2020 年製造日：面向高中生和大學生的 STEM 資源

已發表: 2022-04-27

高中生 STEM 項目資源

以下是 STEM 資源，可提供適合高中年齡學生的項目構想。

科學夥伴

Science Buddies 網站提供了適合高中生探索 STEM 科目的各種不同科學項目的完整選擇。 該站點允許用戶按主題進行過濾，例如地球與環境科學、生命科學或數學和計算機科學，還可以深入這些主題以選擇更具體的領域。 例如，在工程中，子主題的選擇包括土木工程、電力與電子、能源與電力、環境工程、材料科學、機械工程、機器人技術和太空探索。

還可以進行過濾以選擇項目所需的年級，並根據項目持續時間、項目成本和材料可用性方面的偏好來縮小項目範圍。

查看特定項目時，會提供其他詳細信息，例如項目背景、所需的特定材料以及完成項目應遵循的程序。 該站點還提供了可用於自定義項目的變體，並有一個包含常見問題的幫助部分。

創造箱

Creation crate 網站有各種適合年輕學生的套件風格項目，但他們博客上的頁麵包含更高級的項目，例如圍繞機械工程主題的項目。

在這裡，您會發現從簡單到復雜的各種複雜項目的組合。 在復雜性規模的低端是一個項目，例如用紙板和一些拉鍊構建機械臂。 中級項目包括構建一個高海拔氣象氣球，並配備數據記錄器，該數據記錄器由從您的計算機運行的 Arduino 開源 IDE（集成開發環境）提供支持。 在復雜性規模的較高端是一個構建自平衡機器人的項目，該機器人可以避開障礙物，即使在承載負載時也能保持直立和平衡。 該項目也是使用 Arduino IDE 平台構建的。

思想公司

除了提供有價值的內容來教育學生科學、技術和數學之外，ThoughtCo.com 網站還有一個工程科學博覽會項目的想法網頁。 這些項目還沒有完全發展成程序形式，因此需要承擔這些項目的學生進行一些獨立的研究，以進一步定義將想法變成可以成功執行的項目所需的範圍、過程和方法。 因此，它更適合更高年級的學生以及那些不會因為必須定義他們的項目而不是執行已經開發的流程而容易感到沮喪的學生。

噴氣推進實驗室 (JPL)

NASA 的噴氣推進實驗室 (JPL) 是一個聯邦資助的研發中心，由加州理工學院 (Caltech) 管理和管理，擁有一系列涵蓋 STEM 學科的課堂活動、實驗室和問題集，其中與太空探索有關。

活動網頁上的過濾器允許用戶按活動類型、主題重點、年級和一般主題區域內的特定主題進行過濾。 每個活動的詳細信息包括概述、所需材料、理解活動的背景以及要遵循的程序。

主題範圍相當廣泛，包括：

  • 航空
  • 天體生物學
  • 天文學
  • 化學
  • 電腦編程
  • 地球與空間科學
  • 電與磁
  • 熱與熱力學
  • 光與光學
  • 數學
  • 物理科學

STEM 工程

STEM-Works 網站有一個項目部分，專門介紹可以在家完成的活動。 這些科學項目面向高中生和年輕人，包括專注於極端天氣、醫學創新、機器人技術、太空、視頻遊戲、機器人技術和風能的項目。 活動頁面提供有關如何執行項目或任務的其他詳細信息。 一些活動是使用交互式軟件進行的虛擬活動。

探索館

Exploratorium 網站包含針對高中生和年幼兒童的各種活動。 這些科學項目被稱為“科學零食”，是經過教師測試的活動，使用廉價、現成的材料。 涵蓋的主題包括天文學和空間科學、生物學、化學、地球科學、工程和技術、環境科學、物理學和數學。

科學

在科學方面，有一個科學項目部分可以升到九年級。 項目主題包括生物醫學工程、化學、生物學和法醫學。 他們的其他文章也有教學視頻。

大學生 STEM 項目資源

以下是 STEM 資源，提供適合大學生或高年級學生的項目構想。

電子論壇

對於學習電氣工程的學生，electronicsforu.com 網站上有 30 個電氣工程項目創意頁面，可以幫助學生創建功能電路板並加深他們對數字和模擬電路的理解。

每個項目都顯示了對電路功能或正在解決的問題的簡要描述，並包含指向項目頁面的鏈接，該頁面顯示該項目的全部詳細信息。 詳細信息包括原理圖、元件零件清單、邏輯電路表、電路操作說明、組裝指南以及可下載的 PCB 和元件佈局圖。

這些項目的一些例子包括：

  • 雙軸太陽能跟踪系統
  • 用於幻象電源的 5V DC 至 48V DC 轉換器
  • 具有 JFET 的高阻抗音頻緩衝器
  • 基於 PIN 二極管的火災傳感器
  • 9V 電池加減 5V 電源
  • 紅外線動作感應繼電器開關
  • 低成本液化石油氣檢漏儀
  • 自動電源開關電源、太陽能逆變器或發電機
  • 使用 NE555 定時器的信號發生器和逆變器
  • 可配置的 RS232 到 TTL 到 I2C 適配器

PhET 交互式模擬

科羅拉多大學博爾德分校舉辦 PhET 交互式模擬，它提供了一系列交互式模擬程序，這些程序利用軟件編程和圖形讓學生通過計算機上的虛擬實驗室模擬來探索科學和數學的基本原理。 例如，對理想氣體定律的模擬允許學生將氣體分子泵入一個封閉的腔室，然後觀察壓力和溫度隨著熱量的添加和移除或腔室體積的變化而發生的變化。 您還可以改變氣體分子的粒徑，併計算這些分子在給定時間段內與腔壁碰撞的次數。

超過 150 種模擬可供探索和涵蓋學科領域，包括物理、化學、數學、地球科學和生物學。 過濾器允許用戶按年級（包括大學級別的主題）和軟件兼容性在一般學科領域內按子主題縮小結果。 一些模擬需要 Java 或 Flash，而其他模擬將在標準 HTML 瀏覽器上運行。 語言選項也適用於不同地區的用戶。

教科書

在 Instructables 上，用戶上傳他們已經完成的不同項目，以及指南和視頻。 雖然網站上涵蓋了多種類別，但與電路相關的項目具有電氣工程專業學生可以在家中實施的一些項目。 創建帳戶後，用戶可以下載 PDF 並詢問其他用戶有關項目的問題。 還有一些課程涵蓋 3D 打印、CNC 和電子等主題，以及一些更普遍的興趣主題，包括車間、縫紉、工藝、烹飪、設計和兒童項目。

GeeksforGeeks

GeeksforGeeks 網站上有適合大學級別編碼員的編碼項目。 用戶可以按程序選擇項目，包括 C++、Java 和 Python 項目。 還有一些對計算機科學感興趣的學生可以參加在線課程。

代碼.org

Code.org 包含一個家庭項目創意頁面，提供各種編碼項目，包括網頁開發、遊戲和應用程序實驗室、遊戲實驗室、精靈實驗室和繪圖。 學生可以通過免費在線課程獲得編碼和學習的實踐經驗。

有趣的工程

這個有趣的工程網站有一頁包含 12 個電氣工程項目，這些項目將幫助學生擴展他們對電氣設備的設計、控制和維護的知識。 項目描述很簡短，但並不完全詳細，因此學生需要進行研究並完成他們的設計、材料清單，然後構建和測試項目，這解釋了為什麼我們將其置於更高級的 STEM 中項目資源部分。

概括

本文介紹了一些可用於高中和大學生遠程教育的 STEM 相關項目資源。 有多種資源可供使用，從具有材料和程序的明確定義的項目到需要更多創造性設計思維和項目開發的項目理念。

要了解有關 STEM 相關主題的更多信息，請訪問 Thomas Insights，您可以在其中找到有關當前商業和行業趨勢的文章，包括 STEM 計劃。

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