Processo di progettazione ingegneristica - Piccoli bidoni per piccole mani

Terry Allison 08-06-2023
Terry Allison

Sebbene si possa avere familiarità con la serie di passi del metodo scientifico tradizionale, si ha familiarità con la serie di passi del metodo scientifico tradizionale. Il metodo scientifico tradizionale segue un percorso lineare di azioni, Mentre il processo di progettazione ingegneristica è molto più flessibile, i giovani ingegneri possono avere successo introducendo questo fantastico modo di pensare e provando anche queste sfide o progetti ingegneristici.

PROCESSO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA PER BAMBINI

Che cos'è il processo di progettazione ingegneristica?

Gli ingegneri seguono spesso un processo di progettazione. Esistono diversi processi di progettazione che tutti gli ingegneri utilizzano, ma ognuno di essi comprende le stesse fasi di base per identificare e risolvere i problemi.

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Un esempio del processo è "chiedi, immagina, pianifica, crea e migliora": questo processo è flessibile e può essere completato in qualsiasi ordine. incoraggiamo la capacità di risolvere i problemi sia in classe che a casa con queste lezioni.

Si tratta di un ciclo che non ha un vero e proprio punto di partenza o di arrivo e che può anche estendersi in processi di progettazione paralleli che ritornano al problema iniziale o che si sviluppano per la tangente.

Il processo di progettazione ingegneristica è incentrato su un compito specifico ed è importante perché consente all'ingegnere di riprodurre i risultati e di comunicarli ad altri ingegneri una volta raggiunto l'obiettivo.

PROCESSO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA IN CLASSE

L'utilizzo del processo ingegneristico in classe può essere fatto con una varietà di livelli e di piani di lezione. Incoraggiare la creatività e la risoluzione dei problemi attraverso un approccio pratico è essenziale per comprendere le fasi del processo di progettazione ingegneristica. L'utilizzo del nostro foglio di domande per la riflessione è uno strumento fantastico per l'autovalutazione e persino per una riprogettazione, se necessario.

Gli studenti possono lavorare insieme o individualmente per sviluppare la soluzione migliore per diverse sfide o progetti di ingegneria. Dare criteri come i vincoli di tempo a disposizione o la fornitura di materiali diversi può aiutare gli studenti a pensare velocemente!

Sebbene molte delle nostre sfide ingegneristiche o dei nostri progetti siano corredati da istruzioni passo-passo, potete anche lasciare che i ragazzi progettino il loro prodotto finale e che si facciano venire nuove idee, se applicabili alla situazione della vostra classe o al vostro livello di abilità. Altrimenti, le istruzioni sono un utile punto di partenza per coloro che hanno bisogno di maggiore assistenza.

FASI DEL PROCESSO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA

Ricordate che le fasi del processo di progettazione ingegneristica non devono sempre essere seguite in ordine, ma è opportuno partire dal problema e creare un primo progetto o prototipo, da testare e migliorare.

Spesso si inizia un percorso, si impara qualcosa di nuovo o si scopre che qualcosa non funziona come si sperava, e si ricomincia da capo. Questo si chiama iterazione ed è probabile che accada più di una volta!

Ecco le fasi del processo di progettazione ingegneristica spiegate per i bambini. Assicuratevi di scaricare anche la Fogli di lavoro stampabili sul processo di progettazione ingegneristica alla fine, da utilizzare per i vostri progetti di ingegneria.

Potete anche usare il nostro semplicissimo (da provare assolutamente) sfida classica di lancio dell'uovo Con materiali minimi, questo è un modo fantastico per passare 15 minuti (o tutto il tempo che volete) a far avvicinare i bambini al processo di ingegneria.

1. Chiedere

Definite il problema, scrivete i vostri pensieri o discutetene con altri.

  • Qual è il problema (o la sfida)?
  • Perché è importante trovare una soluzione (si noti che non tutte le sfide o i problemi risolveranno un problema del mondo reale come i bambini stanno iniziando)?

2. Immaginare

Fate un brainstorming di tutte le idee che vi vengono in mente senza giudicare se sono buone o meno. A volte l'idea migliore non è la prima o la seconda che vi viene in mente.

Anche se non è applicabile (o pratico) in tutte le situazioni, potete cercare di imparare dall'esperienza di altre persone. Parlate con le persone delle loro idee e cercate di capire quali progetti simili sono stati realizzati in precedenza.

  • Quali sono le possibili soluzioni?
  • Quali informazioni devo sapere?

3. Piano

Decidete quale possibile soluzione volete utilizzare dal brainstorming di cui sopra. Pensate a cosa potrebbe essere difficile nel progetto e a cosa lo renderebbe l'idea migliore da provare per prima.

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Scrivete un piano per il vostro progetto di design. Elencate i materiali che volete usare e disegnate un diagramma di ciò che volete realizzare. Assicuratevi di etichettare il vostro diagramma. La parte di pianificazione può introdurre un po' di matematica prendendo misure, pesi e così via!

  • Di quali materiali ho bisogno?
  • Quali compiti devo svolgere?

NOTA: Potreste riuscire a dedicare solo 2-5 minuti alla fase di immaginazione/pianificazione e va benissimo così! Se il tempo lo consente, potete sempre tornare indietro e riprovare altri piani!

4. Creare

Costruite un prototipo e testatelo. Un prototipo è la prima versione della vostra soluzione. Testarlo vi aiuterà a capire come volete che sia il progetto finale. Va bene se il prototipo non è perfetto o se dovete tornare indietro e ripensare il piano!

NOTA: se necessario, è possibile limitare il tempo a 15-20 minuti e utilizzare le domande sottostanti come argomento di discussione per 3-5 minuti.

5. Migliorare

Una volta testato il progetto, pensate a quali miglioramenti apportare. Queste ultime fasi possono essere ripetute più volte fino a ottenere il progetto definitivo.

Le domande che seguono sono ottime per riflettere sull'esperienza e incoraggiare i ragazzi a comunicare ciò che hanno fatto e a pensare a cosa potrebbero fare meglio la prossima volta.

  • Cosa ha funzionato e cosa non ha funzionato bene?
  • Quali modifiche posso apportare per migliorare il mio progetto?
  • Ho risolto il problema?
  • Se potessi rifare tutto da capo, cosa farei di diverso?
  • Se avessi più tempo, mi piacerebbe...

Ottenete il vostro pacchetto GRATUITO di 8 pagine sul processo di progettazione ingegneristica

ESEMPI DI PROCESSO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA

Esercitiamoci sulle fasi del processo di progettazione ingegneristica con una di queste divertenti e facili attività ingegneristiche. Cliccate su ogni progetto per l'attività completa!

PROGETTO "GOCCIA D'UOVO

Proteggete le uova dalla rottura in caso di caduta dall'alto. Quali idee vi verranno in mente? Scoprite le nostre varianti che rendono questo progetto di ingegneria perfetto sia per i bambini più piccoli che per quelli più grandi.

LANCIATORE DI AEREI DI CARTA

Progettate e costruite un dispositivo per lanciare un aeroplano di carta. Quanto lontano potete lanciare il vostro aeroplano di carta? Create un prototipo e testatelo!

PONTE DI CARTA

Quanto può essere resistente un ponte utilizzando solo carta? Testatelo per vedere quanti centesimi può contenere. Valutate il vostro progetto e apportate dei miglioramenti.

Sfida del ponte di carta

BARCHE A RAGNO

Progettare una barca fatta di cannucce e nastro adesivo e vedere quanti oggetti può contenere prima di affondare.

Sfida STEM della barca di paglia

ALTRE RISORSE UTILI PER L'INGEGNERIA

COS'È UN INGEGNERE

Uno scienziato è un ingegnere? Un ingegnere è uno scienziato? Potrebbe non essere molto chiaro! Spesso scienziati e ingegneri lavorano insieme per risolvere un problema. Potreste trovare difficile capire come siano simili e allo stesso tempo diversi. Scoprite di più su che cos'è un ingegnere.

LIBRI DI INGEGNERIA PER BAMBINI

A volte il modo migliore per introdurre le STEM è un libro illustrato e colorato, con personaggi a cui i bambini si possono affezionare. libri di ingegneria approvati dagli insegnanti e preparatevi a stimolare la curiosità e l'esplorazione!

VOCABOLARIO DI INGEGNERIA

Pensare come un ingegnere, parlare come un ingegnere, comportarsi come un ingegnere... Per iniziare, i bambini hanno a disposizione una lista di vocaboli che introducono alcuni fantastici termini di ingegneria Assicuratevi di includerli nella vostra prossima sfida o progetto di ingegneria.

Cliccate sull'immagine sottostante o sul link per altre attività di ingegneria per bambini.

Terry Allison

Terry Allison è un educatore scientifico e STEM altamente qualificato con una passione per la semplificazione di idee complesse e per renderle accessibili a tutti. Con oltre 10 anni di esperienza nell'insegnamento, Terry ha ispirato innumerevoli studenti a sviluppare l'amore per la scienza e perseguire una carriera nei campi STEM. Il suo stile di insegnamento unico le è valso il riconoscimento sia a livello locale che nazionale e ha ricevuto numerosi premi per i suoi contributi nel campo dell'istruzione. Terry è anche un autore pubblicato e ha scritto diversi libri scientifici e relativi alle STEM per giovani lettori. Nel tempo libero ama esplorare la natura e sperimentare nuove scoperte scientifiche.