Раннє знайомство з інженерією та дизайном може сформувати у дітей інтерес до STEM-галузей на все життя, розвинути їхнє критичне мислення, вміння розв'язувати проблеми та творчі здібності. Проте знайти цікаві та відповідні до віку вправи, які б навчали процесу інженерного дизайну, може бути складно. У цій статті зібрано 21 цікаву та інтерактивну вправу з інженерного дизайну, які можуть бути корисними для педагогів.Ці заходи покликані допомогти молодим людям знайти практичний спосіб творчого вирішення повсякденних проблем за допомогою дизайну.

1. пояснення процесу

Це чудова вправа для дітей, оскільки вона дає їм наочний та інтерактивний досвід навчання, який може викликати інтерес до інженерії та стимулювати їхню творчість. Це відео детально описує етапи процесу проектування, а також інші інженерні ідеї, які можна спостерігати у світі.

2. виконайте "Зефірний челендж

Оскільки він сприяє співпраці, вирішенню проблем і творчому мисленню, зефірний челендж є чудовою вправою для інженерного проектування. Їхнє завдання - просто побудувати хмарочос із зефіру та спагетті. Перемагає найвищий хмарочос.

3. записати дітей до інженерного табору

Зарахування дітей до інженерного табору - чудовий підхід до знайомства з предметом. Учнів можна розділити на інженерні команди, де вони дізнаються про різні інженерні професії та процес інженерного проектування, працюватимуть над груповими проектами, відточуючи критичне мислення та вміння вирішувати проблеми.

4. спроектувати та побудувати паперову ракету-літак

Ця вправа дозволяє учням досліджувати аеродинаміку, механіку та основи фізики. Учні можуть тестувати свої прототипи та експериментувати з різними матеріалами, такими як ПВХ-труби, картон, гумки та пружини. Використовуючи різні конструкції та стратегії запуску, вони можуть визначити, які з них полетять найдалі та найшвидше.

5. Створіть саморобну лавову лампу з побутових предметів

Це заняття з інженерного конструювання вчить дітей про властивості та густину рідини. Учні можуть використовувати суміш рідин, таких як вода, чиста сода або олії, а також різні кольори та предмети, щоб створити красиві лавові лампи, дізнаючись про науку, яка стоїть за ними.

6. Побудуй просту машину з цеглинок Lego

Конструювання базової машини з цеглинок Lego - це чудова вправа з інженерного проектування, яка заохочує творчість, вирішення проблем та критичне мислення. Діти можуть використовувати свою уяву, щоб спроектувати та побудувати різні механізми, такі як шківи, важелі або системи передач.

7. створіть мармурову доріжку з картонних трубочок та інших матеріалів

Вчителі можуть запропонувати учням цей проект як завдання для класного проектування, щоб сприяти розвитку творчості, вирішенню проблем і співпраці. Діти можуть спробувати комбінації різних нахилів і перешкод, щоб побудувати унікальну мармурову доріжку.

8. паличка для ескімо Катапульта

За допомогою паличок від морозива, гумок, стрічок, клею та предмета для запуску учні можуть спробувати різні конструкції та створити працюючу катапульту, одночасно вивчаючи основи механіки та фізики.

9. побудувати міні-автомобіль на сонячних батареях, використовуючи невеликий двигун і сонячну батарею

Ця вправа навчить дітей основам сталої енергетики, механіки та фізики. Учні зможуть творчо поєднати такі матеріали, як гумові колеса, картон ПВХ, стрічки, дроти, двигун постійного струму та металеві прути, щоб створити міні-автомобіль на сонячних батареях.

10. створити саморобний музичний інструмент з перероблених матеріалів

Це заняття розповість дітям про звукові хвилі та акустику. За допомогою таких матеріалів, як складаний картон, металеві смужки та струни, діти зможуть зробити унікальні та практичні музичні інструменти, одночасно дізнавшись про науку, що стоїть за ними.

11. побудувати автомобіль на вітровому двигуні

Ця весела вправа знайомить дітей з відновлюваною енергією. Учні можуть використовувати прості матеріали, такі як кришки від пляшок, пласку дерев'яну дошку, складаний шматок картону та крихітні дерев'яні палички, щоб зробити практичний вітромобіль, вивчаючи при цьому енергію вітру.

12. створіть систему фільтрації води за допомогою пластикової пляшки та піску

Виготовлення системи фільтрації води з пластикової пляшки та піску - чудова вправа для навчання дітей концепції фільтрації та очищення води. Учні можуть використовувати прозору пластикову пляшку, пісок, гравій, активоване вугілля, скотч і вату, щоб зробити просту систему фільтрації, вивчаючи при цьому питання потреби в чистій воді.

13. спроектуйте та побудуйте лабіринт з картону та інших матеріалів

Цей проект з лабіринтом заохочує до вирішення проблем та критичного мислення. Діти можуть спочатку намалювати унікальний дизайн лабіринту на папері, а потім за допомогою картону створити перешкоди та виклики, щоб сформувати функціонуючий лабіринт відповідно до свого дизайну.

14. побудувати просте електричне коло за допомогою батарейки та дротів

Діти можуть дізнатися про основи електрики та електроніки, створюючи базовий електричний ланцюг за допомогою батареї та дротів в рамках захоплюючого процесу інженерного конструювання. Вони можуть випробувати різні рівні напруги та опору в процесі роботи.

15. спроектувати та побудувати міні-теплицю з перероблених матеріалів

Ця вправа заохочує до сталого розвитку, винахідливості та вирішення проблем. Діти можуть використовувати палички для морозива, щоб створити каркас за допомогою клею, і покласти на нього прозорий пластиковий стаканчик як кришку, проколовши в ньому вентиляційні отвори. Коли це буде зроблено, вони можуть помістити саджанець у міні-горщик всередині і спостерігати за його ростом.

16. Створіть автомобіль на повітряній кулі, використовуючи соломинки та повітряну кульку

Це весела та захоплююча вправа, яка вчить дітей механіці та фізиці. Після того, як діти прикріплюють картон до пластикових коліс, щоб сформувати колісну базу, соломинка, частково вставлена в повітряну кульку, щільно прикріплюється до кульки гумкою і приклеюється до колісної бази. Коли діти вдувають повітря в повітряну кульку, потік повітря викликає рух колісної бази.

17. Зробіть систему шківів для закусок

Вправа зі створення системи шківів для закусок ознайомить дітей з принципом роботи шківів та основними механізмами. Щоб створити корисну та креативну систему шківів для закусок, діти поєднають шпагат, стрічку, пластикові стаканчики та картонну коробку.

18. спроектувати та побудувати планер з бальсової деревини та цигаркового паперу

Діти можуть розпочати процес проектування на папері, накресливши основні схеми планера, який вони хочуть побудувати. На основі своїх схематичних малюнків та допомоги інструктора вони можуть поєднати такі матеріали, як бальза, пінопласт, картон, папір та стрічку, щоб створити унікальні планери.

19. Створіть простий моторний човен, використовуючи невеликий мотор і гребний гвинт

У цій вправі діти можуть використовувати такі матеріали, як двигун постійного струму, водонепроникні герметики, пропелер, деякі дроти, клей, ножиці, пінопласт і паяльник, щоб створити моторний човен на основі своїх проектів. Вихователі повинні бути готові допомогти в роботі зі складними інструментами.

20. Побудуйте простий судно на повітряній подушці з повітряної кульки та компакт-диска

Ця вправа розповідає учням про тиск повітря та аеродинаміку. За допомогою таких матеріалів, як повітряна кулька, клей і компакт-диск, викладачі можуть допомогти дітям сконструювати простий судно на повітряній подушці, поки вони вивчають закони підйому та відштовхування.

21. спроектувати та побудувати просту руку робота з соломинок та нитки

Цей дизайн-проект заохочує творчість, вирішення проблем та критичне мислення. Діти можуть протягнути нитки через соломинки і прикріпити соломинки до картонної основи, попередньо переконавшись, що нитки закріплені всередині соломинки. Після завершення роботи ця проста рука робота зможе закриватися або відкриватися, коли за нитки тягнути або відпускати.