Dans le centre de bloc d'unité dans leur classe préscolaire, deux enfants travaillent pour construire un long pont. Soigneusement, ils positionnent plusieurs blocs d'unités de rectangle sur leurs extrémités courtes pour soutenir doubles blocs d'unités à travers les sommets pour créer leur pont. Le pont tombe à plusieurs reprises. Ils expérimentent avec tourner les unités de différentes façons avant de les chevauchant avec le double bloc d'unité, mais le pont continue à tomber. Ensuite, ils essaient différents blocs comme supports pour leur pont. Quand un enfant essaie le grand cylindre, ils remarquent que le pont semble être plus stable. Ils remplacent tous leurs blocs unitaires rectangulaires avec de grands cylindres et continuer à construire et à jouer avec leur pont.
La table sensorielle a été pris à l'extérieur du terrain de jeu et rempli de solution à bulles. La table de pique-nique à proximité a des matériaux pour la fabrication de baguettes à bulles. Un enfant ramasse un cure-pipe et fait une baguette de bulle en forme de triangle. Elle plonge dans la solution à bulles, souffle à travers elle pour faire une bulle, et regarde la bulle. Elle retourne à la table, cette fois faire une baguette de bulles dans la forme d'un rectangle. Encore une fois, elle teste sa baguette, regarde sa bulle, et retourne à la table. Elle répète encore et encore ce processus. Lorsque son professeur lui demande ce qu'elle essaie de faire, elle répond qu'elle veut faire une bulle qui est pas rond, mais jusqu'à présent, elle hasn ’ t compris comment le faire.
Un kindergartener fait une crêpe au centre de cuisson. Il est impatient de manger la crêpe, donc il retourne la crêpe tôt et il se déplace vers son assiette avant qu'il ne brunit. Il est pâteuse et n'a pas bon goût. Il se plaint à l'enseignant, qui examine la recette avec lui, étape par étape, en lui demandant à chaque étape s'il l'a fait comme écrit. Il dit qu'il a fait. Elle souligne ensuite que sa crêpe était une couleur tan très pâle, tandis que d'autres enfants et rsquo; les crêpes étaient brun plus foncé. Elle l'encourage à essayer à nouveau. Il fait plusieurs autres crêpes, chaque fois que la cuisson un peu plus longtemps, jusqu'à ce qu'il obtienne une crêpe qu'il est satisfait.
Deux premiers élèves travaillent au centre des rampes, reliant trois segments pour créer un système pour un marbre à descendre, puis se déplacer sur une petite colline. Quand ils testent leur structure de rampe, le marbre envole à la première connexion de deux segments. Pour compenser, les enfants utilisent les blocs d'unités pour construire des murs aux côtés de la piste pour garder le marbre sur la rampe, mais le marbre rebondit sur la dernière connexion. Enfin, un enfant se tient à la fin de la rampe et les yeux du début à la fin, en haussant les sourcils. Elle redresse la connexion entre les deux rampes de sorte qu'ils soient dans un meilleur alignement. Un autre enfant libère alors le marbre, et il se déplace à travers la connexion. Giggling à leur succès, ils ajoutent une autre section de voie et de continuer à construire, tester et ajuster leur système.
Qu'est-ce que ces quatre anecdotes avec des enfants âgés de trois à sept ans ont en commun? Chacun d'entre eux illustrent la façon dont les enfants participent à l'ingénierie. Un rapport de la National Academy of Engineering et le Conseil sur l'enseignement des sciences au Centre pour l'éducation,
Ingénierie en K-12 Éducation
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définit le génie comme “ une approche systématique et souvent itératif à la conception des objets, des processus et des systèmes pour répondre aux besoins humains et veut ” (Conseil 2009, p 49). Embarqué au sein de cette approche itérative pour le processus de conception est la résolution de problèmes. Les enfants dans chacune de ces anecdotes sont très engagés dans la résolution des problèmes qu'ils rencontrent comme ils construisent et cuire. Ils pensent de solutions, de tester leurs solutions, la révision de leurs solutions, et de les tester à nouveau jusqu'à ce qu'ils atteignent les résultats qu'ils veulent. Comme illustré dans les anecdotes ci-dessus, le potentiel de riches expériences d'ingénierie existe déjà dans les programmes de la petite enfance, mais les éducateurs qui ne comprennent pas ce que l'ingénierie est ne reconnaissent pas ces opportunités quand elles se produisent dans leurs programmes.
enfants sont fortement engagés dans la résolution de problèmes quand ils font des activités de tous les jours comme la cuisine.
Impliquer les enfants dans l'ingénierie a de nombreux avantages du point de vue du curriculum. Il permet aux enseignants d'intégrer les quatre disciplines STEM (science, technologie, ingénierie et mathématiques) de façon transparente. Les quatre anecdotes ci-dessus montrent des enfants aux prises avec la physique (forces, le mouvement, l'équilibre, la stabilité), la chimie (mélange de substances pour obtenir une nouvelle substance, appliquer de la chaleur pour modifier les substances), les mathématiques (raisonnement spatial, rotation mentale des formes 3-D, le volume , le nombre, la mesure), et de la technologie (utilisation de l'outil et la conception de nouveaux outils ou systèmes). Les processus impliqués dans ces activités ont aussi des avantages significatifs dans d'autres domaines des enfants et rsquo; s développement.
Peut-être le domaine le plus important qui est renforcé est “ les méthodes d'apprentissage et rdquo ;. Ce terme se réfère à la façon dont un enfant répond à de nouvelles situations d'apprentissage, et comprend la curiosité, l'engagement, l'initiative, la persistance, la résolution de problèmes, la créativité et l'inventivité. Ces qualités sont essentielles pour l'apprentissage plus tard et affectent la réussite scolaire dans tous les domaines de contenu. &Ldquo; Approches d'apprentissage et rdquo; est considéré comme une zone de préparation à l'école par le ministère de la Santé et des Services sociaux des Etats-Unis, et est inclus dans le (Office of Head Start 2011)
Head Start développement de l'enfant et de l'apprentissage précoce cadre. Les activités qui sont intégrés avec des expériences d'ingénierie favorisent naturellement ces compétences de préparation à l'école essentielle.
Les pièces détachées permettent aux enfants la possibilité de "le découvrir".
Facteurs à considérer dans l'ingénierie d'application Expériences
1. Recherchez les endroits où les enfants travaillent déjà pour résoudre les problèmes.
Faire résoudre les problèmes d'une partie de votre culture de la classe; mettre en évidence les problèmes et de célébrer des solutions. L'un de nos collègues, le Dr Christina Sales, nous a expliqué qu'elle a essayé de voir tous les problèmes dans la salle de classe comme une occasion d'apprentissage. Des exemples de problèmes que les enseignants pourraient utiliser comprennent l'élaboration d'un système qui permettra à chaque enfant d'avoir un tour juste à une expérience très convoité, déterminer comment transporter l'eau de l'évier pour les plantes sur le plateau, la réparation d'un jouet cassé, ou de tenir trace du moment où les oeufs dans l'incubateur ont été transformées. Toutes impliquent de remue-méninges, l'évaluation, les tests et la révision de solutions.
2. Résistez à l'envie de résoudre les enfants et rsquo; s problèmes pour eux
Beaucoup d'adultes répondent presque automatiquement aux jeunes enfants et rsquo;. S problèmes. Un enfant ne doit tenir sur un pied avec une chaussure déliée, et la plupart des adultes se plieront et attacher la chaussure sans même y penser. Avant de répondre, les enseignants devraient faire une évaluation rapide et de déterminer si le problème est que l'enfant pourrait raisonnablement être en mesure de résoudre sur son propre ou avec une petite quantité de soutien des adultes. Si oui, une meilleure réponse pourrait être, “ Je vois que vous avez un problème. Qu'allez-vous faire à ce sujet ”
3. Analyser les activités de leur potentiel pour les enfants “ le comprendre &rdquo ;.
Les Dr Rheta DeVries enseignants en retard souvent contestées à la critique des enfants et rsquo; s activités avec la question, et ldquo; ce qu'il ya dans cette activité pour les enfants pour comprendre et rdquo?; Cette question aide les enseignants à déterminer si l'activité est une tâche pour les enfants à remplir, ou une exploration ouverte qui permet aux enfants de comprendre comment le monde fonctionne. Lorsque les enseignants se posent cette question, ils commencent à reconnaître la valeur des zones de la salle de classe, jusque-là négligé, parce que les centres et ldquo; eux-mêmes &rdquo couru; ou étaient simplement des possibilités de jeu libre. En réfléchissant sur ces centres, les enseignants ont réalisé que les enfants sont restés engagés dans la zone de bloc, car il y avait tellement pour eux de comprendre. L'ingénierie est souvent le catalyseur de l'activité riche; la possibilité de concevoir, tester et résoudre des problèmes est ce qui attire et garde les enfants engagés. Les activités impliquant des blocs, des rampes, des nappes phréatiques, des théâtres d'ombres, la cuisine, les bulles, etc. sont des exemples d'activités qui offrent des possibilités pour les enfants à se livrer à l'ingénierie.
4. Prévoyez suffisamment de temps pour les enfants aux prises avec des problèmes.
Un temps suffisant se réfère à temps mesuré en minutes et les heures pendant la journée ainsi que le temps au fil des jours, des semaines et des mois. Parfois, il faut les enfants de nombreuses expériences de travail avec un matériau particulier avant qu'ils atteignent le point où ils remarquent même certains des problèmes. Sans doute l'enfant essayant de souffler des bulles dans différentes formes a eu de nombreuses expériences de soufflage des bulles avant même qu'elle a remarqué que toutes les bulles sont sphériques. D'autres fois, les problèmes sont rapidement reconnus et l'enfant est entraîné pour le comprendre, mais a besoin de temps pour trouver des solutions. Exiger que les enfants tournent activités après 20 minutes, plutôt que de leur permettre de rester et de se concentrer sur la résolution d'un problème, frustre les enfants, interrompt leur concentration et le développement conceptuel, et sape le développement de la persistance.
5. Observer attentivement pour guider les décisions pédagogiques
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Les enseignants font de leur mieux l'enseignement après l'observation attentive de leurs étudiants qui travaillent. Observation permet aux enseignants d'examiner l'interaction entre l'enfant, l'environnement, et l'enseignant. Regarder un travail des enfants permet à un enseignant pour obtenir une perception de l'enfant et rsquo; s compréhension conceptuelle et les méthodes d'apprentissage. L'utilité (ou de distraction) des matériaux et de l'espace de travail peuvent être observés par la façon dont l'enfant se livre avec eux. Avec cette information à l'esprit, les enseignants peuvent prendre des décisions sur le moment d'ajouter ou enlever des matériaux, organiser des espaces différemment, ou intervenir avec une question ou un commentaire pour soutenir l'enfant ’ s la conception et la résolution de problèmes.
Lorsque des matériaux inspirants donnés, les jeunes ingénieurs émergent!