เส้นทางสำหรับเด็กที่จะเรียนรู้วิศวกรรมไฟฟ้า

มีเส้นทางอะไรบ้างสำหรับเด็ก (อายุ 7 ปี) ในการเรียนรู้วิศวกรรมไฟฟ้า (อย่างปลอดภัย)

ฉันไม่ต้องการเปียกโชก (หรือหวาดกลัว) เด็กที่มีแนวคิดมากมายฉันต้องการให้ลูกชายของฉันเรียนรู้การเล่นด้วยพื้นฐานและแกนหลักของวิศวกรรมไฟฟ้า

หรืออายุ 7 ปีไม่ใช่เรียนวิศวกรรมไฟฟ้า? หรือเป็นอันตรายหรือไม่? ฉันจะอยู่ข้างเขาเสมอ

คำถามนี้อาจไม่ได้อยู่ในหัวข้อ แต่ฉันจะทำอะไรต่อไป

ฉันหวังว่าฉันจะมี Lego Mindstorms ตอนที่ฉันยังเด็ก: http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx

ความสะดวกในการก่อสร้างด้วยเลโก้และชิ้นส่วนที่เตรียมไว้ล่วงหน้าจะเหมาะกับเด็กอย่างแน่นอน - ในยุคนั้นพวกเขาอาจไม่มีความชำนาญในการสร้างโครงการของตัวเองโดยใช้เครื่องมือเช่นระบำลวดหรือหัวแร้ง Mindstorms ยังมีองค์ประกอบการเขียนโปรแกรมโดยใช้รุ่นของ LabView - วันนี้ฉันเชื่อว่าการเขียนโปรแกรมเป็นส่วนสำคัญในการเรียนรู้อิเล็กทรอนิกส์ / วิศวกรรมไฟฟ้า คนอื่นอาจไม่เห็นด้วยกับฉันในจุดนั้น แต่ฉันคิดว่ามันเป็นเรื่องดีที่จะเรียนรู้อะไรต่อไปเพราะมันสอนวิธีคิดอย่างมีเหตุผล

หลังจากนี้บุตรหลานของคุณอาจตัดสินใจที่จะย้ายไปในทิศทางที่แตกต่างกันทั้งในระดับที่ต่ำกว่า (สิ่งที่ชอบทรานซิสเตอร์และมอเตอร์ทำงาน) หรือระดับที่สูงขึ้น (สนใจในการเขียนโปรแกรมและการควบคุม) การย้ายไปยังแพลตฟอร์มอย่างอาร์ดิโน่และการสร้างสิ่งต่าง ๆ ตั้งแต่เริ่มต้นจะเป็นขั้นตอนต่อไปที่น่าสนใจ

แก้ไข: Lego Mindstorms อายุที่แนะนำ: 10 ปีขึ้นไปดังนั้นอาจไม่เหมาะสำหรับเด็กอายุ 7 ปี

ในยุคนั้นคุณต้องทำให้มันเป็นพื้นฐานและดูว่าเขาสนใจอะไรจริงๆ สามารถทำได้หลายอย่างด้วยหลอดไฟสวิทช์รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าและมอเตอร์ขนาดเล็ก

รับชุดสายจระเข้ที่เหมาะสม การเชื่อมต่อที่สั่นคลอนอาจทำให้หงุดหงิดและท้อ แต่มันก็ต้องง่ายเช่นกัน

ฉันได้รับระฆังเมื่ออายุประมาณนั้นและฉันก็จำได้ว่ามันเจ๋งจริงๆว่ามันจะทำให้ตัวเองสั่นคลอนได้อย่างไรโดยการทำลายการเชื่อมต่อของตัวเองเมื่อค้อนเคลื่อนที่ไปไกลเกินไป อดทนเพราะอาจใช้เวลาทำความเข้าใจเล็กน้อย คุณสามารถสร้างเสียงสัญญาณด้วยรีเลย์ได้เช่นกัน แต่ผลลัพธ์ก็ไม่ได้น่าทึ่งนัก

รับของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แบบสุ่มและกระตุ้นให้เขาแยกมันออกและโดยทั่วไปจะมีคนจรจัด สอนเขาให้ประสานและประสาน

ฉันเริ่มเด็กด้วยSnap Circuitsเมื่อเขายังเด็ก พวกเขามาในขนาดที่แตกต่างกัน - หาลูกตัวเล็กก่อนและถ้าเขาชอบมันคุณก็จะได้ลูกที่มีขนาดใหญ่กว่าในภายหลัง

เด็ก ๆ หลายคนสนุกกับการรวบรวมสิ่งที่เรียบง่ายที่เปล่งแสงและ / หรือเสียง การเลือกประเภทของไฟ LED และตัวต้านทานเบรดบอร์ดและแบตเตอรี่อาจเพียงพอที่จะเริ่มต้น สำหรับสิ่งที่ยากขึ้นคุณอาจต้องลองชุดอุปกรณ์

ฉันซื้อยี่ห้อ: Electronicsเมื่อเร็ว ๆ นี้ นี่เป็นหนังสือที่ดีมาก มันอธิบายวิธีการระเบิดสิ่งต่างๆในรูปแบบของ Mythbusters (เช่นฟิวส์และไฟ LED) มันปลอดภัยทั้งหมด - ดังนั้นเหมาะสำหรับฉันอายุเจ็ดขวบ

คุณสามารถสอน / เรียนรู้แนวคิดบางอย่างได้ด้วยการสร้างแบบจำลองทางรถไฟที่เรียบง่าย ฉันจำได้ว่าเรียนรู้เกี่ยวกับกางเกงขาสั้นและเปิดสวิตช์โซเลนอยด์นักเปลี่ยนรูปและวงจรแบบขนานและอนุกรมจากการทำงานบนแผนผัง

ฉันยังจำการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างง่ายโดยใช้ลวดหุ้มฉนวนและสลักเกลียวขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนโดยหม้อแปลงรถไฟดังกล่าว

มันไม่ได้ใช้อะไรมากมายอย่างน้อยก็ไม่ใช่ในตอนแรก ฉันเริ่มต้นด้วยการทำ 'ไฟฉาย' และ buzzers ตั้งแต่ต้นต้องมีอายุประมาณ 6 หรือ 7 ปี พ่อของฉันแสดงให้ฉันเห็นวิธีทำให้หลอดไฟฉายทำงานด้วยแบตเตอรี่ หลังจากนั้นไม่นานวิธีการพันลวดลวดรอบเล็บที่ตั้งอยู่ในชิ้นส่วนของไม้โค้งงอแผ่นโลหะบาง ๆ บางเป็นรูปร่างเพื่อให้แม่เหล็กไฟฟ้าสามารถดึงมันลงมา ปิดการติดต่อ รายการเหล่านี้สามารถทำงานได้เป็นที่น่าพอใจจากแบตเตอรี่ไฟฉาย 1.5V หนึ่งก้อน สิ่งที่อันตรายที่สุดอาจเป็นขอบคมบนแผ่นโลหะ ในฐานะที่เป็นเด็กฉันต้องสร้างความหลากหลายให้กับสิ่งเหล่านี้ก่อนที่มันจะเหม็นอับ หลังจากนั้นก็เป็นชุด 'ทำมอเตอร์ของคุณเอง' จาก RS ในท้องที่และจากนั้นไปยังชุดอุปกรณ์แบบสปริง 150-in-1

เมื่อมองย้อนกลับไปฉันคิดว่าวิถีนี้ใช้ได้เพราะอย่างน้อยในตอนแรกไม่มีอะไรเชิงปริมาณที่ต้องกังวล มีความพึงพอใจในทันทีเมื่อเห็นแสงไฟหรือเสียงกริ่งและมันช่วยสร้างความคิดเกี่ยวกับ 'วงจร' ด้วยการวนซ้ำของสิ่งต่าง ๆ ในซีรีส์ การตกหล่นของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ในทันทีอาจจะไม่ได้รับความสนใจจากจิตใจอายุ 7 ปี

แม้ว่าชุด Lego Mindstorms อาจจะยากเกินไปสำหรับนักเรียนระดับประถมศึกษา แต่ Lego มีชุดสร้างหุ่นยนต์ WeDoที่มุ่งเป้าไปที่แฮ็กเกอร์รุ่นใหม่ มันได้คะแนนที่ 7+ ลูกสาวอายุแปดขวบของฉันชอบเธอเธอขอคริสต์มาสครั้งสุดท้าย (จริง ๆ แล้วสองปีที่แล้วตอนนี้ที่ฉันคิดว่ามัน) โบนัสซอฟต์แวร์เป็นซอฟต์แวร์เวอร์ชั่นง่าย ๆ ของ Mindstorm ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายของ LabVIEW ดังนั้นคุณจะได้รับเส้นทางการอัปเกรดที่ลงท้ายด้วยวิศวกรรมจริง

ฉันจำประสบการณ์ครั้งแรกของฉันเกี่ยวกับไฟฟ้าในโรงเรียนได้เมื่อเรามีแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะหนึ่งโพเทนชิออมิเตอร์และสายไฟสองสามสายและได้รับเชิญให้ทดลอง เราได้เรียนรู้ว่าสำหรับการกำหนดค่าบางอย่างไม่มีอะไรเกิดขึ้น (การศึกษามาก!) แต่ถ้าเราเชื่อมต่อมันอย่างถูกวิธีเราจะเห็นเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าขึ้นและลงเมื่อเราหมุนลูกบิดมิเตอร์ เรายังไม่เข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นจริง แต่เรารู้สึกเหมือนนักมายากล ต่อมาครูอธิบายเกี่ยวกับกระแสและการต่อต้าน

นั่นเป็นวิธีหนึ่งในการเริ่มต้น คุณต้องการแหล่งจ่ายไฟที่ จำกัด กระแสไฟที่เหมาะสมเพื่อให้การทดลองไม่สามารถทำอันตรายใด ๆ ได้ แบตเตอรี่ 9V อาจเป็นทางเลือก ปล่อยให้เด็กผู้ชายเล่นกับหลอดไฟขนาดเล็ก (LED มีความเสี่ยงมากกว่า) และสวิตช์และสอนเขาเกี่ยวกับสวิตช์แบบขนานและอนุกรม ให้เขาสร้างออดด้วยการถ่ายทอด

เขาจะสนใจมากที่สุดและกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้ว่าเขาสามารถเห็นหรือได้ยินสิ่งที่เกิดขึ้น

แก้ไข
ฉันจะไม่ให้เด็กเห็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไม่ใช่ไดโอดจนกว่าเขาจะเข้าใจแรงดันและกระแสอย่างเต็มที่ ไดโอดอาจดูง่ายที่จะอธิบาย แต่ก็ไม่มีประโยชน์ที่จะอธิบายถ้าคุณเห็นเขาคิดว่า: "ใช่แล้วปัจจุบัน ... มันคืออะไรอีกแล้ว"

หลายแหล่งขายชุดอุปกรณ์สำหรับงานอดิเรก สำหรับเด็กซึ่งอาจเป็นประโยชน์กับคุณในฐานะจุดเริ่มต้น พวกเขามักใช้แบตเตอรี่แทนชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อกับสายไฟหลักซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็นการลดความเสี่ยง (คุณยังสามารถแบตเตอรี่สั้นและเลอะดี แต่สำหรับฉันมันยังปลอดภัยกว่า AC!)

ในฐานะที่เป็นบุตรหลานของคุณได้รับเก่ามีมากขึ้น มีความซับซ้อน ชุดใช้ได้

ชุดเหล่านี้ส่วนใหญ่ระบุ 8 ปีขึ้นไปดังนั้นการดูแลและความอดทนจะต้อง

จุดเริ่มต้นของฉันคือชุดวิทยุคริสตัลไม่มากไปกว่าการม้วนขดลวดไดโอดและหูฟัง แต่การฟังสถานีวิทยุ AM ทำให้ฉันติด ถัดไปคือชุดอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ Radio Shack 150: 1 ตามด้วยใบอนุญาตวิทยุแฮม

ชุดแบบนี้เป็นการแนะนำที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และสนุกมากสำหรับผู้ปกครองที่ช่วยเหลือเด็ก ๆ ที่สนใจ

หลังจากปลอดภัยแล้วเกณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือเด็กจะต้องชอบ

ลูก ๆ ของฉัน (7,9,11) ชอบแยกสิ่งต่าง ๆ เมื่อพีซีเครื่องใหม่เครื่องเล่นซีดีหรืออะไรก็ตามที่พวกเขามาถึงพวกเขาทันทีถามเมื่อ (หมายเหตุ: ไม่ 'ถ้า'!) พวกเขาสามารถแยกคนเก่าออกจากกัน เพื่อนร่วมชั้นคนหนึ่งในลูก ๆ ของฉันเป็นคนป่าเถื่อนเรื่องไฟ LED บริสเตลบอตก็เป็นที่นิยมเช่นกัน สำหรับหนึ่งในลูก ๆ ของฉันฉันทำส่วนประกอบไม่กี่ (LED + ตัวต้านทาน, สวิทช์, แบตเตอรี่) บนชิ้นไม้ด้วยสายคลิปจระเข้เพื่อเชื่อมต่อพวกเขา นอกจากนี้เขายังมีชุดการทดลองสไตล์ฟิลิปเก่า หลานชายเป็นป่าเกี่ยวกับชุดแสดงกลางคืนที่ฉันให้เขา เมื่อฉันยังเด็กฉันทำวิทยุคริสตัลสำหรับเพื่อน ๆ ทุกคนและฉันใส่แบตเตอรี่ / ตัวเหนี่ยวนำอย่างง่ายในห้องของฉันลูกบิดประตูในห้องของฉัน (sisetr ของฉันไม่ชอบและแม่ของฉันก็ไม่บอกเธอ

Roundup: การทดลองค้นหาว่าลูกของคุณชอบอะไร เมื่อใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ปากกาบางตัว (ไม่ต้องชาร์จซ้ำ!) และไม่พยายามสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุมันไม่น่าเป็นอันตราย

ฉันเริ่มต้นด้วยแบตเตอรี่สายไฟหลอดไฟและสวิตช์ การสร้างวงจรลอจิกแบบง่าย ๆ นั้นน่าหลงใหลไม่รู้จบ ฉันย้ายไปที่คอมพิวเตอร์ของเล่นพลาสติกDigi Comp ต่อมาฉันเรียนรู้เกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้ากระแสต้านทานและวิธีการบัดกรี

ชุดมีค่ามาก แต่ฉันคิดว่าสิ่งสำคัญคือการให้ทิศทางที่เด็กสนใจมากที่สุดเป็นแนวทาง คุณสามารถเปิดเผยลูกชายของคุณถึงความเป็นไปได้ที่แตกต่างกันมากมาย แต่เขาจะเป็นคนหนึ่งที่เก็บของแล้ววิ่งไปกับมัน

เกี่ยวกับความปลอดภัยรายการอันตรายไม่นานเกินไป มีแรงดันสูงสารเคมีสิ่งร้อนและของมีคม ต่อมาอาจมีอันตรายอื่น ๆ (เลเซอร์สามารถทำร้ายจอประสาทตาและแคปอิเล็กโทรไลต์ขนาดใหญ่สามารถระเบิดได้) แต่สิ่งเหล่านั้นจะไม่เป็นปัญหาในทันที เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าต่ำพอที่จะปลอดภัยให้ติดกับแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟที่ผนังหูด คุณเป็นผู้ตัดสินที่ดีที่สุดว่าเขาพร้อมสำหรับการบัดกรีหรือไม่ ถ้าใช่หาเขาบางแว่นตานิรภัย