Tidlig eksponering for ingeniørfag og design kan generere en livslang interesse for STEM-områder hos barn og utvikle deres kritiske tenkning, problemløsning og kreativitet. Likevel kan det være vanskelig å finne underholdende og alderstilpassede aktiviteter som lærer ingeniørdesignprosessen. Denne artikkelen inneholder 21 engasjerende og interaktive prosessøvelser for ingeniørdesign som lærere kan glede seg over sammen med barna sine. Disse aktivitetene er ment å hjelpe ungdommer med å finne en praktisk måte å kreativt tilby designløsninger på hverdagslige problemer.

1. Prosessen forklart

Dette er en utmerket øvelse for ungdom siden den gir dem en visuell og interaktiv læringsopplevelse som kan vekke interessen deres for ingeniørkunst og stimulere deres kreativitet. Denne videoen beskriver trinnene i designprosessen så vel som andre tekniske ideer som er observerbare i verden.

2. Gjør Marshmallow-utfordringen

Fordi den fremmer samarbeid, problemløsning og kreativ tenkning, er marshmallow-utfordringen en utmerket prosessøvelse for ingeniørdesign. Utfordringen deres er ganske enkelt å bygge en skyskraper av marshmallows og spaghetti. Den høyeste skyskraperen vinner.

3. Meld barna på ingeniørleir

Å melde barn på en ingeniørleir er en flott tilnærming til å introdusere dem til emnet. Elevene kan deles inn iingeniørteam hvor de vil lære om ulike ingeniøryrker og ingeniørdesignprosessen og jobbe med gruppeprosjekter mens de finpusser deres kritiske tenkning og problemløsningsevner.

4. Design og bygg en papirflyvelger

Denne aktiviteten lar elevene undersøke grunnleggende aerodynamikk, mekanikk og fysikk. Studentene kan teste prototypene sine og eksperimentere med forskjellige materialer som PVC-rør, papp, gummibånd og fjærer. Ved å bruke ulike design og lanseringsstrategier kan de avgjøre hvilke som flyr lengst og raskest.

5. Lag en hjemmelaget lavalampe med husholdningsartikler

Denne ingeniørdesignaktiviteten lærer ungdommer om væskeegenskaper og tetthet. Elevene kan bruke en blanding av væsker som vann, klar brus eller oljer, sammen med forskjellige farger og gjenstander for å lage vakre lavalamper mens de lærer om vitenskapen bak dem.

6. Bygg en enkel maskin med legoklosser

Å konstruere en grunnleggende maskin fra legoklosser er en utmerket prosessøvelse for ingeniørdesign for å oppmuntre til kreativitet, problemløsning og kritisk tenkning. Ungdom kan bruke fantasien til å designe og bygge ulike maskiner som trinser, spaker eller girsystemer.

7. Lag et marmorløp med papprør og andre materialer

Lærerekan gi elevene dette prosjektet som en klassedesignutfordring for å fremme kreativitet, problemløsning og samarbeid. Barn kan prøve ut kombinasjoner av ulike bakker og hindringer for å lage en unik marmorløype.

8. Popsicle stick Catapult

Denne aktiviteten oppmuntrer til kreativitet. Ved å bruke ispinner, gummibånd, tape, lim og en gjenstand for å lansere, kan elevene prøve ut ulike design og lage en fungerende katapult mens de lærer om mekanikk og fysikk grunnleggende.

9. Bygg en mini solcelledrevet bil med en liten motor og solcellepanel

Denne aktiviteten vil lære barna om bærekraftig energi, mekanikk og fysikk grunnleggende. Elevene kan kreativt kombinere materialer som gummihjul, PVC-plater, tape, ledninger, en likestrømsmotor og metallstenger for å lage en mini solcelledrevet bil.

10. Lag et hjemmelaget musikkinstrument med resirkulerte materialer

Denne aktiviteten vil lære barn om lydbølger og akustikk. Med materialer som sammenleggbar papp, metallstrimler og strenger kan barna lage unike og praktiske musikkinstrumenter mens de lærer om vitenskapen bak dem.

11. Bygg en vinddrevet bil

Denne morsomme aktiviteten utsetter barna for fornybar energi. Elevene kan bruke enkle materialer som flaskelokk, et flatt trebrett, et sammenleggbart stykke papp og bittesmå trepinnerå lage en praktisk vinddrevet bil mens du lærer om vindenergi.

12. Lag et vannfiltreringssystem ved å bruke en plastflaske og sand

Å lage et vannfiltersystem fra en plastflaske og sand er en flott øvelse for å lære ungdommer om konsepter for vannfiltrering og vannrensing. Elevene kan bruke en gjennomsiktig plastflaske, sand, grus, aktivt kull, tape og bomullsull for å lage det enkle filtersystemet mens de lærer om behovet for rent vann.

13. Design og bygg en labyrint ved å bruke papp og andre materialer

Dette labyrintprosjektet oppmuntrer til problemløsning og kritisk tenkning. Barn kan først tegne et unikt labyrintdesign på papir og deretter bruke papp til å sette opp hindringer og utfordringer for å danne en fungerende labyrint i henhold til deres design.

14. Bygg en enkel elektrisk krets ved hjelp av et batteri og ledninger

Barn kan lære om det grunnleggende innen elektrisitet og elektronikk ved å lage en grunnleggende elektrisk krets ved hjelp av et batteri og ledninger som en del av et engasjerende ingeniørdesign prosessøvelse. De kan teste forskjellige spennings- og motstandsnivåer mens de holder på.

15. Design og bygg et minidrivhus ved bruk av resirkulerte materialer

Denne øvelsen oppmuntrer til bærekraft, oppfinnsomhet og problemløsning. Barn kan bruke ispinner til å lage en ramme med påføring avlim, og de kan plassere en gjennomsiktig plastkopp på den som et deksel etter å ha stukket ventilasjonshull gjennom koppen. Når dette er fullført, kan de sette en frøplante i en minipotte inni og se den vokse.

16. Lag en ballongdrevet bil med sugerør og en ballong

Dette er en morsom og spennende øvelse som lærer ungdommer om mekanikk og fysikk. Etter at barna har festet papp til noen plasthjul for å danne en akselavstand, festes et sugerør som er satt inn delvis i en ballong, godt til ballongen med et gummibånd og teipes til akselavstanden. Når barn blåser luft inn i ballongen, forårsaker luftstrømmen en fremdrift av akselavstanden.

17. Lag et Snack-trinsesystem

Øvelsen med å lage et snack-trinsesystem lærer barn om hvordan trinser og grunnleggende maskiner fungerer. For å bygge et nyttig og kreativt snack-trinsesystem, vil barna kombinere hyssing, tape, plastkopper og en pappeske.

18. Design og bygg en glider med Balsa-tre og silkepapir

Barn kan starte designprosessen på papir; tegne opp grunnleggende skjemaer for seilflyet de ønsker å bygge. Basert på skjematiske tegninger og hjelp fra instruktører, kan de koble sammen materialer som balsatre, styrofoam, papp, papir og tape for å lage unike glidere.

19. Lag en enkel motorisert båt med en liten motor og propell

Inndenne aktiviteten kan barna bruke materialer som en likestrømsmotor, vanntette tetningsmidler, en propell, noen ledninger, lim, saks, styrofoam og en loddebolt for å lage en motorisert båt basert på deres design. Veiledere må være lett tilgjengelige for å hjelpe til med å håndtere komplekse verktøy.

20. Bygg et enkelt luftputefartøy med en ballong og en CD

Denne aktiviteten lærer elevene om lufttrykk og aerodynamikk. Med materialer som en ballong, lim og en CD-plate kan lærere hjelpe barna med å designe en enkel Hovercraft mens de lærer om løft og skyv.

21. Design og bygg en enkel robothånd med sugerør og en snor

Dette designprosjektet oppmuntrer til kreativitet, problemløsning og kritisk tenkning. barn kan tre strenger gjennom sugerør og feste sugerør til en pappbunn, etter å ha sikret at strengene er stiftet inne i sugerøret. Når den er fullført, vil denne enkle robothånden kunne lukkes eller åpnes når strengene trekkes eller slippes.