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Para desenvolver os engenheiros de amanhã, comece antes que eles possam amarrar seus sapatos

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Uma aluna da primeira série em Waterloo, Iowa, escreve sobre os passos que deu para construir seu projeto Rampas e Caminhos, uma tarefa que a transforma em engenheira. Foto de Beth Van Meeteren

Pense em “engenheiros estudantis” e você provavelmente terá visões de alunos do ensino médio ou da faculdade. Mas espreite em um pequeno mas crescente número de salas de aula em todo o país, e você verá a engenharia sendo ensinada na pré-escola e no ensino fundamental usando um método chamado Rampas e Caminhos.

Nas salas de aula de Rampas e Caminhos, as crianças exploram as propriedades e possibilidades inerentes a alguns materiais simples: blocos, mármores e tiras de moldagem de enseadas de madeira, um material de construção longo e fino usado para acabamento de armários e tetos. Os professores empurram mesas e cadeiras para fora do caminho para permitir espaço para as montanhas russas que às vezes se espalham. Construindo e ajustando inclinações sustentadas por blocos, as crianças experimentam bolinhas que se movem ao longo de vários caminhos. O trabalho deles é testar e retestar diferentes ângulos, descobrindo novas maneiras de levar seus berlindes a um passeio selvagem.

"Sempre vemos pequenas faíscas" de insights entre os alunos, diz Rosemary Geiken, professora de educação da East Tennessee State University que assiste professores do ensino fundamental que nunca usaram esse método de ensino antes. Uma vez, ela diz, ela viu uma garotinha com três garotos tendo problemas para colocar um balde de mármore em um balde. A garota sussurrou para os meninos. Logo eles estavam todos apoiando a rampa de maneira diferente e o mármore caiu direto. "Agora você sabe que eu sou um cientista", disse a garota a Geiken.

Rampas e Caminhos começaram em Waterloo, Iowa no final dos anos 90. Professores do Freeburg Early Childhood Program, da Universidade do Norte de Iowa, uma escola de medicina para a pré-escola até a segunda série, queriam ver que tipo de investigação as crianças poderiam seguir por conta própria. Eles forneciam às crianças comprimentos de um, dois, três e quatro pés de moldagem de enseadas e blocos de unidades.

Beth van Meeteren, então professora de primeira série em Freeburg, capturou vídeos desses momentos colocando câmeras nas salas de aula e começando a documentar como eles aprenderam. Ela ficou impressionada com a forma como o projeto chamou a atenção dos alunos e os levou a se esforçarem para criar estruturas mais desafiadoras.

Uma vez, por exemplo, van Meeteren viu um aluno da primeira série construir uma estrutura ao longo de vários dias, consistindo de 13 rampas de três pés em uma rampa semelhante a um labirinto que descia em espiral até o chão. O mármore percorreu 39 pés em uma estrutura que ocupava apenas nove metros quadrados de espaço no chão. Isso foi inteiramente ideia da criança, ela diz.

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Um par de alunos da primeira série de Iowa trabalha em conjunto para construir uma série de caminhos em zigue-zague que transportarão um mármore de cima a baixo. Foto de Beth Van Meeteren

Hoje, Rampas e Caminhos são usados ​​em salas de aula do ensino fundamental em 18 escolas em quatro condados do Tennessee, onde os professores estão recebendo treinamento sobre como usar o programa para ensinar engenharia e ciência. O programa é pago com dinheiro de uma bolsa Race to the Top do Departamento de Educação dos EUA.

Outros sites da escola primária estão em Iowa, Maryland e Virginia, tanto em aulas quanto em clubes depois da aula.

Mas Van Meeteren, que hoje é professora da Universidade de Northern Iowa e escreveu sua dissertação sobre o assunto, diz que o método está se enraizando nas salas de aula pré-escolares, onde o ensino é mais multidisciplinar e onde as crianças não devem estar sentadas em assentos. .

No nível do ensino fundamental, a ciência e a engenharia interativas desafiam o desejo dos educadores e formuladores de políticas de garantir que as crianças cheguem ao terceiro ano com habilidades proficientes de leitura. Os diretores querem ver evidências de crianças aprendendo letras e números.

Para ajudar o programa a se expandir para as séries elementares, van Meeteren, Geiken e outros educadores de ciências têm a intenção de mostrar que essas atividades podem, de fato, promover a matemática e a leitura também. Assista a vídeos sobre esses projetos e sinais que surgem de crianças aprendendo habilidades de contagem e classificação enquanto lidam com a maneira de adaptar suas construções. Van Meeteren diz que tem encorajado os professores a integrar a ciência à leitura, pedindo às crianças que escrevam sobre suas engenhocas e os problemas que resolveram para fazê-las funcionar. Ela e Betty Zan, diretora do Centro de Educação para o Desenvolvimento Precoce da Universidade do Norte de Iowa, estão buscando uma bolsa de Investir em Inovação do Departamento de Educação dos EUA para mostrar como as lições de ciências, como as abordagens usadas em rampas e caminhos, poderia ser integrado nos períodos de tempo de leitura de 90 minutos prevalentes nas escolas primárias.

Os projetos estimulam as crianças a pensar como engenheiros, descobrindo conexões entre ações e reações e ajustando seus planos de acordo.

Uma criança, por exemplo, estava tão decidida a fazer seu trabalho de rampa que passou mais de sete minutos contemplando discretamente as opções e fazendo ajustes, até que finalmente conseguiu que o mármore rolasse por quatro rampas diferentes em quatro ângulos diferentes.

"Eu adoraria colocar isso em mais salas de aula", diz van Meeteren. “Parece que apenas as salas de aula superdotadas recebem esse ensino de qualidade. Todas as crianças se beneficiam.

Bônus por vídeo: para ver os videoclipes de crianças trabalhando em projetos de Rampas e Caminhos, role para baixo até as páginas centrais deste artigo, a partir do periódico Early Childhood Research and Practice .

Lisa Guernsey é diretora da Iniciativa de Educação Infantil da New America Foundation e autora de Screen Time: Como a mídia eletrônica - dos vídeos de bebês ao software educacional - afeta seu filho pequeno.

Para desenvolver os engenheiros de amanhã, comece antes que eles possam amarrar seus sapatos