Ścieżka dla dziecka do nauki elektrotechniki

Jakie są ścieżki dla dziecka (7-latka) do nauki elektrotechniki (w bezpieczny sposób)?

Nie chcę nasycać (ani straszyć) dziecka wieloma koncepcjami, chcę, aby mój syn nauczył się bawić podstawami elektrotechniki.

A może 7 lat to nie wiek do nauki elektrotechniki? Czy to jest niebezpieczne? Zawsze będę przy nim.

To pytanie może być nie na temat, ale i tak zrobię sobie dźgnięcie.

Chciałbym mieć Lego Mindstorms, gdy byłem dzieckiem: http://mindstorms.lego.com/en-us/Default.aspx

Łatwość budowy z klocków Lego i prefabrykowanych elementów z pewnością będzie odpowiadać dziecku - w tym wieku mogą nie mieć manualnej zręczności do budowania własnych projektów za pomocą narzędzi takich jak ściągacze drutu lub lutownica. Mindstorms ma również element programistyczny, wykorzystujący wersję LabView - w dzisiejszych czasach uważam, że programowanie jest istotną częścią nauki elektroniki / elektrotechniki. Inni mogą się ze mną nie zgodzić w tej kwestii, ale myślę, że i tak warto uczyć się, ponieważ uczy logicznego myślenia.

Następnie dziecko może zdecydować się na przejście w różnych kierunkach, albo na niższy poziom (jak działają tranzystory i silniki), albo na wyższy poziom (bardziej zainteresowany programowaniem i kontrolą). Przejście na platformę taką jak arduino i budowanie rzeczy od zera byłoby kolejnym ciekawym krokiem.

EDYCJA: Lego Mindstorms zalecany wiek: 10-up, więc może nie być odpowiedni dla 7-latka.

W tym wieku musisz zachować to bardzo proste i uważać na to, co naprawdę go interesuje. Wiele można zrobić za pomocą kilku żarówek, przełączników, przekaźników, elektromagnesu i małego silnika.

Zdobądź porządny zestaw elektrod zaciskowych. Chwiejne połączenia mogą frustrować i zniechęcać, ale muszą też być łatwe.

W tym wieku dostałem dzwonek i pamiętam, że było naprawdę fajnie, jak oscylowałby, przerywając własne połączenie, gdy młot przesunął się zbyt daleko. Bądź cierpliwy, ponieważ może to trochę potrwać, aby zrozumieć. Możesz również zrobić brzęczyk za pomocą przekaźnika, ale wynik nie jest tak dramatyczny.

Zdobądź kilka losowych rzeczy elektronicznych i zachęć go, aby go rozebrał i ogólnie majstrował przy nim. Naucz go lutować i odsprzedawać.

Zacząłem moje dziecko od Snap Circuits, gdy był dość młody. Występują w różnych rozmiarach - najpierw zdobądź mały, a jeśli mu się spodoba, możesz później dostać jeden z większych.

Wiele dzieci lubi układać proste rzeczy, które emitują światło i / lub dźwięk. Zestaw diod LED i rezystorów, płyta chlebowa i akumulator mogą wystarczyć. W przypadku trudniejszych rzeczy możesz wypróbować zestawy.

Ostatnio kupiłem Make: Electronics . To bardzo praktyczna książka. Wyjaśnia, jak wysadzić rzeczy w stylu niemal Mythbusters (np. Bezpieczniki i diody LED). Wszystko jest jednak bezpieczne - powiedziałbym, że nadaje się dla siedmiolatka.

Możesz uczyć / uczyć się niektórych pojęć za pomocą zwykłego modelu kolejowego. Pamiętam, że uczyłem się czegoś o zwarciach i otwarciach, przełącznikach, elektromagnesach, transformatorach oraz obwodach równoległych i szeregowych z pracy nad układem pociągu.

Pamiętam też, że wykonałem prosty elektromagnes za pomocą izolowanego drutu i dużej śruby, zasilanej przez wspomniany transformator pociągowy.

Nie zajmuje to dużo, przynajmniej początkowo. Zacząłem od tworzenia „latarek” i brzęczyków od zera, musiało mieć około 6 lub 7 lat. Mój ojciec pokazał mi, jak sprawić, by żarówka latarki działała na baterii. Niedługo potem, jak owinąć wiązkę drutu wokół zestawu gwoździ w kawałku drewna, wygiąć cienką blachę do kształtu, aby elektromagnes mógł ją pociągnąć, i ustawić inny gwoździe lub blachę, aby działała jak zwykle zamknięty kontakt. Elementy te można zadowalająco uruchomić z jednej baterii latarki 1,5 V. Najbardziej niebezpieczną rzeczą były prawdopodobnie ostre krawędzie blachy. Będąc dzieckiem musiałem zbudować na nich dziesiątki odmian, zanim się zestarzały. Potem był to zestaw „stwórz własny silnik” z lokalnego RS, a następnie do zestawu typu 150-w-1 z klipsem sprężynowym.

Patrząc wstecz, myślę, że ta trajektoria zadziałała, ponieważ przynajmniej na początku naprawdę nie było powodów do zmartwień. Natychmiastową satysfakcją było pojawienie się światła lub brzęczyka, co pomogło ustalić ideę „obwodu” z prostymi pętlami rzeczy w szeregu. Natychmiastowe zanurzenie się w opornikach, kondensatorach i tranzystorach prawdopodobnie nie wzbudziłoby zainteresowania siedmioletniego umysłu.

Chociaż zestawy Lego Mindstorms mogą być zbyt trudne dla niektórych uczniów klas, Lego ma zestaw konstrukcyjny robotyki WeDo, który jest skierowany do jeszcze młodszych początkujących hakerów robotyki; ma ocenę 7+. Moja ośmioletnia córka podobała się jej, poprosiła o to na ostatnie Święta Bożego Narodzenia (właściwie dwa lata temu, kiedy o tym myślę). Premia, to oprogramowanie jest uproszczoną wersją oprogramowania Mindstorm, która jest uproszczoną wersją LabVIEW, więc dostajesz ich na ścieżkę aktualizacji, która kończy się prawdziwą inżynierią.

Pamiętam, że moje pierwsze doświadczenie z elektrycznością w szkole miało miejsce, kiedy dostaliśmy zasilacz stołowy, potencjometr i kilka przewodów i zaproszono nas do eksperymentu. Dowiedzieliśmy się, że dla kilku konfiguracji nic się nie wydarzyło (bardzo pouczające!), Ale jeśli podłączyliśmy go we właściwy sposób, zobaczyliśmy, że bieżący miernik rośnie i maleje, gdy przekręcamy pokrętło potencjometru. Nie rozumieliśmy jeszcze, co się właściwie wydarzyło, ale czuliśmy się jak magicy. Później nauczyciel wyjaśnił prąd i opór.

To jeden ze sposobów na rozpoczęcie pracy. Potrzebujesz przyzwoitego, ograniczonego prądu zasilacza, aby eksperymenty nie wyrządziły żadnej szkody. Alternatywą może być bateria 9 V. Pozwól chłopcu bawić się małymi lampami (diody LED są bardziej wrażliwe) i przełącznikami oraz naucz go o przełącznikach równoległych i szeregowych. Pozwól mu zbudować brzęczyk z przekaźnikiem.

Będzie najbardziej zainteresowany i chętny, by dowiedzieć się, czy coś zobaczy lub usłyszy.

edytuj
Nie narażałbym dziecka na części elektroniczne, nawet diodę, dopóki nie w pełni zrozumie napięcie i prąd. Dioda może wydawać się prosta do wyjaśnienia, ale nie ma sensu wyjaśniać, jeśli widzisz, jak myśli: „Tak, obecny… co to znowu było?”

Wiele źródeł sprzedaje zestawy hobby dla dzieci które mogą być przydatne jako punkt wyjścia. Zazwyczaj używają baterii zamiast części podłączonych do sieci, co można postrzegać jako zmniejszenie ryzyka. (Nadal możesz zużywać baterie i robić niezły bałagan, ale dla mnie jest to nadal bezpieczniejsze niż prąd zmienny!)

W miarę starzenia się dziecka pojawiają się coraz bardziej wyrafinowane zestawy .

Większość z tych zestawów określa 8 lat i więcej, więc potrzebny będzie nadzór i cierpliwość.

Mój początek to zestaw radia kryształowego, niewiele więcej niż uzwojenie cewki drutu, diody i słuchawki. Ale słuchanie stacji radiowych AM mnie wciągnęło. Następnie był zestaw elektroniczny Radio Shack 150: 1, a następnie licencja na radio z szynką.

Takie zestawy są doskonałym wprowadzeniem do elektroniki i równie dobrą zabawą dla rodziców pomagających ich zainteresowanym dzieciom.

Po zapewnieniu bezpieczeństwa najważniejszym kryterium jest to, że dziecko musi to lubić.

Moje własne dzieci (7,9,11) uwielbiają rozbijać rzeczy. Kiedy pojawia się nowy komputer, odtwarzacz CD lub cokolwiek innego, natychmiast pytają, kiedy (uwaga: nie „jeśli”!), Mogą rozebrać stary. Kolega z klasy jednego z moich dzieci jest totalnie szalony z powodu diod LED. Popularne są również Bristelbots. Dla jednego z moich dzieci wykonałem kilka elementów (LED + rezystor, przełączniki, akumulator) na kawałkach drewna, za pomocą kabli krokodylkowych, aby je połączyć. Ma też stary zestaw eksperymentów w stylu philipsa. Siostrzeniec szalał na punkcie zestawu nocnego pokazu, który mu dałem. Kiedy byłem młody, stworzyłem radio kryształowe dla wszystkich moich przyjaciół i umieściłem proste generatory wstrząsów z baterii / cewki indukcyjnej w pokoju mojego pokoju (mój sisetr tego nie lubił, podobnie jak moja matka, kiedy jej powiedziała).

Podsumowanie: eksperymentuj, dowiedz się, co lubi twoje dziecko. Gdy jest zasilany kilkoma bateriami typu Penlight (bez akumulatorów!) I nie próbuje generować wysokich napięć przechowywanych w kondensatorze, jest mało prawdopodobne, aby wyrządził jakąkolwiek szkodę.

Zacząłem od baterii, przewodów, żarówek i przełączników. Budowanie prostych układów logicznych było nieskończenie fascynujące. I przeniósł się do Digi Comp plastikowe zabawki komputera. Później dowiedziałem się o napięciu, prądzie, oporności i sposobie lutowania.

Zestawy są bardzo cenne, ale myślę, że ważne jest, aby wskazać kierunek, który najbardziej interesuje dziecko. Możesz narazić swojego syna na wiele różnych możliwości, ale on będzie tym, który coś podniesie i ucieknie.

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, lista zagrożeń nie jest zbyt długa. Są wysokie napięcia, chemikalia, gorące rzeczy i ostre przedmioty. Później mogą pojawić się inne niebezpieczeństwa (lasery mogą zranić siatkówkę, a duże elektrolityczne czapki mogą wybuchnąć), ale nie będą to bezpośrednie obawy. Aby utrzymać napięcie na tyle niskim poziomie, aby było bezpieczne, trzymaj się baterii lub zasilacza ściennego. Jesteś najlepszym oceniającym, czy jest gotowy na lutownicę; jeśli tak, znajdź mu okulary ochronne .