Muitas vezes, as discussões STEM se concentrar exclusivamente em cursos de ciências e matemática tradicionais. No entanto, uma crescente ênfase está sendo colocada sobre o papel da engenharia no ensino K-12. Há alguns anos, a Academia Nacional de Engenharia e do Conselho Nacional de Pesquisa encomendou um estudo do estado de engenharia na educação K-12. Em seu relatório de 2009, a Comissão apresentou três princípios gerais para o ensino de engenharia.
educação 1) K-12 engenharia Princípio deve enfatizar o projeto de engenharia
O processo de design, a abordagem de engenharia. para identificar e resolver problemas, é (1) altamente iterativo; (2) aberto à idéia de que um problema pode ter muitas soluções possíveis; (3) um contexto significativo para a aprendizagem de conceitos científicos, matemáticos e tecnológicos; e (4) um estímulo ao pensamento de sistemas, modelagem e análise. Em todas estas formas, design de engenharia é uma estratégia pedagógica potencialmente útil.
Princípio 2) K-12 educação em engenharia deve incorporar a matemática importantes e adequadas ao desenvolvimento, ciência e conhecimento de tecnologia e habilidades.
Princípio 3) K-12 educação em engenharia deve promover hábitos de engenharia da mente.
Estas incluem: (1) sistemas de pensamento, (2) a criação, (3) o otimismo, ( 4) a colaboração, (5) comunicação, e (6) a atenção para considerações éticas.
as Academias Nacionais de Ciência, consegue Inc, The National Science Teachers Association e da Associação americana para o Avanço da Ciência estão a colaborar sobre o desenvolvimento da próxima geração de Normas ciência. O primeiro passo neste processo é a criação de uma estrutura que os padrões será baseada em. O projecto deste quadro dá engenharia o mesmo perfil dentro da ciência como a biologia, ciência física e da Terra /ciência espacial. (Nota: O quadro está atualmente em revisão e deverá ser publicado no final da Primavera de 2011.) O projecto identifica quatro ideias centrais para a engenharia:
ET 1: O estudo do mundo projetado é o estudo dos projetados sistemas, processos, materiais e produtos e das tecnologias e os princípios científicos por que eles funcionam
ET. 2: Engenharia de construção é um processo criativo e iterativo para identificar e resolver problemas em face de várias restrições
ET. 3: as pessoas estão rodeados e apoiada por sistemas tecnológicos. Efetivamente usando e melhorando a estes sistemas é essencial para a sobrevivência a longo prazo ea prosperidade
ET 4:. No mundo moderno de hoje, todo mundo toma decisões tecnológicas que afetam ou são afetadas pela tecnologia em uma base diária. Por conseguinte, é essencial para todos os cidadãos a compreender os riscos e responsabilidades que acompanham tais decisões.
Os seguintes recursos podem ajudá-lo a saber mais sobre engenharia e como integrar conceitos de engenharia em seus cursos.
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Recursos
NASA Engineering Design Desafios:! O projeto NASA inclui 7 desafios de design, incluindo a concepção de um sistema de proteção térmica (meu favorito!), estruturas de design de naves espaciais, sistemas de propulsão eletrodinâmica, design hélice, assistentes pessoais via satélite, de filtragem de água, e design câmara de crescimento da planta. Estes desafios são voltadas para estudantes ensino fundamental e médio
Boston Museum of Science:. O Boston Museum of Science fornece uma variedade de material curricular e desenvolvimento profissional relacionado com o K-12 engenharia. Eles têm um banco de dados pesquisável de aulas de engenharia de avaliação. Além disso, o seu Engenharia é um programa Elementary proporciona excelentes maneiras de integrar as carreiras de engenharia e projetos de design em unidades de ciência comumente ensinadas no ensino fundamental. Por exemplo, o Catching the Wind módulo reforça conceitos científicos relacionados ao clima, introduzindo os alunos para engenharia mecânica através de um desafio de design moinho de vento. (Nota: há um custo associado com módulos EIE)
Engenharia: Vá em frente! (EGFI):
eFGI
é uma revista web produzido pela American Society for Engineering Education. Você pode acessar planos semanais de aulas, atividades e artigos de fundo sobre engenharia. Os artigos de fundo como este sobre a realização de Avatar são sempre altamente envolvente e mostrar a diversidade de carreiras de engenharia
TeachEngineering:.
TeachEngineering
é uma biblioteca digital de recursos livres para K-12. A biblioteca pode ser pesquisada em uma variedade de formas e registro permite que você salve favoritos e revisar recursos
Engenharia Caminho:.
Engenharia Caminho
é outra biblioteca digital que está a trabalhar para mesclar recursos de múltipla fontes em um esforço para ser um recurso de uma paragem para aulas de "K-cinza" de engenharia, atividades e outros recursos
um mundo em Movimento:.
um mundo em Movimento
é um programa de a Sociedade de Engenheiros Automotivos. O programa inclui uma variedade de atividades de projeto adequado para alunos do ensino fundamental, médio e superior, incluindo carros projetar jet-brinquedo, skimmers (vento veículo movido), carros de célula de combustível e atividades othe.
Um Mundo em Movimento
também tenta ativamente para coincidir com engenheiros dispostos a fazer apresentações em sala de aula com os professores
PBS Design Squad:. Salvei meu favorito para o último ... da PBS Design Squad é um a engenharia de reality show baseado para as crianças. Cada episódio coloca duas equipes uns contra os outros para projetar soluções para os problemas que vão desde a criação de mobiliário utilizável a partir de papelão para pilotos de arrastar à base de triciclo. A
Design Squad
website fornece vídeo completo de episódios, professor e guias de eventos (incluindo toneladas de desafios de design), os desafios enviados pelos usuários e soluções (como, "Eu gostaria de poder ter um aquecedor movido a energia solar eco-friendly" ), jogos e um grande blog.