مهندسی در مهد کودک ساختن شالوده‌ای مادام العمر برای توانایی حل مسئله

کاترین لاگوتسا و…

زمستان ۲۰۲۱ در TYC

دلایلی برای اینکه چرا کودکان خردسال باید مهندسی کنند:

کودکان می‌توانند و باید که دنیای پیرامونشان را شکل دهند.

بچه‌ها به طور غریزی در مورد دنیای پیرامون خود کنجکاو هستند. آنها از طریق تجربیات دست اول و دنیای مهندسی شده یاد می‌گیرند چطور کنجکاوی خود را هدایت کنند. برای مثال از طریق یک گفتگوی هدایت شده، کودکان میتوانند با توجه کردن به کفش‌هایشان آغاز کنند. سپس میتوانند به تفکر عمیق‌تر در مورد این نکته تشویق شوند که اصلاً چرا آدم‌ها کفش می‌پوشند و این می‌تواند به بحث‌های دیگری در مورد پیامدهایی که ممکن بود اتفاق بیفتد اگر هیچکس به فکرش نمی‌رسید که چطور کفش را درست کند، منجر شود.

اگرچه کودکان با اشیائی احاطه شده‌اند که مهندسان طراحی کرده‌اند (اسباب و اثاثیه منزل، درها، پنجره‌ها و…) ، ما به ندرت از آنها می‌خواهیم در مورد انسان‌هایی که پشت این وسایل ساخته شده بوده‌اند (وسایلی که طراحی کرده و ساخته‌اند) به تفکر بپردازند. مهندسی کردن به کودکان خردسال فرصت‌هایی برای کشف دنیای ساخته شده توسط انسان‌ها، طرح ها و اشکال مختلف اشیا می‌دهد.

مهندسی کردن مهارت‌های مادام العمر حل مسئله را می‌سازد.

کودکان در تخیلاتشان می‌دانند چطور چیزهایی را بسازند که کار کند؛ مانند ساختن سفینه فضایی با استفاده از مقوا یا ساختن خانه از بلوک‌های چوبی. آنها چیزهایی که بتوانند در دنیای واقعی کار کند را ممکن است نتوانند بسازند مثل بالش راحت یا وسایلی برای تخریب خانه‌ها اما مهارت‌های اولیه مهندسی کردن شالوده حل مسائل پیچیده تر که بعداً در مدرسه و زندگی با آنها مواجه میشوند را برای کودکان فراهم می‌آورد.

علاوه بر آن، ساختن چیزی که کار کند می‌تواند انگیزه را در کودکان پرورش داده، صبر و تحمل را ترغیب کند و بذر توانایی یادگیری از شکست در وجود آنها کاشته شود.

مهندسی کردن می‌تواند یادگیری بازی گونه را در متن خود داشته باشد و به ابعاد رشد نیز متصل گردد.

مهندسی کردن فرصتی است برای به کارگیری مهارت‌هایی مرتبط با موضوعاتی معین و مفاهیمی از طریق یادگیری مفرح؛ خلاقانه و مشارکتی که به درگیری فعالانه نیاز دارد. چنین یادگیری مفرحی به تمام ابعاد رشد مرتبط می‌شود مثل زبان و بعد عاطفی/ اجتماعی

مکانی که بچه‌ها در آن به مهندسی کردن می‌پردازند، آرام است هنگامی که بچه‌ها در فعالیت‌های دست ورزی و هدفمند حل مسئله شرکت می‌کنند خیلی چیزها برای به هم گفتن دارند:

• آنها ممکن است با خودشان صحبت کنند.
• با یکدیگر در مورد موادی که به خوبی می‌توان از آنها استفاده کرد صحبت می‌کنند.
• بدون کمک بزرگسالان، بچه‌ها رعایت نوبت، به اشتراک گذاشتن مواد و ابزار و به هم کمک فکری کردن را تمرین می‌کنند.
• در بازی‌های نمایشی درگیر می‌گردند و به صحبت‌های یکدیگر واکنش نشان می‌دهند.

در تمام طول فعالیت، بچه‌ها توانایی استدلال کردنشان در خلال اکتشاف، انتخاب و ارزیابی مواد پرورش می‌یابد.

             

بچه‌ها نیازمندند تا خود را به عنوان مهندس ببینند.

تلفیق فعالیت‌های مهندسی به کودکان خردسال کمک می‌کند تا درک صحیح‌تری از کار مهندسان داشته باشند. تحقیقات نشان می‌دهد که کودکان در مورد اینکه چه کسی می‌تواند مهندس باشد یا مهندسان چه کار می‌کنند درک درستی ندارند. مثلاً فکر می‌کنند که مهندسان مرد هستند و یا آدم‌هایی هستند که کارهایی انجام می‌دهند(اما نمیدانند چه کارهایی)، یا “اتوبوس می‌رانند” یا “جلوی قطار می‌نشینند” (قطار می‌رانند) در حالی که از طریق تجربه مهندسی کردن، کودکان درک واضح‌تری از مهندسی به دست می‌آورند و می‌توانند خود را به عنوان مهندس در نظر بگیرند.

مربیانی که تجربیات اولیه مثبتی در زمینه مهندسی برای بچه‌ها فراهم می‌آورند می‌توانند نگاه منفی که در مورد STEM وجود دارد (علوم، تکنولوژی، مهندسی و ریاضی) را تغییر دهند، توانایی‌ها و علایق بچه‌ها را پرورش دهند تا بتوانند در این زمینه‌ها موفق شوند و خود را به عنوان مهندس ببینند.

عناصر اصلی مهندسی

برای پرورش تجربیات مهندسی در خردسالی عناصر زیر را در نظر داشته باشید:

• مهندس‌ها برای حل مسائل، چیزهایی را طراحی می‌کنند. تمرکز بر حل مسئله چیزیست که مهندسی را از سایر انواع ساخت و سازها یا فعالیت‌های هنری متمایز می‌سازد.
• مهندس‌ها برای کمک به دیگران (مشتری‌ها) به حل مسائل دنیای واقعی می‌پردازند.
• مسائل مهندسی، راه حل‌های ممکن و متعددی دارند و مهندس‌ها از مواد و ابزار مختلفی برای حل مسئله استفاده می‌کنند.
• مهندس‌ها از یک روند طراحی مهندسی در مسیر کار خود استفاده می‌کنند. موادی را کشف کرده، نمونه‌هایی را به وجود می‌آورند و امتحان می‌کنند و بر اساس اطلاعاتی که جمع آوری شده، طرح‌هایشان را بهبود می‌بخشند.
• مهندس‌ها با هم مشارکت کرده در زمینه ساختن دانش از متخصصان دیگر STEM کمک می‌گیرند.

تشویق به مهندسی کردن در دوران خردسالی

بچه‌ها به طور طبیعی در ضمن یادگیری و بازی در مهد کودک سعی می‌کنند تا حل مسئله کنند.برای مثال راه‌هایی برای استفاده از بلوک‌ها برای ساختن برج‌های محکم و بلند پیدا می‌کنند و یا از بالش‌ها و پتوها برای ساختن رختخواب‌هایی راحت برای عروسک‌ها و حیوانات اسباب بازیشان، استفاده می‌کنند. هرچند، کودکان خردسال برای پرورش تفکر مهندسی نیاز به راهنمایی و هدایت دارند.

به توصیه‌های زیر برای پرورش تفکر مهندسی در کودکان خردسال توجه کنید یک مسئله آشنا که کودکان بتوانند با استفاده از راه حلی ساده آن را حل کنند انتخاب کنید.

اغلب کودکان خردسال ریختن بلوک‌ها در هنگام ساختن برج را تجربه کرده‌اند. وقتی چنین اتفاقی رخ می‌دهد، شما می‌توانید اصطلاح “توپ خرابسازی” (توپ بزرگ و سنگین فلزی که برای تخریب ساختمان‌ها از آن استفاده می‌کنند) را به بچه‌ها معرفی کرده و توضیح دهید چرا گاهی اوقات ساختمان‌های بزرگ باید خراب شوند و به آنها کمک کنید “توپ خراب‌سازی” خودشان را طراحی کنند تا برجی را که با بلوک‌ها ساخته‌اند به طور عمدی خراب کنند. با یاد گرفتن یک کلمه یا اصطلاح جدید کودکان در می‌یابند که با کدام مواد می‌توانند یک توپ خرابسازی خوب بسازند و چرا استفاده از آن مواد توپ خرابسازی را بهتر و موثرتر می‌کند.

مسئله را در متن کمک کردن به دیگران، مطرح کنید

هنگامی که کودکان چیزی را برای فرد دیگری طراحی می‌کنند، احساس شادی و رضایت از پیدا کردن راه حل مسئله‌ای برای منفعت دیگران، به آنها دست می‌دهد. همچنین به آنها دلیل برای درگیر شدن در کار می‌دهد حتی اگر طرح آنها، آنطور که انتظار دارند، پیش نرود.

اطمینان حاصل کنید که بیشتر از یک راه حل ممکن وجود دارد و تنها برخی از مواد به درد می‌خورند و می‌توانند در آن رابطه، مورد استفاده قرار گیرند.

یکی از دلایلی که مهندسی یک تلاش خلاقانه است، این می‌باشد که راه حل‌های متعددی برای یک مسئله وجود دارد. وقتی که کودکان برای حل یک مسئله از نه فقط یک ماده، بلکه مواد مختلف استفاده می‌کنند، درمی‌یابند که بعضی مواد بهتر از بعضی دیگر مسئله را حل می‌کند. مثلاً درست کردن یک توپ برای خراب کردن ساختمانها با استفاده از اشیا فلزی و سنگین بهتر از استفاده از اشیا پلاستیکی و سبک کار کند. پس از این تلاش‌ها بحث و گفتگویی غنی درباره مواد مختلف و خاصیت آنها می‌تواند بین کودکان شکل گیرد که کدام مواد بهتر کار کردند و مسئله را حل کردند.

از یک روند طرح مهندسی به عنوان راهنما استفاده کنید.

در استفاده از یک روند طرح مهندسی، همراه با بچه‌ها، شما می‌توانید با استفاده از مراحل قابل انجام بیشتری برای حل مسئله به آنها کمک کنید. این روند می‌تواند زمینه‌ای فراهم کند که بچه‌ها در حین فکر کردن بیشتر از زبانشان استفاده کرده و در مورد کار مهندسی که انجام می‌دهند با هم صحبت کنند.

کار را به دوستان بازتاب داده و با آنها به اشتراک بگذارید

ضمن پرورش مهارت‌های ارتباطی بین بچه‌ها، آنها می‌توانند سوالاتی را مطرح کرده و دانش جدید در آنها گسترش یابد، میتوانند ببینند که هر یک در مورد چگونگی حل یک مسئله ایده‌هایی دارند و می‌فهمند که می‌توانند به عنوان یک جمع حل کننده مسئله از یکدیگر چیزهای زیادی بیاموزند.

مهندسی در مهد کودک: یک استعداد طبیعی

آدری بعد از کار در مرکز رغبت مهندسی در کلاس، اعلام می‌کند که “من واقعاً یک مهندس هستم” بعدا خارج از کلاس، در حیاط، مربی ضمن بازی کودکان می‌شنود که آنها از زبان مهندسی استفاده می‌کنند و کلماتی مانند “کشف کردن” ، “خلق کردن” یا “ساختن” و “بهتر کردن (شدن)” در صحبت‌هایشان به کار می‌برند.

اما در کلاس دیگری، دیوید متوجه می‌شود که گوشه یکی از بالش‌ها پاره شده است. کودک بالش را نزد مربی آورده و می‌گوید: “من فکر می‌کنم که بتوانم بالش را درست کنم.” مربی یادداشتی می‌نویسد و به خانه می‌فرستد و پروژه جدید را با خانواده کودک در میان می‌گذارد.

درهر یک از این کلاس‌ها، یک مربی فعالیت‌های مهندسی طراحی شده با عناصر اصلی که در قسمت فوق شرح داده شده را معرفی کرده است. این فعالیت‌ها تخیلات کودکان را برانگیخته و تفکر مهندسی را به بازی و یادگیری آنها وارد کرد.

بچه‌ها به طور طبیعی مهندس هستند؛ آنچه که نیاز دارند هدایت از سوی شما برای شروع کار می‌باشد.

کشف کردن، خلق کردن، بهبود دادن: یک روند طراحی سه مرحله‌ای

مربیان می‌توانند با کودکان خردسال از روند سه مرحله‌ای طراحی که در زیر آمده استفاده کنند:

1.کشف کردن

مهندس‌ها قبل از استفاده از مواد مختلف نیازمند دانستن خواص و نحوه عملکرد آنها هستند. کودکان خردسال می‌توانند از طریق کشف بازیگونه (بازی‌های اکتشافی) در مورد خواص اشیا و مواد چیزهایی بیاموزند. برای مثال گلوله‌های بافتنی کوچک، رنگارنگ هستند اما آیا این رنگارنگی در طراحی یک توپ خرابسازی تاثیر دارد؟ آنچه که بیش از رنگ تاثیر دارد، نرمی سبکی و سنگینی توپ است که بتواند با برخورد با بلوک باعث ریزش آنها شود.

2.خلق کردن (بوجود آوردن)

کودکان در خلال به وجود آوردن یا ساختن و امتحان کردن طرح‌هایشان میتوانند از آنچه که درباره مواد و خاصیت آنها یاد گرفته اند، استفاده کنند. “چرا فکر می‌کنی که توپ خراب‌سازی تو بهتر از توپ خراب سازی دوستت در ریختن بلوک‌ها کار می‌کند؟”

3.بهبود دادن (بهتر کردن)

پس از آنها کودکان اولین طرح خود را ساختند و امتحان کردند، می‌توانند تعیین کنند چه چیزی ساخته آنها را بهتر می‌کند چگونه می‌توانند طرح‌هایشان را بهبود ببخشند. (یا به چه چیزهایی برای بهتر کردن طرحشان نیاز دارند). انجام این کار ممکن است برای آنها و شما جدید باشد! بعضی از مربیان به ما گفته‌اند، قبل از آموزش مهندسی ،هرگز از بچه‌ها نخواسته بودند که چیزی را که ساخته‌اند بهتر کنند این نوع تفکر به کودکان کمک می‌کند تا آنچه را که به نظر تمام شده می‌آید، از نو درست کنند و بهتر کنند و پشتکار و بازتاب دادن در مسیر را در آنها ترغیب می‌نماید.

ترجمه و تنظیم: مهرا جلیلی