Agrīna saskarsme ar inženierzinātnēm un dizainu var radīt bērnos interesi par STEM jomām visa mūža garumā un attīstīt viņu kritisko domāšanu, problēmu risināšanu un radošumu. Tomēr atrast izklaidējošas un vecumam atbilstošas aktivitātes, kas māca inženiertehniskā dizaina procesu, var būt grūti. Šajā rakstā ir 21 saistošs un interaktīvs inženiertehniskā dizaina procesa uzdevums, ko pedagogi var izmantot arŠie pasākumi ir paredzēti, lai palīdzētu jauniešiem atrast praktisku veidu, kā radoši piedāvāt dizaina risinājumus ikdienas problēmām.

1. Paskaidrots process

Tas ir lielisks uzdevums jauniešiem, jo sniedz viņiem vizuālu un interaktīvu mācību pieredzi, kas var rosināt viņu interesi par inženierzinātnēm un stimulēt viņu radošumu. Šajā videoklipā ir sīki izklāstīti projektēšanas procesa posmi, kā arī citas pasaulē novērojamas inženiertehniskās idejas.

2. Izpildiet Marshmallow izaicinājumu

Tā kā tas veicina sadarbību, problēmu risināšanu un radošo domāšanu, zefīru izaicinājums ir lielisks inženierprojektēšanas procesa uzdevums. Viņu uzdevums ir vienkārši uzbūvēt debesskrāpi no zefīriem un spageti. Uzvar augstākais debesskrāpis.

3. Pierakstiet bērnus inženierzinātņu nometnē

Bērnu uzņemšana inženierzinātņu nometnē ir lieliska pieeja, lai iepazīstinātu viņus ar šo priekšmetu. Skolēnus var sadalīt inženierzinātņu komandās, kurās viņi iepazīsies ar dažādām inženierzinātņu profesijām un inženierprojektēšanas procesu, kā arī strādās pie grupu projektiem, vienlaikus pilnveidojot kritisko domāšanu un problēmu risināšanas spējas.

4. Projektējiet un konstruējiet papīra lidmašīnu palaišanas ierīci

Šī aktivitāte ļauj skolēniem izpētīt aerodinamiku, mehāniku un fizikas pamatus. Skolēni var izmēģināt savus prototipus un eksperimentēt ar dažādiem materiāliem, piemēram, PVC caurulēm, kartonu, gumijām un atsperēm. Izmantojot dažādas konstrukcijas un palaišanas stratēģijas, viņi var noteikt, kuri no tiem lido vistālāk un visātrāk.

5. Izveidojiet paštaisītu lavas lampu, izmantojot sadzīves priekšmetus

Šī inženiertehniskā dizaina aktivitāte māca jauniešiem par šķidrumu īpašībām un blīvumu. Skolēni var izmantot šķidrumu maisījumu, piemēram, ūdeni, dzidro sodu vai eļļas, kopā ar dažādām krāsām un priekšmetiem, lai izveidotu skaistas lavas lampas, vienlaikus iepazīstot to zinātnisko pamatojumu.

6. Izveidojiet vienkāršu mašīnu, izmantojot Lego klucīšus

Pamata mašīnas konstruēšana no Lego klucīšiem ir lielisks inženiertehniskā projektēšanas procesa uzdevums, kas veicina radošumu, problēmu risināšanu un kritisko domāšanu. Jaunieši var izmantot savu iztēli, lai projektētu un konstruētu dažādas mašīnas, piemēram, trīšus, sviras vai zobratu sistēmas.

7. Izveidojiet marmora trasi, izmantojot kartona caurules un citus materiālus

Skolotāji var uzdot skolēniem šo projektu kā klases dizaina uzdevumu, lai veicinātu radošumu, problēmu risināšanu un sadarbību. Bērni var izmēģināt dažādu nogāžu un šķēršļu kombinācijas, lai izveidotu unikālu marmora trasi.

8. Popsicle stick Katapulta

Šī aktivitāte veicina radošumu. Izmantojot popsikla kociņus, gumijas lentes, lentes, līmi un priekšmetu, ko palaist, skolēni var izmēģināt dažādas konstrukcijas un izveidot darbojošos katapultu, vienlaikus apgūstot mehānikas un fizikas pamatus.

9. Uzbūvējiet mini ar saules enerģiju darbināmu automašīnu, izmantojot nelielu motoru un saules paneli

Šī aktivitāte bērniem sniegs zināšanas par ilgtspējīgu enerģiju, mehāniku un fizikas pamatiem. Skolēni var radoši apvienot tādus materiālus kā gumijas riteņi, PVC plāksne, lente, vadi, līdzstrāvas motors un metāla stieņi, lai izveidotu mini ar saules enerģiju darbināmu automobili.

10. Izveidojiet pašdarinātu mūzikas instrumentu, izmantojot otrreiz pārstrādātus materiālus

Šī aktivitāte bērniem sniegs zināšanas par skaņas viļņiem un akustiku. Izmantojot tādus materiālus kā salokāms kartons, metāla sloksnes un stīgas, bērni var izgatavot unikālus un praktiskus mūzikas instrumentus, vienlaikus iepazīstot to zinātnisko pamatojumu.

11. Uzbūvējiet ar vēju darbināmu automašīnu

Šī jautrā aktivitāte iepazīstina bērnus ar atjaunojamo enerģiju. Skolēni var izmantot vienkāršus materiālus, piemēram, pudeļu vākus, plakanu koka dēli, salokāmu kartona gabalu un mazus koka kociņus, lai izgatavotu praktisku vēja darbināmu automobili, vienlaikus mācoties par vēja enerģiju.

12. Ūdens filtrēšanas sistēmas izveide, izmantojot plastmasas pudeli un smiltis

Ūdens filtrēšanas sistēmas izgatavošana no plastmasas pudeles un smiltīm ir lielisks uzdevums, lai mācītu jauniešiem par ūdens filtrēšanas un attīrīšanas jēdzieniem. Skolēni var izmantot caurspīdīgu plastmasas pudeli, smiltis, granti, aktivēto ogli, lentu un vati, lai izgatavotu vienkāršu filtrēšanas sistēmu, vienlaikus mācoties par tīra ūdens nepieciešamību.

13. Izstrādājiet un uzbūvējiet labirintu, izmantojot kartonu un citus materiālus

Šis labirinta projekts veicina problēmu risināšanu un kritisko domāšanu. Bērni vispirms var uzzīmēt unikālu labirinta dizainu uz papīra un pēc tam, izmantojot kartonu, uzstādīt šķēršļus un izaicinājumus, lai izveidotu funkcionējošu labirintu atbilstoši savam projektam.

14. Izveidojiet vienkāršu elektrisko ķēdi, izmantojot akumulatoru un vadus

Bērni var apgūt elektrības un elektronikas pamatus, izveidojot elektrisko ķēdi, izmantojot bateriju un vadus, kā daļu no aizraujoša inženiertehniskā projektēšanas procesa uzdevuma. Viņi var pārbaudīt dažādus sprieguma un pretestības līmeņus, kamēr viņi to dara.

15. Mini siltumnīcas projektēšana un būvēšana, izmantojot otrreiz pārstrādātus materiālus

Šis vingrinājums veicina ilgtspēju, izdomu un problēmu risināšanu. Bērni var izmantot popsikla kociņus, lai ar līmes palīdzību izveidotu rāmi, un, caurdurot ventilācijas caurumus, uz tā kā vāku var uzlikt caurspīdīgu plastmasas glāzi. Kad tas ir pabeigts, var ievietot tajā stādiņu mini podiņā un vērot, kā tas aug.

16. Izveidojiet ar balonu darbināmu automašīnu, izmantojot salmiņus un balonu

Šis ir jautrs un aizraujošs vingrinājums, kas jauniešiem sniedz zināšanas par mehāniku un fiziku. Pēc tam, kad bērni piestiprina kartonu pie dažiem plastmasas riteņiem, lai izveidotu riteņu bāzi, daļēji balonā ievietots salmiņš tiek cieši piestiprināts pie balona ar gumiju un pielīmēts pie riteņu bāzes. Kad bērni iepūš balonā gaisu, gaisa straujais spiediens izraisa riteņu bāzes kustību.

17. Izveidojiet uzkodu skriemeļu sistēmu

Uzdevums, izveidojot uzkodu skriemeļu sistēmu, izglīto bērnus par skriemeļu un pamatmašīnu darbību. Lai izveidotu noderīgu un radošu uzkodu skriemeļu sistēmu, bērni apvienos auklu, lentu, plastmasas krūzītes un kartona kasti.

18. Balzas koka un auduma papīra konstrukcija un planiera izgatavošana

Bērni var sākt projektēšanas procesu uz papīra, uzzīmējot pamatshēmas par to, kādu planieri viņi vēlas uzbūvēt. Pamatojoties uz saviem shematiskajiem zīmējumiem un instruktoru palīdzību, viņi var savienot tādus materiālus kā balzas koks, putupolistirols, kartons, papīrs un lente, lai izgatavotu unikālus planierus.

19. Izveidojiet vienkāršu motorizētu laivu, izmantojot nelielu motoru un propelleri

Šajā aktivitātē bērni var izmantot tādus materiālus kā līdzstrāvas motors, ūdensnecaurlaidīgs hermētiķis, dzenskrūve, daži vadi, līme, šķēres, putupolistirols un lodāmurs, lai izveidotu motorizētu laivu, balstoties uz saviem projektiem. Būs jābūt viegli pieejamiem pasniedzējiem, lai palīdzētu rīkoties ar sarežģītiem instrumentiem.

20. Izveidojiet vienkāršu gaisa kuģi, izmantojot balonu un kompaktdisku

Šī aktivitāte māca skolēniem par gaisa spiedienu un aerodinamiku. Izmantojot tādus materiālus kā balons, līme un kompaktdisks, skolotāji var palīdzēt bērniem izveidot vienkāršu gaisa kuģi, vienlaikus mācoties par pacēlāju un stumšanu.

21. Izstrādājiet un uzkonstruējiet vienkāršu robota roku, izmantojot salmiņus un auklu

Šis dizaina projekts veicina radošumu, problēmu risināšanu un kritisko domāšanu. bērni var vīt auklas caur salmiņiem un piestiprināt salmiņus pie kartona pamatnes, pēc tam pārliecinoties, ka auklas ir saspraustas salmiņa iekšpusē. Kad tas būs pabeigts, šī vienkāršā robota roka varēs aizvērt vai atvērt, kad auklas tiks izvilktas vai atbrīvotas.