今天，我們依然來關注青少年的STEAM(科學、科技、工程、藝術、數學)之工程領域的教育。
正如巴藍思相信，今天孩子在學校接受的教育是不完整的，于是我們專門給體制內孩子原創開設了《生命科學》(可點擊閱讀)《物理科學》入門(可點擊閱讀)，今天來講講美國的工程科學教育如何進行。
我們就通過一個名叫“德魯”特許學校來看看美國工程教學新方法。
如果有興趣，本文最后附有彩蛋，那就是巴藍思國內首發的視頻：《小學工程學：從簡單的機器到終生受用的學習技能》。
好，話不多說，看看具體。
這所叫德魯的特許學校(CHARTER SCHOOL)
【漲姿勢】Charter School(政府按公立學校的標準撥款，但不管具體的教學。這些教育改革者的主要想法是通過教師們主導的嘗試，找到更靈活、更有效的方法滿足孩子和家長們的不同需求。這樣可以彌補公立學區大鍋飯、追求公平但缺乏因材施教的不足。)
在查爾斯河“德魯”特許學校學生學習復雜的工程技能和概念，幫助建立終身的批判性思維和解決問題的能力。他們是如何做到這一點的?
教學設計理念
在查爾斯河德魯的工作人員一開始使用“年齡適當的詞匯，腳手架學習(scaffolded learning)，動覺學習(kinesthetic learning)。”
“我想傳授我的教學理念，好像和我的學生講兩種不同的語言。”
以上這位考特尼·布萊恩特說。
“我在相當簡單的語言交流上的話題從非?；镜男畔㈤_始，然后我讓他們自己體驗以了解更多。我引入更多復雜的語言，讓他們通過多語言環境進行學習。”
——好的工程學教育首先是好的“問答式教育”
“當小學適齡學生了解通過利用自己的身體來理解一個概念。我能夠引進物理，高等數學和視覺表現技能，通常超出了初級水平，因為動手實踐讓我更熟練。”
設計思維
設計思維是一個過程，讓人們的想法、解決創造性和吸引人的方式。磨煉他們的合作，批判性思維和溝通技巧。了解是誰設計的 ;為什么會有這設計思想，以及合作的一個關鍵因素 ;與他人合作的基礎上你的想法，獲得反饋，并學習如何使你的想法從反饋中得到解決。
研究、構思/開發、3D原型、測試、評估和修改。工作人員得益于努埃瓦學校的設計思維模式，使這一進程更加穩健。
TinkerYard和Dreamcar項目
學生在德魯用設計思維來創建自己的項目。
目前二年級的學生正在設計和建設一個TinkerYard，四室外臺組成一個操場。
四年級的學生正在設計一個Dreamcar特定客戶和虛構的汽車公司。最終產品將是他們的概念車的三維模型。
那就，究竟怎么做呢?1、2、3、4、5、6、7...
1
Brief
簡介
一個簡短的目標是概述項目和交流的期望和目標。
向學生簡要介紹了創建項目以及它的使用，以及概述了他們考慮問題的目的。
在四年級Dreamcar項目為例，學生接受一個簡短的識別什么是老師正在尋找的，和他們將預計該項目年底完成的情況。
簡要概括讓學生知道需要做：
確定一個客戶端和想象他們的需求。
考慮哪些設計改進可能會使之更輕松。
選擇/創建整車特征，這將使每個人的行程更好。
創建多個想法草圖和共享你的想法。
選擇一個想法，并創建一個最終的至少兩個串聯的草圖展示了概念車的前部，側面和三季度的看法。
創建車輛的粘土原型。
展示他們的想法草圖和原型。
2
Research
研究
研究階段的目標是為在設計時可以更好地了解學生。它們在此過程中學習研究、分析和面試技巧。
在二年級TinkerYard項目中，科比的學生研究使用的書籍，谷歌的圖片，和在線視頻的能源網站上可以了解到的簡單機器。
(巴藍思學院在2月份寒假互聯網工具課：面向9歲以上的孩子教授了——具體的在線視頻圖片工具使用辦法，有興趣回顧我們是怎么做的，可點擊《這一次，大一點的孩子需要學習互聯網技術》)
他們看建筑雜志——有關的形狀，圖案和顏色的想法。他們還動手做研究。
“操縱的物理項目的集合 ，像繩索、滑輪、車輪、木件，以及其他的材料。要動態地創建他們自己的簡單的機器。”
四年級的學生去高等藝術博物館——夢想之車展覽，采取有關的大小，形狀，形式和材料說明。
他們了解成分，材料和使用(例如，有多少乘客被用于這款車)，以及它們如何應用這些知識，以自己的目標客戶的欲望。
在他們的研究中，學生們還通過采訪用戶，深入研究了解自己的客戶體驗來設計，分析用戶數據需求得不到滿足的原因——自己的目標客戶去哪兒了?誰自帶的呢? 他們采取什么了?
3Idea Generation/Development
產生想法與發展想法
為理念生成/開發階段，科比說，“應該是學生能夠綜合信息，并開始做出設計決策，這將改變其產品的工程的樣子，感覺給用戶。
老師也希望學生能夠成功地傳達自己的想法 - 在視覺上，口頭或書面形式 - 并能夠與世界分享他們。
“二年級的學生繪制自己的創意草圖顯示每個TinkerYard站可能是什么樣子。 “學生們學習如何繪制他們的想法的角度來看，學生們則看到3D繪圖最好的溝通他們的想法。”
四年級的學生也畫2D和3D草圖溝通自己的想法，但他們可以通過渲染一個概念車從別人的想法而產生開始，這樣當談到時間繪制和分享自己的想法，他們會感到有信心。
“學生也可以添加描述性語言，以自己的圖紙捕捉，涉及到概念的思路和想法。”
43D Prototyping
3D原型
三維原型制作階段的目的是讓學生“看到自己的想法的外觀和在現實生活中可能會發揮作用。”
該TinkerYard是一個工作原型。 “作為一類，我們可以嘗試的想法寫在紙上，并開始建立它在TinkerYard，才知道原來對象需要轉移，或不工作，我們很設想的方式，”科比說。 “該TinkerYard是一個反復的過程，它永遠不會是徹底完蛋了。”
同時，四年級一班正在打造的3D粘土模型。 “他們遵循的過程非常相似的行業，”科比說。 “汽車行業仍使粘土模型，盡管有許多3D打印機和其他手快速成型材料。”
5
Testing
測試
測試階段的目標是為了使改進以獲得在原型的反饋。
放在一起的TinkerYard的能源站后，第二個年級班有一個“軟開放” - 他們邀請學生和老師在車站打，它可以揭示需要一旦設計者看到用戶如何與什么交互進行更改他們創建的。
當問題從測試的出現，學生回到教室，產生新的想法，和原型解決方案。
6Evaluation and Modification
評估和修改
評估和修改階段的目標是讓學生協作，看想法如何結合，并了解反饋，使迭代的重要性。
“評估是在過程中的許多問題需要確保你是在正確的軌道上。一旦評估正在進行中，它可能會變得清晰，創意，圖紙，或原型修改進展到下一步之前是必要的。”
對于這兩種下限和上限小學項目中，學生們分享了他們的圖紙，并獲得他們的設計迭代反饋。
“學生學習，在設計過程中是很重要的，它是一次就成功，學生想設計的東西要快，并希望他們的第一次嘗試就可以了。學生們互相幫助，看到迭代是必要的。他們提供反饋，這是有益的，當它沒有從老師來了。通常情況下，學生們更愿意從一個諍友考慮的反饋。“
“量化是工程設計的評估戰略的重要組成部分，在夢幻汽車欄目，學生一到三個規模反映了他們是如何滿足客戶的需求，有效的建模和視覺吸引力打分自己和自己的汽車。下一步，各評級，他們解釋為什么他們給自己的評分。
