Een eerste klasser in Waterloo, Iowa, schrijft over de stappen die ze heeft genomen om haar Ramps and Pathways-project te bouwen, een taak die haar transformeert in een ingenieur. Foto door Beth Van Meeteren
Denk aan 'studentingenieurs' en je hebt waarschijnlijk visioenen van middelbare scholieren of studenten. Maar kijk eens in een klein maar groeiend aantal klaslokalen in het hele land en je zult zien dat engineering wordt onderwezen op de kleuterschool en de basisschool met behulp van een methode genaamd Ramps and Pathways.
In Ramps and Pathways-klaslokalen verkennen kinderen de eigenschappen en mogelijkheden die inherent zijn aan een paar eenvoudige materialen: blokken, knikkers en stroken houten inhamvormstukken, een lang, dun constructiemateriaal dat wordt gebruikt om kasten af te werken en plafonds af te werken. Leraren duwen bureaus en stoelen uit de weg om ruimte te maken voor de soms uitgestrekte achtbanen die opduiken. Door hellingen gebouwd door blokken te bouwen en aan te passen, experimenteren kinderen met knikkers die zich langs verschillende paden verplaatsen. Hun taak is om verschillende hoeken te testen en opnieuw te testen en nieuwe manieren te bedenken om hun knikkers op een wilde rit te nemen.
"We zien altijd kleine vonken" van inzichten onder de studenten, zegt Rosemary Geiken, een professor in het onderwijs aan de East Tennessee State University die leraren in de lagere school helpt die nog nooit eerder deze lesmethode hebben gebruikt. Een keer, zegt ze, zag ze een klein meisje met drie jongens die moeite hadden om een knikker in een emmer te laten landen. Het meisje fluisterde tegen de jongens. Al snel gingen ze allemaal de helling op en het marmer viel er meteen in. "Nu weet je dat ik een wetenschapper ben, " zei het meisje tegen Geiken.
Ramps and Pathways begon eind jaren negentig in Waterloo, Iowa. Leraren voor het Freeburg Early Childhood Program aan de Universiteit van Noord-Iowa, een labschool voor kleuterschool tot tweede klas, wilden zien wat voor onderzoek kinderen zelf zouden kunnen doen. Ze voorzagen kinderen van een-, twee-, drie- en vier-voet lengtes van inhamgieten en eenheidsblokken.
Beth van Meeteren, toen een leerkracht van het eerste leerjaar in Freeburg, legde video van deze momenten vast door camera's in de klas te plaatsen en te documenteren hoe ze het leerden. Ze werd getroffen door de manier waarop het project de aandacht van de studenten vasthield en hen ertoe aanzette om zichzelf uit te dagen om meer uitdagende structuren te creëren.
Ooit zag van Meeteren bijvoorbeeld een student van de eerste klas een structuur bouwen in de loop van enkele dagen, bestaande uit 13 drempels van drie voet in een labyrintachtige helling die naar de vloer liep. Het marmer reisde 39 voet op een structuur die slechts negen vierkante voet vloeroppervlakte in beslag nam. Dit was volledig het idee van het kind, zegt ze.
Een paar eerste klassers uit Iowa werken samen om een reeks zigzaggende paden te bouwen die een marmer van boven naar beneden dragen. Foto door Beth Van Meeteren
Tegenwoordig wordt Ramps and Pathways gebruikt in basisschoolklaslokalen in 18 scholen in vier provincies van Tennessee, waar leraren coaching krijgen over hoe het programma te gebruiken om techniek en wetenschap te onderwijzen. Het programma wordt betaald met geld van een Race to the Top-subsidie van het Amerikaanse ministerie van Onderwijs.
Andere basisschoollocaties bevinden zich in Iowa, Maryland en Virginia, zowel in klasonderwijs als in naschoolse clubs.
Maar Van Meeteren, die nu professor is aan de Universiteit van Noord-Iowa en haar proefschrift over het onderwerp schreef, zegt dat de methode meestal wortel schiet in voorschoolse klaslokalen waar lesgeven meer multidisciplinair is en waar van kinderen niet wordt verwacht dat ze altijd op zitplaatsen zitten .
Op het niveau van de basisschool botsen hands-on wetenschap en techniek op tegen de wens van opvoeders en beleidsmakers om ervoor te zorgen dat kinderen de derde klas bereiken met vaardige leesvaardigheden. De opdrachtgevers willen zien dat kinderen letters en cijfers leren.
Om het programma te helpen uitbreiden naar de basisscholen, willen Van Meeteren, Geiken en andere wetenschappelijke opvoeders aantonen dat deze activiteiten ook wiskunde en lezen kunnen bevorderen. Bekijk video's van deze projecten en er verschijnen tekenen dat kinderen tel- en sorteervaardigheden leren terwijl ze worstelen met het aanpassen van hun constructies. Van Meeteren zegt dat ze leraren heeft aangemoedigd om wetenschap te integreren in lezen door kinderen te vragen te schrijven over hun constructies en de problemen die ze hebben opgelost om ze te laten werken. Zij en Betty Zan, directeur van het Regents 'Center for Early Developmental Education aan de University of Northern Iowa, zijn op zoek naar een Investing in Innovation-subsidie van het Amerikaanse ministerie van Onderwijs om te laten zien hoe wetenschapslessen, zoals de benaderingen die in Ramps and Pathways worden gebruikt, zou kunnen worden geïntegreerd in de leesperioden van 90 minuten die op basisscholen voorkomen.
De projecten zetten kinderen aan om te denken als ingenieurs, ontdekken verbanden tussen acties en reacties en passen hun plannen dienovereenkomstig aan.
Eén kind, bijvoorbeeld, was zo van plan om zijn oprit te laten werken dat hij meer dan zeven minuten rustig bezig was met het nadenken over opties en aanpassingen, totdat hij uiteindelijk het marmer kreeg om door vier verschillende opritten onder vier verschillende hoeken te rollen.
"Ik zou dit graag in meer klaslokalen willen krijgen", zegt Van Meeteren. “Het lijkt erop dat alleen begaafde klaslokalen deze kwaliteitsinstructie mogen krijgen. Alle kinderen profiteren. "
Videobonus: blader omlaag naar de middelste pagina's van dit artikel uit het tijdschrift Early Childhood Research and Practice om videoclips te zien van kinderen die werken aan Ramps and Pathways-projecten.
Lisa Guernsey is de directeur van het Early Education Initiative van de New America Foundation en de auteur van Screen Time: How Electronic Media - From Baby Videos to Educational Software - Affects Your Young Child.
