Ankstyvas susidūrimas su inžinerija ir projektavimu gali paskatinti vaikus visą gyvenimą domėtis STEM sritimis ir ugdyti jų kritinį mąstymą, problemų sprendimą ir kūrybiškumą. Tačiau rasti įdomių ir amžių atitinkančių užsiėmimų, kuriuose būtų mokoma inžinerinio projektavimo proceso, gali būti sunku. Šiame straipsnyje pateikiama 21 įtraukianti ir interaktyvi inžinerinio projektavimo proceso užduotis, kuriomis pedagogai gali mėgautis sujų vaikams. Šia veikla siekiama padėti jaunuoliams rasti praktinį būdą kūrybiškai pateikti dizaino sprendimus kasdienėms problemoms spręsti.

1. Paaiškintas procesas

Tai puikus pratimas jaunimui, nes jis suteikia vaizdinės ir interaktyvios mokymosi patirties, kuri gali paskatinti jų susidomėjimą inžinerija ir paskatinti kūrybiškumą. Šiame vaizdo įraše išsamiai aprašomi projektavimo proceso etapai ir kitos pasaulyje pastebimos inžinerinės idėjos.

2. Atlikite Marshmallow iššūkį

Kadangi marshmallow iššūkis skatina bendradarbiavimą, problemų sprendimą ir kūrybinį mąstymą, jis yra puikus inžinerinio projektavimo proceso pratimas. Jų užduotis - tiesiog pastatyti dangoraižį iš zefyrų ir spagečių. Laimi aukščiausias dangoraižis.

3. Užregistruokite vaikus į inžinerijos stovyklą

Vaikus užrašyti į inžinerijos stovyklą - puikus būdas supažindinti juos su šiuo dalyku. Moksleiviai gali būti suskirstyti į inžinerines komandas, kuriose jie sužinos apie įvairias inžinerines profesijas ir inžinerinio projektavimo procesą, dirbs su grupiniais projektais ir kartu lavins savo kritinį mąstymą bei problemų sprendimo gebėjimus.

4. Suprojektuokite ir sukonstruokite popierinių lėktuvėlių paleidimo įrenginį

Šis užsiėmimas leidžia mokiniams tyrinėti aerodinamikos, mechanikos ir fizikos pagrindus. Mokiniai gali išbandyti savo prototipus ir eksperimentuoti su įvairiomis medžiagomis, tokiomis kaip PVC vamzdžiai, kartonas, guminės juostos ir spyruoklės. Naudodami įvairias konstrukcijas ir paleidimo strategijas, jie gali nustatyti, kurie iš jų skrenda toliausiai ir greičiausiai.

5. Sukurkite naminę lavos lempą naudodami namų apyvokos daiktus

Ši inžinerinio projektavimo užduotis moko jaunuolius apie skysčių savybes ir tankį. Mokiniai gali naudoti skysčių, pavyzdžiui, vandens, skaidrios sodos ar aliejų, mišinį, taip pat įvairias spalvas ir daiktus, kad sukurtų gražias lavos lempas ir tuo pačiu metu sužinotų apie mokslą.

6. Sukurkite paprastą mašiną iš "Lego" kaladėlių

Pagrindinės mašinos konstravimas iš "Lego" kaladėlių yra puikus inžinerinio projektavimo proceso pratimas, skatinantis kūrybiškumą, problemų sprendimą ir kritinį mąstymą. Jaunuoliai gali pasitelkti vaizduotę ir kurti bei konstruoti įvairias mašinas, pavyzdžiui, skriemulius, svertus ar pavarų sistemas.

7. Sukurkite marmuro rungtį naudodami kartoninius vamzdžius ir kitas medžiagas

Mokytojai gali pateikti šį projektą savo mokiniams kaip klasės projektavimo užduotį, skatinančią kūrybiškumą, problemų sprendimą ir bendradarbiavimą. Vaikai gali išbandyti įvairių nuolydžių ir kliūčių derinius, kad sukonstruotų unikalią marmuro trasą.

8. Popsicle stick katapulta

Naudodami ledinukų lazdeles, gumytes, juosteles, klijus ir objektą, kurį reikia paleisti, mokiniai gali išbandyti įvairias konstrukcijas ir sukurti veikiančią katapultą, kartu mokydamiesi mechanikos ir fizikos pagrindų.

9. Sukurkite mini saulės energija varomą automobilį naudodami mažą variklį ir saulės kolektorių

Šia užduotimi vaikai mokysis tvarios energijos, mechanikos ir fizikos pagrindų. Mokiniai gali kūrybiškai derinti tokias medžiagas kaip guminiai ratai, PVC plokštė, juosta, laidai, nuolatinės srovės variklis ir metaliniai strypai, kad sukurtų mini saulės energija varomą automobilį.

10. Sukurkite naminį muzikos instrumentą naudodami perdirbtas medžiagas

Naudodami tokias medžiagas kaip sulankstomas kartonas, metalinės juostelės ir stygos, vaikai gali pasigaminti unikalius ir praktiškus muzikos instrumentus ir tuo pačiu metu sužinoti apie jų mokslinius pagrindus.

11. Sukurkite vėjo varomą automobilį

Šia smagia užduotimi vaikai susipažįsta su atsinaujinančiąja energija. Naudodami paprastas medžiagas, pavyzdžiui, butelių dangtelius, plokščią medinę lentą, sulankstomą kartono gabalėlį ir mažas medines lazdeles, mokiniai gali pasigaminti praktišką vėjo varomą automobilį ir kartu sužinoti apie vėjo energiją.

12. Vandens filtravimo sistemos kūrimas naudojant plastikinį butelį ir smėlį

Vandens filtravimo sistemos gamyba iš plastikinio butelio ir smėlio - puikus pratimas, padedantis mokytis vandens filtravimo ir valymo sąvokų. Mokiniai gali naudoti skaidrų plastikinį butelį, smėlį, žvyrą, aktyvuotąją anglį, lipnią juostą ir vatą, kad pasigamintų paprastą filtravimo sistemą ir kartu sužinotų apie švaraus vandens poreikį.

13. Suprojektuokite ir sukurkite labirintą iš kartono ir kitų medžiagų

Šis labirinto projektas skatina spręsti problemas ir kritiškai mąstyti. Pirmiausia vaikai gali nupiešti unikalų labirinto dizainą popieriuje, o paskui iš kartono sudėlioti kliūtis ir iššūkius, kad pagal savo projektą sukurtų veikiantį labirintą.

14. Sukurkite paprastą elektros grandinę naudodami bateriją ir laidus

Vaikai gali susipažinti su elektros ir elektronikos pagrindais, kurdami pagrindinę elektros grandinę, naudodami bateriją ir laidus, ir atlikdami įdomų inžinerinio projektavimo proceso pratimą. Jie gali išbandyti skirtingas įtampas ir varžą.

15. Suprojektuokite ir pastatykite mini šiltnamį iš perdirbtų medžiagų

Šis pratimas skatina tvarumą, išradingumą ir problemų sprendimą. Vaikai gali iš ledinukų lazdelių klijais sukurti rėmelį, o ant jo uždengti skaidraus plastiko puodelį, pradūrę puodelyje ventiliacijos skylutes. Kai tai bus padaryta, jie gali įdėti daigelį į mini vazonėlį viduje ir stebėti, kaip jis auga.

16. Sukurkite balionais varomą automobilį naudodami šiaudelius ir balioną

Tai smagus ir įdomus pratimas, kurio metu jaunuoliai mokosi mechanikos ir fizikos. Kai vaikai pritvirtina kartoną prie plastikinių ratukų, kad suformuotų ratų bazę, į balioną iš dalies įkištas šiaudelis tvirtai pritvirtinamas prie baliono gumute ir priklijuojamas prie ratų bazės. Kai vaikai pučia orą į balioną, oro srautas išjudina ratų bazę.

17. Pasigaminkite užkandžių skriemulių sistemą

Užkandžių skriemulių sistemos kūrimo pratybose vaikai sužinos apie skriemulių ir pagrindinių mašinų veikimą. Norėdami sukurti naudingą ir kūrybišką užkandžių skriemulių sistemą, vaikai derins virvutę, lipnią juostą, plastikinius puodelius ir kartoninę dėžutę.

18. Suprojektuokite ir sukonstruokite sklandytuvą iš balzos medienos ir audinių popieriaus

Vaikai gali pradėti projektavimo procesą popieriuje; jie gali nubraižyti pagrindines norimo sukurti sklandytuvo schemas. Remdamiesi schemų brėžiniais ir instruktorių pagalba, jie gali sujungti tokias medžiagas kaip balzos mediena, polistireninis putplastis, kartonas, popierius ir lipni juosta, kad sukurtų unikalius sklandytuvus.

19. Sukurkite paprastą motorinę valtį naudodami mažą variklį ir sraigtą

Šioje veikloje vaikai gali naudoti tokias medžiagas, kaip nuolatinės srovės variklis, vandeniui atsparūs sandarikliai, sraigtasparnis, keletas laidų, klijai, žirklės, polistireninis putplastis ir lituoklis, kad pagal savo projektą sukurtų motorizuotą valtį. Reikės pasirūpinti mokytojais, kurie padėtų dirbti su sudėtingais įrankiais.

20. Sukurkite paprastą skraidyklę naudodami balioną ir kompaktinį diską

Šia užduotimi mokiniai mokosi apie oro slėgį ir aerodinamiką. Naudodami tokias medžiagas kaip balionas, klijai ir kompaktinis diskas, mokytojai gali padėti vaikams sukurti paprastą orlaivį ant oro pagalvės ir kartu sužinoti apie keliamąją jėgą ir stūmimą.

21. Suprojektuokite ir sukonstruokite paprastą roboto ranką naudodami šiaudelius ir virvutę

Šis projektavimo projektas skatina kūrybiškumą, problemų sprendimą ir kritinį mąstymą. vaikai gali per šiaudelius perverti virveles ir pritvirtinti šiaudelius prie kartoninio pagrindo, prieš tai įsitikinę, kad virvelės yra susegtos šiaudelio viduje. Užbaigus darbą, ši paprasta roboto ranka galės užsidaryti arba atsidaryti, kai virvelės bus traukiamos arba atleidžiamos.