2020年製造日：高校生と大学生のためのSTEMリソース

COVID-19の大流行により、多くの学校が対面教育から遠隔教育環境への移行を余儀なくされています、学生の関与を維持するという課題は、ますます重要になっています。これは、STEM科目（科学、技術、工学、数学）を含むコースで特に当てはまります。

従来の対面式の設定で教えられる場合、STEMコースは主題の理論的治療における教育を組み合わせます（教科書に見られるような書かれた資料から収集された）主題の実際的な扱い（実験室からの実践的な作業、実験、および機器と材料の使用によって開発された）。遠隔教育環境に移行する場合、主題の基礎となる原則について学生を教育するための技術は、より実践的な側面よりもはるかに簡単に移行できます。

このギャップを埋めるために、高校の生徒に提供するために使用できるリソースをいくつか特定しました。または、STEM科目の教育を補完するのに役立つ実践的な実践的なプロジェクトを実施できる大学レベル。

以下のリソースには、さまざまな潜在的なプロジェクトのアイデアが混在しており、その多くは自宅から特別なサプライヤーや材料を購入する必要性は最小限です。以下のリソースからの他のプロジェクト、特に大学レベルのプロジェクトでは、学生は通常の家庭では通常見られない材料、コンポーネント、および機器にいくらかの投資を行う必要があります。これらは、通常、大学の研究室のクラスで、場合によっては共同グループの設定で、インストラクターまたはアドバイザーの指導の下で達成される、より高いレベルのプロジェクトです。

高校生のSTEMプロジェクトリソース

以下は、高校生に適したプロジェクトのアイデアを提供するSTEMリソースです。

サイエンスバディ

Science BuddiesのWebサイトでは、高校生がSTEM科目を探索するのに適したさまざまな科学プロジェクトの完全な選択を提供しています。このサイトでは、ユーザーは地球と環境科学、生命科学、数学とコンピューターサイエンスなどの主題でフィルタリングし、これらの主題を掘り下げてより具体的な分野を選択することができます。たとえば、工学では、サブトピックの選択肢には、土木工学、電気および電子工学、エネルギーおよび電力、環境工学、材料科学、機械工学、ロボット工学、および宇宙探査が含まれます。

プロジェクトに必要なグレードレベルを選択したり、プロジェクトの期間、プロジェクトのコスト、資料の入手可能性に関する好みに基づいてプロジェクトを絞り込んだりするために利用できるフィルタリングもあります。

特定のプロジェクトを表示すると、プロジェクトの背景、必要な特定の資料、プロジェクトを完了するために従う手順など、追加の詳細が提供されます。このサイトには、プロジェクトをカスタマイズするために適用できるバリエーションも用意されており、FAQを含むヘルプセクションがあります。

作成クレート

作成クレートのWebサイトには、若い学生に適したさまざまなキットスタイルのプロジェクトがありますが、ブログのページには、機械工学をテーマにしたプロジェクトなど、より高度なプロジェクトが含まれています。

ここでは、単純なものから洗練されたものまで、さまざまな複雑さのプロジェクトが混在しています。複雑さのスケールの下限には、段ボールといくつかの結束バンドからロボットアームを構築するなどのプロジェクトがあります。中級レベルのプロジェクトには、コンピューターから実行されるArduinoオープンソースIDE（統合開発環境）を搭載したデータロガーを備えた高高度気球の構築が含まれます。複雑さのスケールの上限には、障害物を回避し、荷物を運んでいるときでも直立してバランスを保つセルフバランスロボットを構築するプロジェクトがあります。このプロジェクトもArduinoIDEプラットフォームを使用して構築されています。

ThoughtCo。

ThoughtCo.comのWebサイトには、科学、技術、数学の学生を教育するための貴重なコンテンツを提供するだけでなく、工学科学博覧会プロジェクトのアイデアのWebページもあります。これらのプロジェクトは完全に手続き型に発展していないため、プロジェクトを成功させるために必要な範囲、プロセス、およびアプローチをさらに定義するために、それらを引き受ける学生がいくつかの独立した調査を行う必要があります。したがって、高学年のレベルや、すでに開発されたプロセスを実行するのではなく、プロジェクトを定義する必要があることに簡単にイライラしない学生に適しています。

ジェット推進研究所（JPL）

カリフォルニア工科大学（Caltech）によって管理および管理されている連邦政府の資金による研究開発センターであるNASAのジェット推進研究所（JPL）には、STEMの主題をカバーする一連の教室活動、ラボ、および問題セットがあります。宇宙探査に関連しています。

アクティビティWebページのフィルターを使用すると、ユーザーは、アクティビティタイプ、主題の焦点、グレードレベル、および一般的な主題領域内の特定のトピックでフィルターをかけることができます。各アクティビティの詳細には、概要、必要な資料、アクティビティを理解するための背景、および従う手順が含まれます。

トピックの範囲はかなり広く、次のものが含まれます。

• 航空学
• 宇宙生物学
• 天文学
• 化学
• コンピュータープログラミング
• 地球と宇宙科学
• 電気と磁気
• 熱と熱力学
• 光と光学
• 数学
• 物理科学

STEM-Works

STEM-WorksのWebサイトには、自宅で実行できるアクティビティ専用のプロジェクトセクションがあります。これらの科学プロジェクトは、高校生と若い年齢層を対象としており、異常気象、医療革新、ロボット工学、宇宙、ビデオゲーム、ロボット工学、風力エネルギーに焦点を当てたプロジェクトが含まれています。アクティビティページには、プロジェクトまたはタスクの実行方法に関する追加の詳細が表示されます。一部のアクティビティは、インタラクティブなソフトウェアを使用して仮想化されています。

エクスプロラトリアム

エクスプロラトリアムのウェブサイトには、高校生や幼児向けのさまざまなアクティビティが掲載されています。科学プロジェクトは「サイエンススナック」と呼ばれ、安価ですぐに利用できる資料を使用する教師によるテスト済みの活動です。取り上げるトピックには、天文学と宇宙科学、生物学、化学、地球科学、工学と技術、環境科学、物理学、数学が含まれます。

科学

科学については、9年生のレベルに上がる科学プロジェクトのセクションがあります。プロジェクトのトピックには、生物医学工学、化学、生物学、法医学が含まれます。他の記事にも説明ビデオがあります。

大学生のSTEMプロジェクトリソース

以下は、大学生または高校生に適したプロジェクトのアイデアを提供するSTEMリソースです。

Electronicsforu.com

電気工学を勉強している人のために、electronicsforu.comのWebサイトには、学生が機能する回路基板を作成し、デジタルおよびアナログ回路の理解を深めるのに役立つ30の電気工学プロジェクトのアイデアのページがあります。

各プロジェクトには、回路の機能または対処されている問題の簡単な説明が表示され、そのプロジェクトの完全な詳細を示すプロジェクトページへのリンクが含まれています。詳細には、回路図、構成部品リスト、論理回路表、回路操作の説明、アセンブリガイダンス、ダウンロード可能なPCBおよびコンポーネントレイアウト図が含まれます。

プロジェクトの例は次のとおりです。

• デュアルアクシスソーラートラッカーシステム
• ファンタム電源用の5VDCから48VDCへのコンバーター
• JFETを備えた高インピーダンスオーディオバッファ
• PINダイオードベースの火炎センサー
• 9Vバッテリーからのプラスマイナス5V供給
• 赤外線モーションセンシングリレースイッチ
• 低コストのLPGリークディテクタ
• 自動電源切り替えメイン、ソーラーインバーターまたは発電機
• NE555タイマーを使用した信号発生器とインバーター
• 構成可能なRS232-TTL-I2Cアダプター

PhETインタラクティブシミュレーション

コロラド大学ボルダー校では、PhET Interactive Simulationsをホストしています。これは、ソフトウェアプログラミングとグラフィックスを利用して、コンピューターでの仮想実験室シミュレーションを通じて科学と数学の基本原理を探求できる一連のインタラクティブシミュレーションプログラムを提供します。たとえば、理想気体の法則のシミュレーションでは、学生は気体分子を密閉されたチャンバーに送り込み、熱の追加と除去、またはチャンバーの体積の変化に伴う圧力と温度の変化を観察できます。また、ガス分子の粒子サイズを変化させて、特定の期間におけるそれらの分子とチャンバー壁との衝突の数を数えることもできます。

物理学、化学、数学、地球科学、生物学などの主題分野を探索してカバーするために、150を超えるシミュレーションが利用可能です。フィルタを使用すると、ユーザーは、大学レベルのトピックを含む学年レベル、およびソフトウェアの互換性によって、一般的な主題領域内のサブトピックによって結果を絞り込むことができます。一部のシミュレーションにはJavaまたはFlashが必要ですが、その他のシミュレーションは標準のHTMLブラウザで実行されます。さまざまなロケールのユーザーに合わせて、言語オプションも利用できます。

Instructables

Instructablesでは、ユーザーは完了したさまざまなプロジェクトをガイドやビデオとともにアップロードします。ウェブサイトにはさまざまなカテゴリがありますが、回路関連のプロジェクトには、電気工学の学生が自宅で実装できるものがいくつかあります。アカウントを作成した後、ユーザーはPDFをダウンロードして、他のユーザーにプロジェクトについて質問することができます。 3D印刷、CNC、電子機器などのトピックだけでなく、ワークショップ、裁縫、工芸、料理、デザイン、子供向けのプロジェクトなど、より一般的なトピックをカバーするクラスも利用できます。

GeeksforGeeks

GeeksforGeeksのWebサイトには、大学レベルのコーダーに適したコーディングプロジェクトがあります。ユーザーは、C ++、Java、およびPythonプロジェクトを含むプログラムごとにプロジェクトを選択できます。コンピュータサイエンスに興味のある学生が受講できるオンラインコースもあります。

Code.org

Code.orgには、Webページの開発、ゲーム、アプリラボ、ゲームラボ、スプライトラボ、描画など、さまざまなコーディングプロジェクトを提供する在宅プロジェクトのアイデアページが含まれています。学生はコーディングを実際に体験し、オンラインで無料でクラスを受講することで学ぶことができます。

興味深いエンジニアリング

興味深いエンジニアリングWebサイトには、学生が電気機器の設計、制御、および保守に関する知識を広げるのに役立つ12の電気工学プロジェクトのページがあります。プロジェクトは簡単に説明されていますが、完全には詳細ではありません。そのため、学生は調査を実行し、設計、部品表を作成してから、プロジェクトを構築してテストする必要があります。これにより、これをより高度なSTEMに配置した理由が説明されます。プロジェクトリソースセクション。

概要

この記事では、高校生や大学生の遠隔教育に使用できるSTEM関連のプロジェクトリソースについて説明しました。さまざまなリソースが利用可能であり、材料と手順がすでに整っている明確なプロジェクトから、より創造的なデザイン思考とプロジェクト開発を必要とするプロジェクトのアイデアまでさまざまです。

STEM関連のトピックの詳細については、Thomas Insightsにアクセスしてください。ここでは、STEMイニシアチブを含むビジネスと業界の現在の傾向に関する記事を見つけることができます。

詳細

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