孩子们天生对事物的工作原理感到好奇,随着硬件公司创建开源硬件产品的新趋势,现在是教孩子们学习电子学的好时机。但现代技术似乎过于复杂,甚至无法开始理解。那么从哪里开始呢?
在过去的四年里,我一直致力于向初学者(包括儿童和成人)教授电子学。我为从哥伦比亚农村的年幼儿童到柏林的时尚企业家等各行各业的人举办了研讨会。我创作了数百篇文章、视频、书籍和课程。如果说我从经验中学到了一件事,那就是制作硬件很容易。
该领域的专业人士可能会对这种说法嗤之以鼻!当然,电子学中存在非常复杂的领域,就像任何领域一样。但这不应阻止任何人入门。以足球为例:在专业水平上踢足球难吗?当然!但这并不能阻止你八岁的女儿踢球。制作电子产品也是如此。
无论您是家长还是老师,是电子工程师还是完全的初学者,这里有六个教您的孩子如何制作电子产品的技巧。
1. 购买一个无焊面包板和一些标准元件
无焊面包板 让您可以整洁、轻松且临时地将组件连接在一起。这使得孩子们可以轻松地进行实验和尝试,而无需担心损坏零件。当他们完成一个电路后,他们可以简单地取出电线和组件,然后重新排列它们以构建另一个电路。无焊面包板非常适合连接组件,以及构建更多更大的东西。
在他们掌握窍门之前,帮助他们完成最初的几个电路,然后让他们自己构建。这可以为您的孩子提供数小时的乐趣——对我来说仍然如此!
2. 查看一些基本电路图
电子电路使用电路图进行解释,电路图显示了所使用的组件以及如何连接它们。这是开始构建电路的好方法,开源硬件公司就是这样发布其产品蓝图的。
教您的孩子 基本电子元件的图例符号。从初学者电路中最常用的元件符号开始:电池、电阻器、LED、电容器和晶体管。解释组件之间的线条如何表示连接组件的导线。
孩子们不需要理解电子学背后的理论就可以开始根据电路图制作东西。他们所需要的只是电路图和用于构建它的组件。从那里他们可以开始自行探索。网上有很多开源硬件项目,从简单的 LED 电路到复杂的触摸显示器,如 Manga Screen。
3. 通过示例教授一些基本的电子学概念
当您的孩子玩了一会儿电子产品后,他们会感到好奇并开始问“为什么”的问题。当那个时候到来时,就该教您的孩子一些基本的电子学概念了。以下是我喜欢开始讲授的一些内容
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闭环:为了使电力工作并使电流流动,您需要在电池的正极 (+) 和负极 (–) 之间形成一个闭环。这是重要的第一课,可以为您的孩子节省大量的故障排除时间。用一个简单的电路向他们展示,当您断开环路时,电流就会停止流动。
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电压、电流和电阻:这些是电学的基本原理,您的孩子一旦理解了这些概念,就会更容易发挥创造力。卡通片总是非常适合教孩子,这是一个 不错的图画,可能有助于说明您的解释。
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电阻器:为什么 LED 需要电阻器?让您的孩子通过亲身体验来学习,向他们展示 LED 如何被过载电流损坏。他们不会忘记那一课!
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欧姆定律:使用 欧姆定律 向您的孩子展示如何计算 LED 电路的正确电阻器尺寸。
如果您不确定这些概念的细节,网上和初学者电子学书籍中有很多资源。您甚至可以深入研究并教他们晶体管的工作原理以及电容器的作用。
但请记住:过多的复杂解释会让孩子们觉得电子学很难理解。您越能向他们展示事物的工作原理,而不是仅仅解释它,就越好。通过将电容器与 LED 和电阻器并联连接,然后断开电池,以显示电容器如何在您断开电源后仍然保持 LED 点亮,来展示电容器的工作原理如何?
4. 购买一套焊接工具包和一把烙铁
一旦您的孩子在无焊面包板上玩了一会儿,他们可能希望使某些电路更永久。焊接工具包是实现此目的的好方法。
焊接工具包通常配有印刷电路板、构建一些简单电路所需的组件以及一些入门说明和想法。
您确实需要知道如何焊接,但这很容易上手并教给您的孩子。 这篇关于 如何焊接的 PDF 卡通 是一个很好的教学工具。
基本工具包非常适合初学者,即使他们以前没有用面包板做过实验。您不需要了解它的工作原理就可以使其工作;您只需按照说明进行操作即可。如果您不知道从哪里开始,这是直接进入硬件的简单方法。
烙铁可能非常便宜,起价低于 10 美元。请记住确保您监督年幼的孩子,因为烙铁非常热。
SparkFun WeevilEye 是一个有趣的开源入门套件的例子。
无论您做什么,最重要的是让您的孩子进行大量实验。当他们知道如何根据电路图制作东西以及在哪里找到图纸时,他们就处于独立学习的绝佳位置。随着他们构建新事物,他们将变得更加好奇和渴望学习。拥有一本书(例如我的书 Electronics For Kids)是让他们能够自主学习的好方法。
您的孩子可能无法从一开始就理解如何制造电视或手机。但是一旦他们制作了一些东西,他们可能会开始相信也许这并没有那么难。这种信念让我进入了电子学领域。
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