ინჟინერიისა და დიზაინის ადრეულმა შეხებამ შეიძლება გამოიწვიოს ბავშვებში სიცოცხლის განმავლობაში STEM სფეროებისადმი ინტერესი და განავითაროს მათი კრიტიკული აზროვნება, პრობლემების გადაჭრა და კრეატიულობა. თუმცა, გასართობი და ასაკის შესაბამისი აქტივობების პოვნა, რომელიც ასწავლის საინჟინრო დიზაინის პროცესს, შეიძლება რთული იყოს. ეს სტატია შეიცავს 21 საინტერესო და ინტერაქტიულ საინჟინრო დიზაინის სავარჯიშოს, რათა მასწავლებლებმა ისიამოვნონ შვილებთან ერთად. ეს აქტივობები მიზნად ისახავს დაეხმაროს ახალგაზრდებს იპოვონ პრაქტიკული გზა, რათა შემოქმედებითად უზრუნველყონ დიზაინის გადაწყვეტილებები ყოველდღიური პრობლემებისთვის.

1. პროცესის განმარტება

ეს არის შესანიშნავი სავარჯიშო ახალგაზრდებისთვის, რადგან ის აძლევს მათ ვიზუალურ და ინტერაქტიულ სწავლის გამოცდილებას, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მათი ინტერესი ინჟინერიის მიმართ და გაააქტიუროს მათი შემოქმედება. ამ ვიდეოში დეტალურადაა აღწერილი დიზაინის პროცესის საფეხურები, ისევე როგორც სხვა საინჟინრო იდეები, რომლებიც შეინიშნება მსოფლიოში.

2. შეასრულეთ Marshmallow Challenge

რადგან ის ხელს უწყობს თანამშრომლობას, პრობლემების გადაჭრას და შემოქმედებით აზროვნებას, მარშმალოუს გამოწვევა შესანიშნავი საინჟინრო დიზაინის პროცესია. მათი გამოწვევა უბრალოდ ცათამბჯენის აშენებაა მარშმელოუსა და სპაგეტისგან. ყველაზე მაღალი ცათამბჯენი იმარჯვებს.

3. ბავშვების დარეგისტრირება საინჟინრო ბანაკში

ბავშვების დარეგისტრირება საინჟინრო ბანაკში შესანიშნავი მიდგომაა ამ საკითხში მათთვის გასაცნობად. სტუდენტები შეიძლება დაიყოსსაინჟინრო გუნდები, სადაც ისინი გაეცნობიან სხვადასხვა საინჟინრო პროფესიებს და საინჟინრო დიზაინის პროცესს და იმუშავებენ ჯგუფურ პროექტებზე, აუმჯობესებენ მათ კრიტიკულ აზროვნებას და პრობლემების გადაჭრის შესაძლებლობებს.

4. შეიმუშავეთ და ააწყვეთ ქაღალდის თვითმფრინავის გამშვები

ეს აქტივობა საშუალებას აძლევს მოსწავლეებს გამოიკვლიონ აეროდინამიკის, მექანიკის და ფიზიკის საფუძვლები. სტუდენტებს შეუძლიათ შეამოწმონ თავიანთი პროტოტიპები და ექსპერიმენტი ჩაატარონ სხვადასხვა მასალებზე, როგორიცაა PVC მილები, მუყაო, რეზინის ზოლები და ზამბარები. სხვადასხვა დიზაინისა და გაშვების სტრატეგიების გამოყენებით, მათ შეუძლიათ განსაზღვრონ რომელი ფრენა ყველაზე შორს და სწრაფად.

5. შექმენით ხელნაკეთი ლავას ნათურა საყოფაცხოვრებო ნივთების გამოყენებით

ეს საინჟინრო დიზაინის აქტივობა ასწავლის ახალგაზრდებს სითხის მახასიათებლებისა და სიმკვრივის შესახებ. სტუდენტებს შეუძლიათ გამოიყენონ სითხეების ნაზავი, როგორიცაა წყალი, გამჭვირვალე სოდა ან ზეთები, სხვადასხვა ფერისა და ნივთების გვერდით, რათა შექმნან ლამაზი ლავის ნათურები და სწავლობენ მათ მიღმა არსებულ მეცნიერებას.

6. შექმენით მარტივი მანქანა ლეგოს კუბიკების გამოყენებით

ლეგოს კუბიკებისგან ძირითადი აპარატის აგება შესანიშნავი საინჟინრო დიზაინის სავარჯიშოა კრეატიულობის, პრობლემების გადაჭრისა და კრიტიკული აზროვნების წახალისებისთვის. ახალგაზრდებს შეუძლიათ გამოიყენონ თავიანთი ფანტაზია, რათა დააპროექტონ და ააგონ სხვადასხვა მანქანები, როგორიცაა საბურავები, ბერკეტები ან გადაცემათა სისტემები.

7. შექმენით მარმარილოს გაშვება მუყაოს მილების და სხვა მასალების გამოყენებით

მასწავლებლებიშეუძლიათ თავიანთ სტუდენტებს შესთავაზონ ეს პროექტი, როგორც კლასის დიზაინის გამოწვევა, რათა ხელი შეუწყონ შემოქმედებითობას, პრობლემების გადაჭრას და თანამშრომლობას. ბავშვებს შეუძლიათ სცადონ სხვადასხვა ფერდობებისა და დაბრკოლებების კომბინაციები უნიკალური მარმარილოს ტრასის ასაგებად.

8. პოპსიკულის ჯოხი კატაპულტი

ეს აქტივობა ხელს უწყობს შემოქმედებითობას. ფაფისებური ჯოხების, რეზინის ზოლების, ლენტების, წებოს და გასაშვები საგნის გამოყენებით, სტუდენტებს შეუძლიათ სცადონ სხვადასხვა დიზაინი და შექმნან სამუშაო კატაპულტი მექანიკისა და ფიზიკის საფუძვლების გაცნობისას.

9. შექმენით მზის ენერგიაზე მომუშავე მინი მანქანა მცირე ძრავისა და მზის პანელის გამოყენებით

ეს აქტივობა ბავშვებს ასწავლის მდგრადი ენერგიის, მექანიკისა და ფიზიკის საფუძვლებს. სტუდენტებს შეუძლიათ შემოქმედებითად დააკავშირონ მასალები, როგორიცაა რეზინის დისკები, PVC დაფა, ლენტი, მავთულები, DC ძრავა და ლითონის წნელები, რათა შექმნან მინი მზის ენერგიაზე მომუშავე ავტომობილი.

10. შექმენით ხელნაკეთი მუსიკალური ინსტრუმენტი გადამუშავებული მასალების გამოყენებით

ეს აქტივობა ბავშვებს ასწავლის ხმის ტალღებს და აკუსტიკას. ისეთი მასალებით, როგორიცაა დასაკეცი მუყაო, ლითონის ზოლები და სიმები, ბავშვებს შეუძლიათ შექმნან უნიკალური და პრაქტიკული მუსიკალური ინსტრუმენტები, როდესაც სწავლობენ მათ მეცნიერებას.

11. ააწყვეთ ქარიზე მომუშავე მანქანა

ეს სახალისო აქტივობა ბავშვებს განახლებად ენერგიას ავლენს. სტუდენტებს შეუძლიათ გამოიყენონ მარტივი მასალები, როგორიცაა ბოთლის გადასაფარებლები, ბრტყელი ხის დაფა, დასაკეცი მუყაოს ნაჭერი და პატარა ხის ჩხირებიქარის ენერგიის სწავლისას პრაქტიკული ქარის მოძრავი ავტომობილის დამზადება.

12. შექმენით წყლის ფილტრაციის სისტემა პლასტიკური ბოთლისა და ქვიშის გამოყენებით

პლასტმასის ბოთლიდან და ქვიშისგან წყლის ფილტრაციის სისტემის დამზადება შესანიშნავი სავარჯიშოა ახალგაზრდებისთვის წყლის ფილტრაციისა და გაწმენდის კონცეფციების სწავლებისთვის. სტუდენტებს შეუძლიათ გამოიყენონ გამჭვირვალე პლასტმასის ბოთლი, ქვიშა, ხრეში, გააქტიურებული ნახშირი, ლენტი და ბამბა მარტივი ფილტრის სისტემის შესაქმნელად, სანამ სწავლობენ სუფთა წყლის საჭიროებას.

13. დააპროექტეთ და ააგეთ ლაბირინთი მუყაოსა და სხვა მასალების გამოყენებით

ეს ლაბირინთი პროექტი ხელს უწყობს პრობლემის გადაჭრას და კრიტიკულ აზროვნებას. ბავშვებს შეუძლიათ ჯერ დახატონ ლაბირინთის უნიკალური დიზაინი ქაღალდზე და შემდეგ გამოიყენონ მუყაო დაბრკოლებებისა და გამოწვევების დასაყენებლად, რათა შექმნან მოქმედი ლაბირინთი მათი დიზაინის მიხედვით.

14. მარტივი ელექტრული წრის აშენება ბატარეისა და მავთულის გამოყენებით

ბავშვებს შეუძლიათ გაეცნონ ელექტროენერგიის და ელექტრონიკის საფუძვლებს ბატარეისა და მავთულის გამოყენებით ბატარეისა და მავთულის გამოყენებით ძირითადი ელექტრული სქემის შექმნით. პროცესის ვარჯიში. მათ შეუძლიათ შეამოწმონ სხვადასხვა ძაბვისა და წინააღმდეგობის დონეები, სანამ ისინი ამ მდგომარეობაში არიან.

15. მინი სათბურის დიზაინი და აშენება რეციკლირებული მასალების გამოყენებით

ეს სავარჯიშო ხელს უწყობს მდგრადობას, გამომგონებლობას და პრობლემის გადაჭრას. ბავშვებს შეუძლიათ გამოიყენონ ჯოხები ჩარჩოს შესაქმნელადწებო, და მათ შეუძლიათ მასზე მოათავსონ გამჭვირვალე პლასტმასის თასი, როგორც საფარი მას შემდეგ, რაც ფინჯანში სავენტილაციო ხვრელებს გაუვლებენ. როდესაც ეს დასრულდება, მათ შეუძლიათ ნერგი მოათავსონ მინი ქოთანში და უყურონ მის ზრდას.

16. შექმენით ბურთით მომუშავე მანქანა ჩალისა და ბუშტის გამოყენებით

ეს არის სახალისო და საინტერესო სავარჯიშო, რომელიც ასწავლის ახალგაზრდებს მექანიკასა და ფიზიკას. მას შემდეგ, რაც ბავშვები პლასტმასის ბორბლებს ამაგრებენ მუყაოს ბორბლის ძირის შესაქმნელად, ბუშტში ნაწილობრივ ჩასმული ჩალა მჭიდროდ არის დამაგრებული ბუშტზე რეზინის ზოლით და მიმაგრებულია ბორბლის დისკზე. როდესაც ბავშვები ბუშტში ჰაერს უბერავენ, ჰაერის ნაკადი იწვევს ბორბლის დისკის მოძრაობას.

17. შექმენით საჭმლის საყრდენი სისტემა

საჭმლის საბურავის სისტემის შექმნის სავარჯიშო ასწავლის ბავშვებს საყრდენებისა და ძირითადი მანქანების მუშაობის შესახებ. სასარგებლო და კრეატიული საჭმლის საჭმელი სისტემის შესაქმნელად, ბავშვები დააკავშირებენ თოკს, ​​ლენტს, პლასტმასის ჭიქებს და მუყაოს ყუთს.

18. ბალზას ხის და ქსოვილის ქაღალდის გამოყენებით გლაიდერის დიზაინი და აგება

ბავშვებს შეუძლიათ დაიწყონ დიზაინის პროცესი ქაღალდზე; იმ პლანერის ძირითადი სქემების შედგენა, რომლის აშენებაც სურთ. მათი სქემატური ნახატებისა და ინსტრუქტორების დახმარებით, მათ შეუძლიათ დააკავშირონ მასალები, როგორიცაა ბალზას ხე, სტიროქაფი, მუყაო, ქაღალდი და ლენტი, რათა შექმნან უნიკალური პლანერები.

19. შექმენით მარტივი მოტორიზებული ნავი მცირე ძრავის და პროპელერის გამოყენებით

ამ აქტივობაში ბავშვებს შეუძლიათ გამოიყენონ მასალები, როგორიცაა DC ძრავა, წყალგაუმტარი დალუქვა, პროპელერი, რამდენიმე მავთული, წებო, მაკრატელი, სტიროქაფი და შედუღების უთო, რათა შექმნან მოტორიანი ნავი მათი დიზაინის საფუძველზე. დამრიგებლები უნდა იყვნენ ხელმისაწვდომი, რათა დაეხმარონ რთული ინსტრუმენტების მართვას.

20. შექმენით მარტივი ჰოვერკრაფტი აეროსტატისა და CD-ის გამოყენებით

ეს აქტივობა ასწავლის მოსწავლეებს ჰაერის წნევასა და აეროდინამიკას. ისეთი მასალებით, როგორიცაა ბუშტი, წებო და კომპაქტური დისკი, დამრიგებლებს შეუძლიათ დაეხმარონ ბავშვებს მარტივი ჰოვერკრაფტის შემუშავებაში, სანამ ისინი სწავლობენ აწევისა და ბიძგის შესახებ.

21. დააპროექტეთ და შექმენით მარტივი რობოტის ხელი ჩალისა და სიმების გამოყენებით

ეს დიზაინის პროექტი ხელს უწყობს შემოქმედებითობას, პრობლემის გადაჭრას და კრიტიკულ აზროვნებას. ბავშვებს შეუძლიათ ძაფები გადაახვიონ ღეროებში და მიამაგრონ ღეროები მუყაოს ძირზე, მას შემდეგ რაც დარწმუნდებიან, რომ სიმები ჩალაშია ჩამაგრებული. დასრულების შემდეგ, ეს მარტივი რობოტის ხელი შეძლებს დახუროს ან გახსნას, როდესაც ძაფები გაიჭიმება ან გათავისუფლდება.