Хоча ви, можливо, знайомі з низкою кроків традиційного наукового методу, чи знайомі ви з Традиційний науковий метод слідує лінійному шляху дій, Це висування гіпотез, експерименти, збір та аналіз даних і формулювання висновків. У той час як процес інженерного проектування набагато гнучкіший. Налаштуйте своїх молодших інженерів на успіх, познайомивши їх з цим дивовижним способом мислення, і самі спробуйте вирішити ці інженерні задачі або проєкти.

ПРОЦЕС ІНЖЕНЕРНОГО КОНСТРУЮВАННЯ ДЛЯ ДІТЕЙ

Що таке процес інженерного проектування?

Інженери часто дотримуються процесу проектування. Існує багато різних процесів проектування, які використовують всі інженери, але кожен з них включає однакові базові кроки для виявлення та вирішення проблем.

Прикладом цього процесу є "запитай, уяви, сплануй, створи та вдосконали". Цей процес є гнучким і може бути завершений у будь-якій послідовності. Давайте заохочуватимемо навички вирішення проблем як у класі, так і вдома за допомогою цих уроків.

Вважається, що цикл не має реальної початкової або кінцевої точки. Він може навіть зациклюватися і розширюватися на паралельні процеси проектування, які повертаються до початкової проблеми або йдуть по дотичній.

Процес інженерного проектування спрямований на виконання конкретного завдання і є важливим, оскільки дозволяє інженеру відтворювати результати, а також передавати ці результати іншим інженерам, коли мета досягнута.

ПРОЦЕС ІНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТУВАННЯ В КЛАСІ

Використовувати інженерний процес у класі можна для різних класів та планів уроків. Заохочення творчості та вирішення проблем за допомогою практичного підходу має важливе значення для розуміння етапів процесу інженерного проектування. Використання наших запитань для рефлексії є фантастичним інструментом для самооцінювання та навіть переробки проекту, якщо це необхідно.

Учні можуть працювати разом або індивідуально, щоб розробити найкраще рішення для кількох інженерних задач або проектів. Надання критеріїв, таких як обмеження часу або надання різних матеріалів, може допомогти учням швидко мислити!

Хоча багато з наших інженерних завдань чи проектів мають покрокові інструкції, ви також можете дозволити дітям створювати свій кінцевий продукт і придумувати нові ідеї, якщо це відповідає ситуації у вашому класі або рівню їхніх навичок. В іншому випадку, інструкції є корисною відправною точкою для тих, хто потребує додаткової допомоги.

ЕТАПИ ПРОЦЕСУ ІНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

Пам'ятайте, що кроки процесу інженерного проектування не завжди потрібно виконувати по порядку. Однак є сенс почати з проблеми і створити свій перший проект або прототип, який ви потім протестуєте і вдосконалите.

Часто ви починаєте з одного шляху, дізнаєтеся щось нове або виявляєте, що щось працює не так, як ви сподівалися, і починаєте все спочатку. Це називається ітерацією, і, швидше за все, це станеться не один раз!

Тут ви знайдете пояснення етапів процесу інженерного проектування для дітей. Не забудьте також завантажити робочі таблиці інженерного проектування для друку в кінці, щоб ви могли використовувати їх у своїх інженерних проектах.

Ви навіть можете скористатися нашим суперпростим (кожен повинен спробувати) класичне завдання з падінням яєць З мінімально необхідними матеріалами це фантастичний спосіб провести 15 хвилин (або стільки, скільки ви хочете), щоб розігріти дітей до інженерного процесу.

1. Запитай

Визначте, в чому полягає проблема. Запишіть свої думки або обговоріть їх з іншими.

• У чому полягає проблема (або виклик)?
• Чому важливо знайти рішення (зауважте, що не кожен виклик чи проблема вирішить реальну проблему, коли діти починають вчитися)?

2. Уявіть.

Запропонуйте якомога більше ідей, не оцінюючи, хороша це ідея чи ні. Іноді ваша найкраща ідея не буде першою чи другою, яка вам спаде на думку.

Хоча це не завжди можливо (або практично доцільно), ви можете спробувати вивчити досвід інших людей. Поговоріть з людьми про їхні ідеї та вивчіть, які подібні проекти вже були реалізовані раніше.

• Які можливі рішення?
• Яку інформацію мені потрібно знати?

3. План

Вирішіть, яке з можливих рішень ви хочете використати з вашого мозкового штурму вище. Подумайте, що може бути складним у дизайні і що найкраще спробувати спочатку.

Напишіть план вашого дизайн-проекту. Перелічіть, які матеріали ви хочете використати, і намалюйте схему того, що ви хочете зробити. Не забудьте підписати вашу схему. Планувальник може додати трохи математики: виміряти, зважити і т.д.!

• Які матеріали мені потрібні?
• Які завдання мені потрібно виконати?

ПРИМІТКА: Можливо, ви зможете присвятити фазі уяви/планування лише 2-5 хвилин, і це цілком нормально! Якщо дозволяє час, ви завжди можете повернутися назад і спробувати інші плани!

4. Створити

Створіть прототип і протестуйте його. Прототип - це перша версія вашого рішення. Тестування допоможе вам зрозуміти, як ви хочете, щоб виглядав ваш кінцевий дизайн. Це нормально, якщо прототип не ідеальний або вам потрібно повернутися назад і переосмислити план!

ПРИМІТКА: У цій частині ви можете обмежити час до 15-20 хвилин, якщо це необхідно, і використовувати наведені нижче питання як тези для розмови протягом 3-5 хвилин.

5. Покращити

Після того, як ви протестували свій дизайн, подумайте, що потрібно покращити. Ці останні кілька кроків можна повторити кілька разів, доки ви не прийдете до остаточного варіанту дизайну.

Наступні запитання чудово підходять для того, щоб поміркувати над отриманим досвідом, заохотити дітей розповісти про те, що вони зробили, і змусити їх подумати про те, що вони могли б зробити краще наступного разу.

• Що спрацювало, а що ні?
• Які зміни я можу внести, щоб покращити свій дизайн?
• Чи вирішив я проблему?
• Якби я міг зробити все спочатку, що б я зробив по-іншому?
• Якби у мене було більше часу, я б хотіла...

Отримайте безкоштовний 8-сторінковий посібник з інженерного проектування

ПРИКЛАДИ ПРОЦЕСУ ІНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТУВАННЯ

Давайте потренуємось у виконанні етапів процесу інженерного проектування за допомогою однієї з цих веселих та легких інженерних вправ. Натисніть на кожен проект, щоб отримати повну версію вправи!

ПРОЕКТ "ПАДІННЯ ЯЙЦЯ

Захистіть свої яйця від розбиття при падінні з висоти. Які ідеї ви придумаєте? Дивіться наші варіанти, які роблять цей ідеальний інженерний проект ідеальним як для молодших, так і для старших дітей.

ПУСКОВА УСТАНОВКА ДЛЯ ПАПЕРОВИХ ЛІТАЧКІВ

Спроектуйте та створіть пристрій, який запускатиме паперовий літак. Як далеко ви зможете запустити свій паперовий літак? Створіть прототип і протестуйте його!

ПАПЕРОВИЙ МІСТ

Наскільки міцним можна зробити міст, використовуючи лише папір? Перевірте його, подивившись, скільки копійок він витримає. Оцініть свою конструкцію і зробіть вдосконалення.

СТРІЛКОВІ ЧОВНИ

Сконструюйте човен із соломинок та стрічки і подивіться, скільки предметів він зможе вмістити, перш ніж потоне.

БІЛЬШЕ КОРИСНИХ ІНЖЕНЕРНИХ РЕСУРСІВ

ХТО ТАКИЙ ІНЖЕНЕР

Чи є науковець інженером? Чи є інженер науковцем? Це може бути не зовсім зрозуміло! Часто науковці та інженери працюють разом, щоб вирішити проблему. Вам може бути важко зрозуміти, наскільки вони схожі, але в той же час різні. Дізнайтеся більше про що таке інженер.

ІНЖЕНЕРНІ КНИГИ ДЛЯ ДІТЕЙ

Іноді найкращий спосіб познайомити дітей з STEM - це барвисто ілюстрована книга з персонажами, з якими вони можуть спілкуватися! Ознайомтеся з цим фантастичним списком схвалені викладачами інженерні книги і приготуйтеся розпалювати цікавість та досліджувати!

ІНЖЕНЕРНА ЛЕКСИКА

Думай як інженер! Говори як інженер! Дій як інженер! Розпочніть роботу з дітьми зі словникового списку, який знайомить їх з деякими дивовижними термінами інженерні терміни Не забудьте включити їх у свій наступний інженерний виклик або проект.

Клацніть на зображення нижче або на посилання, щоб знайти більше інженерних занять для дітей.