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明日のエンジニアを育成するには、靴を結ぶ前に始めてください

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アイオワはウォータールーの1年生で、Ramps and Pathwaysプロジェクトを構築するために行った手順について書いています。これは、彼女をエンジニアに変える仕事です。 写真:Beth Van Meeteren

「学生エンジニア」と考えると、おそらく高校生または大学生のビジョンがあります。 しかし、全国の小規模ながら増え続ける教室を覗いてみると、Ramps and Pathwaysと呼ばれる方法を使用して、幼稚園や小学校で工学が教えられているのがわかります。

Ramps and Pathways教室では、ブロック、大理石、木製の入り江のモールディングのストリップ、キャビネットの仕上げや天井のトリムに使用される細長い構造材など、いくつかの単純な材料に内在する特性と可能性を探ります。 教師は机や椅子を邪魔にならないように押し出し、ときどき広まるジェットコースターが入るスペースを確保します。 ブロックに支えられた傾斜を構築して調整することにより、子供たちはさまざまな経路に沿って動く大理石を実験します。 彼らの仕事は、さまざまな角度でテストと再テストを行い、ビー玉を野生の乗り物に乗せる新しい方法を見つけ出すことです。

東テネシー州立大学の教授であり、この教授法を使用したことがない小学校教師を支援するローズマリーガイケンは、学生の間での洞察の「常に火花はほとんど見られない」と述べています。 ある時、彼女は、バケツに大理石を落とすのに苦労している3人の男の子を持つ少女を見たと言います。 女の子は男の子にささやいた。 すぐに彼らは皆異なってランプを支え、大理石はすぐに落ちました。「今、あなたは私が科学者だということを知っています」と少女はゲイケンに言いました。

ランプとパスウェイは、1990年代後半にアイオワ州ウォータールーで始まりました。 北アイオワ大学の幼稚園から小学2年生までのラボスクールのフリーバーグ幼児教育プログラムの教師は、子どもたちが自分でどのような調査を行うかを見たいと考えていました。 彼らは、1フィート、2フィート、3フィート、4フィートの長さの入り江のモールディングとユニットブロックを子供たちに提供しました。

当時フリーバーグの1年生の教師だったベス・ファン・ミーテレンは、教室にカメラを設置し、彼らがどのように学んだかを記録し始めることで、これらの瞬間のビデオをキャプチャしました。 彼女は、プロジェクトが学生の注意を引き付け、より挑戦的な構造を作成するために彼ら自身をプッシュするように導いた方法に衝撃を受けました。

例えば、かつて、ヴァンミーテレンは、1年生が数日間にわたって、床まで螺旋状に下る迷路のような傾斜路にある13フィートの傾斜路で構成される構造物を建設するのを見ました。 大理石は、わずか9平方フィートの床面積しか占めない構造で39フィート移動しました。 これは完全に子供の考えでした、と彼女は言います。

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アイオワの1年生のペアが協力して、大理石を上から下に運ぶジグザグの一連の経路を構築します。 写真:Beth Van Meeteren

現在、Ramps and Pathwaysはテネシー州の4郡の18校の小学校の教室で使用されており、教師はプログラムを使用して工学と科学を教える方法についての指導を受けています。 このプログラムは、米国教育省からの最優秀助成金へのレースからのお金で支払われます。

他の小学校のサイトは、クラス内指導と放課後クラブの両方で、アイオワ州、メリーランド州およびバージニア州にあります。

しかし、現在北アイオワ大学の教授であり、主題に関する論文を書いたヴァンミーテレンは、教育がより学際的であり、子供たちが常に席に座っていることが期待されていない就学前の教室で主に定着していると言います。

小学校レベルでは、実践的な科学と工学は、教育者と政策立案者の間の欲求にぶつかり、子どもたちが優れた読解力で3年生に到達することを保証します。 校長は、子供たちが文字と数字を学んでいる証拠を見たいと思っています。

プログラムが小学校の学年に拡大するのを助けるために、van Meeteren、Geiken、および他の科学教育者は、これらの活動が実際に数学と読書も促進できることを示すことに熱心です。 これらのプロジェクトとサインのビデオを見ると、子供たちが構造を適応させる方法に取り組んでいるときに、カウントとソートのスキルを学んでいます。 ヴァンミーテレンは、子供たちに、彼らの仕掛けと彼らが解決するために解決した問題について書くように頼むことによって、科学を読みに統合するよう教師に奨励していると言います。 彼女と北アイオワ大学のリージェンツセンターの早期発達教育センターのディレクターであるベティザンは、ランプスやパスウェイで使用されるアプローチなどの科学の教訓を示すために、米国教育省からの投資助成金を求めています、小学校で一般的な90分間の読書時間に組み込むことができます。

このプロジェクトは、子どもたちにエンジニアのように考えるよう促し、行動と反応の間のつながりを発見し、それに応じて計画を調整します。

たとえば、一人の子供はランプの仕事に非常に熱心だったため、7分間以上静かにオプションを検討して調整し、最終的に4つの異なる角度で4つの異なるランプを転がすまでビー玉を動かしました。

「これをもっと多くの教室に取り入れたい」とヴァンミーテレンは言う。 「才能のある教室だけがこの質の高い指導を許可されているようです。 すべての子どもたちが恩恵を受けます。」

ビデオボーナス: Ramps and Pathwaysプロジェクトに取り組んでいる子供たちのビデオクリップを見るには、 Early Childhood Research and Practiceのジャーナルからこの記事の中央のページまでスクロールします。

リサガーンジーは、New America FoundationのEarly Education Initiativeのディレクターであり、 Screen Time: 著者の電子メディア—赤ちゃんのビデオから教育用ソフトウェアまで—幼い子供に影響を与えます。

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