLEDライトを使って、目の錯覚を起こさせるものです。 学生が計画を立てる必要があり、他のプロジェクトよりも少し材料が必要ですが、それに見合うだけの結果が得られるでしょう!

22.話せない人のためのツール作成

自分で話すことができない人のためにコミュニケーションボードを作ることで、エンジニアリングを実社会につなげます。 コーディング、建設、エンジニアリングデザインプロセスが含まれています。

23.カップを使って人間を持ち上げる

紙コップと段ボールだけで、人間の体重を支える構造物を作ることができるかどうか、2段以上の塔を作ることができるかどうか、建築家の卵たちを刺激してください。

24.植物の賢さを試す

植物は光を求めて成長しますが、迷路の中で光に向かって成長することができるでしょうか。 生徒にさまざまな迷路を設計してもらい、植物にどのような影響を与えるか確認してみましょう。

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25.理科の授業を一段と盛り上げる

アイスキャンディーの棒、ゴムチューブ、釘を使って昇降するエレベーターを設計し、誰が一番重いものを持ち上げられるかを競います。

26.自分で家具を作る

教室の模様替えが必要な場合、エンジニアリング・デザイン・プロセスを使って、段ボールや紙、簡単な接着剤で実物大の家具を作ります。 事前にプロトタイプを作り、デザインの機能性を確認させます。

27.重いものを卵の殻の上に乗せてバランスをとる

卵の殻は、一般に考えられているよりも丈夫です。 生徒は、卵の殻をさまざまな方法で置き、その上に物を載せてバランスをとる前に、どのように間隔をあけるか計画することでこれを試すことができます。

28.ゾンビの黙示録で友人を救う

ゾンビを題材にしたシナリオを作成し、エンジニアリングのスキルを使って友達のために義足を作ることで、生徒をこのエンジニアリングの挑戦に引き込みます。 チームメイトと一緒に体重を支える能力をテストすることもできます。

29.自分だけのゴールデンゲートブリッジを作ろう

この橋のエンジニアリング・プロジェクトで、生徒たちにリサイクルの価値を思い出させ、建築能力を試してみましょう。 このプロジェクトは、指示を与えたり、実際の吊り橋を見て自分で設計してみたりすることでレベルアップします。

30.冷静さを保つ

水筒を断熱し、できるだけ長い時間冷たさを保つために、適切な材料を選択する必要があります。

31.フーズボールで脳を活性化させる

フーズボールは休憩時間だけのものではありません。 STEM Educationでは、生徒たちが自分たちの手でフーズボールテーブルを計画・製作し、それを使って対戦することで、教室にフーズボールを持ち込んでいます。

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32.ズームできるネズミ捕り車をデザインしよう

数学、物理学、デザインプロセスを駆使して、仕掛けのスナップひとつで動く乗り物を作るという、中学2年生が最初から夢中になれる定番のプロジェクトです。

33.イタリアに旅行に行く

パスタは安価で、STEMプロジェクトの定番素材です。 マシュマロと組み合わせて、大きな重量を支えるタワーを作りましょう。

34.摩擦の効果を実感する

理科8年生では、摩擦の影響を調べるために、さまざまな表面で物を発射し、その距離を調べます。 また、どのように物を発射するかは、工学的な才能を試すことになります。

35.エジプトに旅行する

ピラミッドについて学んだことがある人は多いと思いますが、自立するピラミッドを作ることができましたか? つまようじの大きさを変えたり、「モルタル」の選択肢を増やしたり、時間をかけたり、バリエーションは様々です。

36.自作のウォータースライダーで夏を滑り込ませる

ペーパータオルの筒を使ったウォータースライダーほど楽しいものはありません。 ウォータースライダーを作るだけでなく、何度も使えるように防水加工をする材料を探すことにも挑戦してください。

37.ボトルを宇宙へぶっ飛ばす

コーラとメントスの定番アクティビティをアレンジして、ボトルロケットを作らせます。 化学反応の探求とエンジニアリングを組み合わせて、誰のロケットがボトルを一番高く打ち上げられるかを競います。

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38.ジンジャーブレッドの楽しみ方を調理する

低学年のうちは、ジンジャーブレッドを自分で焼いてみて、クリスマスの風景や歴史的なモニュメントを作るなど、中学2年生のプロジェクトとして活用することも可能です。

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39.水時計で時間を知らせる

この水時計のアクティビティは、中学2年生がより複雑なシステムのエンジニアリングを始めるのに役立ちます。 このプロジェクトでは、ロボット工学と家庭用材料を使用して、2時間の時間を正確に知らせる水時計を作ることに挑戦します。

40.教室で水槽を作る

より正確には、この第8回目の科学プロジェクトでは、植物と動物が互いに依存し合うアクアポニックスシステムを構築します。 既製キットを購入するか、生徒が独自にパーツを作成することで、生徒に適したレベルにすることができます。

41.中世にさかのぼる

現代版バッタリング・ラムを作れるか? 材料を用意し、車輪とバッタリング・ラムの両方が効率よく動くように、最も効率的な設計に挑戦してもらいます。 かっこよく作れるとポイントアップ!

42.ルーブ・ゴールドバーグに単純作業を手伝ってもらう

ルーブ・ゴールドバーグ・マシンは、照明の点灯や魚の餌やりなど、単純な作業を一連の手順で実現する機械で、その可能性は無限大です!

43.ビー玉をジャンプさせる

このSTEMチャレンジでは、ビー玉(またはその他の小さなもの)が跳ね返るトランポリンを作り、生徒の建築設計能力を試します。 最も高く跳ね返ったものや、最も多く跳ね返ったものを表彰することができます。

44.紙飛行機をさらにレベルアップさせよう

中学生で紙飛行機? もちろんです!より複雑な飛行機をデザインして作るだけでなく、データを追跡してグラフ化することもあります。

45.動く水車を作る

水車を作るには、どんな材料を使えばいいのだろう? この昔の技術は、現在でも設計や建築計画を試すことができる。

これらは、中学2年生の理科の生徒が工学的設計プロセスを使い、より具体的に学ぶための選択肢のほんの一部です。 生徒たちのニーズ、用意できる材料、実験やプロジェクトにかけられる時間に応じて、これらをレベル分けすることができます。 いくつ、どれを選んでも、生徒たちは体験的で楽しい時間を過ごせるでしょう。を学び、新しい、より良い方法で脳を使用することができます!

よくある質問

8年生の理科ではどのようなテーマが扱われるのですか?

これは、お住まいの地域やカリキュラムによって異なりますが、ほとんどの8年生の科学クラスは、物理科学に焦点を当て、化学、物理、生命科学をブレンドしています。

簡単な科学実験にはどんなものがある?

また、キットやレッスンプランを購入したり、前もって材料を用意しておくことで、授業にかかる時間を短縮できるものも多くあります。

Anthony Thompson

アンソニー・トンプソンは、教育と学習の分野で 15 年以上の経験を持つ、経験豊かな教育コンサルタントです。彼は、差別化された指導をサポートし、生​​徒を有意義な方法で参加させる、ダイナミックで革新的な学習環境の作成を専門としています。アンソニーは、小学生から大人の学習者まで、さまざまな学習者と協力してきており、教育における公平性と包括性に情熱を持っています。彼はカリフォルニア大学バークレー校で教育学の修士号を取得しており、認定教師および指導コーチでもあります。アンソニーは、コンサルタントとしての仕事に加えて、熱心なブロガーでもあり、Teaching Expertise ブログで自身の洞察を共有しており、そこでは教育と教育に関連する幅広いトピックについて議論しています。