https://frosthead.com

Разработать инженеров завтрашнего дня, начните, прежде чем они смогут связать их обувь

LearningLearning

Первоклассница в Ватерлоо, штат Айова, пишет о шагах, которые она предприняла для создания своего проекта «Пандусы и пути», задача, которая превращает ее в инженера. Фото Бет Ван Митерен

Подумайте: «Студенческие инженеры», и у вас, вероятно, есть представления о старшеклассниках или студентах. Но загляните в небольшое, но растущее число классных комнат по всей стране, и вы увидите, что инженерному делу преподают в дошкольных и начальных классах с использованием метода, называемого Ramps and Pathways.

В классах Ramps and Pathways дети изучают свойства и возможности, присущие нескольким простым материалам: блокам, мрамору и полосам деревянной бухты, длинному, тонкому строительному материалу, который используется для отделки шкафов и отделки потолков. Учителя отталкивают парты и стулья, чтобы освободить место для иногда растягивающихся американских горок. Строя и регулируя наклоны, опирающиеся на блоки, дети экспериментируют с мрамором, движущимся по разным дорожкам. Их работа состоит в том, чтобы проверять и повторно тестировать различные углы, выискивая новые способы взять их шарики в дикой поездке.

«Мы всегда видим маленькие искры» понимания учеников, говорит Розмари Гайкен, профессор образования в Государственном университете Восточного Теннесси, которая помогает учителям начальной школы, которые никогда раньше не использовали этот метод обучения. Однажды, по ее словам, она наблюдала за маленькой девочкой с тремя мальчиками, у которой были проблемы с тем, чтобы мрамор упал в ведро. Девушка шептала мальчикам. Вскоре они все по-разному подпирали пандус, и мрамор упал прямо внутрь. «Теперь ты знаешь, что я ученый», - сказала девушка Гейкену.

Пандусы и тропы начались в Ватерлоо, штат Айова, в конце 1990-х годов. Преподаватели Фрибургской программы раннего детства в Университете Северной Айовы, лабораторной школе для дошкольников до второго класса, хотели посмотреть, какие исследования дети могут проводить самостоятельно. Они предоставляли детям одну, две, три и четыре фута в форме бухты и блоков.

Бет ван Митерен, тогда учительница первого класса во Фрибурге, сняла видео об этих моментах, разместив камеры в классах и начав документировать, как они учились. Она была поражена тем, как проект привлек внимание студентов и заставил их стремиться создавать более сложные структуры.

Однажды, например, ван Митерен увидел, как ученик первого класса строил в течение нескольких дней конструкцию, состоящую из 13 трехфутовых рамп в лабиринтоподобной рампе, которая спирали вниз по полу. Мрамор прошел 39 футов на структуре, которая занимала всего девять квадратных футов площади. Это была полностью детская идея, говорит она.

Engineering

Пара первоклассников из Айовы работает вместе, чтобы построить зигзагообразную серию дорожек, которые будут нести мрамор сверху донизу. Фото Бет Ван Митерен

Сегодня Ramps and Pathways используется в классных комнатах начальной школы в 18 школах четырех округов Теннесси, где учителя проходят инструктаж по использованию программы для преподавания инженерных дисциплин и естествознания. Программа оплачивается деньгами от гранта Race to the Top от Министерства образования США.

Другие сайты начальной школы находятся в Айове, Мэриленде и Вирджинии, как в классных учебных заведениях, так и после школьных клубов.

Но Ван Митерен, которая в настоящее время является профессором в Университете Северной Айовы и написала свою диссертацию на эту тему, говорит, что метод в основном внедряется в дошкольных классах, где преподавание является более междисциплинарным и где дети не всегда должны сидеть на местах.,

На уровне начальной школы практическая наука и инженерия сталкиваются с желанием педагогов и политиков обеспечить, чтобы дети достигли третьего класса с хорошими навыками чтения. Директора хотят видеть свидетельства того, что дети учат буквы и цифры.

Чтобы помочь программе расшириться до начальных классов, ван Митерен, Гайкен и другие преподаватели естественных наук намереваются показать, что эти занятия, на самом деле, могут также способствовать математике и чтению. Посмотрите видеоролики об этих проектах, и появятся признаки того, что дети учатся навыкам подсчета и сортировки, пытаясь адаптировать свои конструкции. Ван Митерен говорит, что она поощряла учителей интегрировать науку в чтение, прося детей писать о своих хитростях и проблемах, которые они решили, чтобы заставить их работать. Она и Бетти Зан, директор Риджентского центра раннего развития в Университете Северной Айовы, ищут грант «Инвестирование в инновации» от Министерства образования США, чтобы показать, как уроки естествознания, такие как подходы, используемые в Ramps and Pathways, может быть интегрирован в 90-минутные периоды чтения, распространенные в начальных школах.

Проекты побуждают детей мыслить как инженеры, выявлять связи между действиями и реакциями и соответственно корректировать свои планы.

Например, один ребенок так хотел сделать свою рампу, что потратил более семи минут, спокойно обдумывая варианты и внося коррективы, пока он, наконец, не заставил мрамор проехать четыре разных рампы под четырьмя разными углами.

«Я бы хотел получить это в большем количестве классных комнат», - говорит ван Митерен. «Кажется, что только одаренные классные комнаты могут получить эту качественную инструкцию. Все дети получают выгоду ».

Видео Бонус: Чтобы увидеть видеоклипы детей, работающих над проектами Ramps and Pathways, прокрутите вниз до средних страниц этой статьи из журнала « Исследования и практика раннего детства» .

Лиза Гернси - директор Инициативы по раннему образованию в Фонде «Новая Америка» и автор книги « Время на экране: как электронные средства массовой информации - от детских видеороликов до образовательных программ - влияют на вашего маленького ребенка».

Разработать инженеров завтрашнего дня, начните, прежде чем они смогут связать их обувь