بينما قد تكون على دراية بسلسلة خطوات المنهج العلمي التقليدي ، هل تعرف عملية التصميم الهندسي؟ تتبع الطريقة العلمية التقليدية مسارًا خطيًا من الإجراءات ، بما في ذلك ذكر الفرضية والتجربة وجمع البيانات وتحليلها واستخلاص النتائج. في حين أن عملية التصميم الهندسي أكثر مرونة. قم بإعداد مهندسينك الصغار لتحقيق النجاح من خلال تعريفهم بهذه الطريقة الرائعة في التفكير وجرب هذه التحديات أو المشاريع الهندسية أيضًا.

عملية التصميم الهندسي للأطفال

ما هي عملية التصميم الهندسي؟

غالبًا ما يتبع المهندسون عملية التصميم. هناك العديد من عمليات التصميم المختلفة التي يستخدمها جميع المهندسين ، ولكن تتضمن كل عملية نفس الخطوات الأساسية لتحديد المشكلات وحلها.

مثال على العملية هو "اسأل ، تخيل ، خطط ، أبدع ، وحسن." هذه العملية مرنة ويمكن إتمامها بأي ترتيب. دعونا نشجع مهارات حل المشكلات في كل من الفصل الدراسي والمنزل باستخدام هذه الدروس.

تعتبر دورة بدون نقطة بداية أو نقطة نهاية حقيقية. حتى أنه قد يتدرج ويتوسع إلى عمليات تصميم متوازية تعود إلى المشكلة الأصلية أو تعمل على الظل.

عملية التصميم الهندسي لها مهمة محددة تركز عليها وهي مهمة لأنها تسمح للمهندس بإعادة إنتاج النتائج. أيضا ، قم بتوصيل هذه النتائجمع المهندسين الآخرين بمجرد الوصول إلى الهدف.

عملية تصميم هندسة الفصول الدراسية

يمكن استخدام العملية الهندسية في الفصل الدراسي باستخدام مجموعة متنوعة من مستويات الدرجات وخطط الدروس. يعد تشجيع الإبداع وحل المشكلات من خلال نهج عملي أمرًا ضروريًا لفهم خطوات عملية التصميم الهندسي. يعد استخدام أسئلتنا في ورقة التفكير أداة رائعة للتقييم الذاتي وحتى إعادة التصميم إذا لزم الأمر.

يمكن للطلاب العمل معًا أو بشكل فردي لتطوير أفضل حل للعديد من التحديات أو المشاريع الهندسية. يمكن أن يساعد تقديم معايير مثل قيود الوقت المتاح أو توفير مواد مختلفة في جعل الطلاب يفكرون بسرعة!

بينما تأتي العديد من التحديات أو المشاريع الهندسية مع إرشادات خطوة بخطوة ، يمكنك أيضًا السماح للأطفال بتصميم المنتج النهائي وتوصل إلى أفكار جديدة إذا كانت تنطبق على وضع الفصل الدراسي أو مستوى المهارة. بخلاف ذلك ، تعتبر الإرشادات نقطة انطلاق مفيدة لأولئك الذين يحتاجون إلى مزيد من المساعدة.

خطوات عملية التصميم الهندسي

تذكر ، خطوات عملية التصميم الهندسي لا تحتاج دائمًا إلى اتباعها مرتب. ومع ذلك ، فمن المنطقي أن تبدأ بالمشكلة وأن تنشئ أول تصميم أو نموذج أولي ، ثم تختبره وتحسنه.

غالبًا ما تبدأ في مسار واحد أو تتعلم شيئًا جديدًا أو تجد أن شيئًا ما ليس كذلكاعمل بالطريقة التي كنت تأملها ، وستبدأ من جديد. هذا يسمى التكرار ومن المحتمل أن يحدث أكثر من مرة!

فيما يلي شرح خطوات عملية التصميم الهندسي للأطفال. تأكد أيضًا من تنزيل أوراق عمل عملية التصميم الهندسي القابلة للطباعة في النهاية لتستخدمها في مشاريعك الهندسية.

يمكنك حتى استخدام برنامجنا البسيط للغاية (يجب على الجميع المحاولة) تحدي إسقاط البيض الكلاسيكي كمثال. مع الحد الأدنى من المواد المطلوبة ، هذه طريقة رائعة لقضاء 15 دقيقة (أو طالما أردت) في جعل الأطفال مستعدين للعملية الهندسية.

1. اسأل

حدد المشكلة. اكتب أفكارك أو ناقشها مع الآخرين.

• ما هي المشكلة (أو التحدي)؟
• لماذا من المهم إيجاد حل (لاحظ أنه ليس كل تحد أو سوف تحل المشكلة مشكلة في العالم الحقيقي حيث يبدأ الأطفال)؟

2. تخيل

عصف ذهني بأكبر قدر ممكن من الأفكار دون الحكم على ما إذا كانت فكرة جيدة أم لا. في بعض الأحيان ، لن تكون أفضل فكرة لديك هي الشيء الأول أو الثاني الذي تفكر فيه.

على الرغم من أنه لا ينطبق (أو عملي) في كل موقف ، إلا أنه يمكنك أن تهدف إلى التعلم من تجارب الآخرين. تحدث مع الناس حول أفكارهم وابحث عن المشاريع المماثلة التي تم القيام بها من قبل.

• ما هي الحلول الممكنة؟
• ما المعلومات التي أحتاجهاتعرف؟

3. خطة

حدد الحل المحتمل الذي تريد استخدامه من العصف الذهني أعلاه. فكر في ما قد يكون صعبًا في التصميم وما الذي يجعله أفضل فكرة لتجربتها أولاً.

اكتب خطة لمشروع التصميم الخاص بك. ضع قائمة بالمواد التي تريد استخدامها وارسم مخططًا لما تريد صنعه. تأكد من تسمية الرسم التخطيطي الخاص بك. يمكن لوجه التخطيط التسلل في القليل من الرياضيات مع أخذ القياسات والأوزان وما إلى ذلك!

• ما هي المواد التي أحتاجها؟

ملاحظة: قد تتمكن فقط من تخصيص 2-5 دقائق لمرحلة التخيل / التخطيط وهذا جيد تمامًا! إذا سمح الوقت ، يمكنك دائمًا الرجوع وإعادة محاولة الخطط الأخرى!

4. إنشاء

إنشاء نموذج أولي واختباره. النموذج الأولي هو الإصدار الأول من الحل الخاص بك. سيساعدك اختباره على معرفة الشكل الذي تريد أن يبدو عليه تصميمك النهائي. لا بأس إذا لم يكن النموذج الأولي مثاليًا أو كنت بحاجة إلى إعادة النظر في الخطة وإعادة التفكير في الخطة! أدناه كنقطة نقاش لمدة 3-5 دقائق.

5. تحسين

بمجرد اختبار التصميم الخاص بك ، فكر في التحسينات التي تحتاج إلى إجرائها. قد تتكرر هذه الخطوات القليلة الأخيرة عدة مرات حتى تصل إلى التصميم النهائي الخاص بك.

الأسئلة التالية مفيدة للغاية بالنسبةالتفكير في التجربة وتشجيع الأطفال على إيصال ما فعلوه وجعلهم يفكرون فيما يمكنهم فعله بشكل أفضل في المرة القادمة.

• ما الذي نجح وما الذي لم ينجح بشكل جيد؟
• ما هي التغييرات التي يمكنني إجراؤها لتحسين تصميمي؟
• هل قمت بحل المشكلة؟
• إذا كان بإمكاني القيام بذلك مرة أخرى ، فماذا أفعل بشكل مختلف؟
• إذا كان لدي المزيد من الوقت ، أود ...

احصل على حزمة عملية التصميم الهندسي المجانية المكونة من 8 صفحات

أمثلة لعملية التصميم الهندسي

دعونا نتدرب على خطوات عملية التصميم الهندسي بأحد هذه الأنشطة الهندسية الممتعة والسهلة أقل. انقر فوق كل مشروع للحصول على النشاط الكامل!

مشروع قطرة البيض

احمِ بيضك من الانكسار عند سقوطه من ارتفاع. ما هي الأفكار التي ستأتي بها؟ شاهد الأشكال المختلفة التي تجعل هذا المشروع الهندسي المثالي للأطفال الأصغر سنًا وكذلك الأطفال الأكبر سنًا.

قاذفة الطائرة الورقية

صمم وابني جهازًا سيطلق طائرة ورقية. إلى أي مدى يمكنك إطلاق طائرتك الورقية؟ قم بإنشاء نموذج أولي واختبره!

PAPER BRIDGE

ما مدى القوة التي يمكنك بها إنشاء جسر باستخدام الورق فقط؟ اختبرها من خلال معرفة عدد البنسات التي يمكنها الاحتفاظ بها. قم بتقييم التصميم الخاص بك وقم بإجراء التحسينات.

القوارب المشدودة

صمم قاربًا مصنوعًا من القش والشريط ، واطلع على عدد العناصر التي يمكن حملها قبلهاالمصارف.

المزيد من الموارد الهندسية المفيدة

ما هو المهندس

هل عالم مهندس؟ هل المهندس عالم؟ قد لا يكون واضحا جدا! غالبًا ما يعمل العلماء والمهندسون معًا لحل مشكلة ما. قد تجد صعوبة في فهم كيف أنها متشابهة ولكنها مختلفة. تعرف على المزيد حول ماهية المهندس.

كتب هندسية للأطفال

في بعض الأحيان تكون أفضل طريقة لتقديم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات هي من خلال كتاب مصور بالألوان يحتوي على شخصيات يمكن لأطفالك الارتباط بها ! تحقق من هذه القائمة الرائعة من كتب الهندسة المعتمدة من المعلم ، واستعد لإثارة الفضول والاستكشاف!

هندسة VOCAB

فكر كمهندس! تحدث كمهندس! تصرف كمهندس! اجعل الأطفال يبدأون بقائمة مفردات تقدم بعض المصطلحات الهندسية الرائعة . تأكد من تضمينها في التحدي أو المشروع الهندسي التالي.

انقر على الصورة أدناه أو الرابط لمزيد من الأنشطة الهندسية للأطفال.