STEM acasă: 7 experimente și jocuri care îi fac pe copii să întrebe „Dar de ce?”
Există un moment foarte bun în joaca unui copil, pe care noi, adulții, avem uneori tendința să-l grăbim.
Momentul acela în care se uită la ceva și întreabă:
„Dar de ce?”
De ce face spumă?
De ce magnetul îl atrage pe acesta, dar nu și pe celălalt?
De ce Luna nu arată la fel în fiecare seară?
De ce mingea rămâne în aer?
De unde „știe” robotul să se miște?
Ce se întâmplă dacă pun piesa aici în loc de acolo?
Instinctul nostru este adesea să căutăm imediat răspunsul corect și să i-l oferim.
Dar într-o activitate STEM, partea cea mai interesantă nu este întotdeauna răspunsul.
Este drumul până la el.
STEM vine de la Science, Technology, Engineering și Mathematics – știință, tehnologie, inginerie și matematică. Sună destul de serios pentru ceva care, în camera unui copil, poate începe cu un vulcan care face spumă sau cu o minge care zboară printr-un tub.
Pentru copii, STEM nu ar trebui să însemne încă o oră de școală.
Observă. Întreabă. Ghicește. Încearcă. Vezi ce se întâmplă. Schimbă ceva. Încearcă din nou.
Exact acesta este și modul în care funcționează știința.
Nu trebuie să transformi sufrageria într-un laborator și nici să știi tu toate răspunsurile. Din contră, una dintre cele mai frumoase replici pe care le poate spune un părinte este:
„Nu știu. Hai să vedem.”
Iată șapte idei prin care casa se poate transforma, măcar pentru o după-amiază, într-un mic laborator de descoperire.
1. Fă un vulcan să erupă. Apoi află de ce a erupt
Probabil este unul dintre cele mai cunoscute experimente pentru copii.
Și există un motiv pentru care continuă să funcționeze.
Copilul construiește sau pregătește vulcanul, adaugă ingredientele și, deodată, din crater începe să iasă spumă.
Spectaculos? Da.
Dar tocmai după „WOW!” începe partea STEM.
În experimentele clasice cu bicarbonat de sodiu și un acid precum oțetul, cele două substanțe reacționează și produc, printre altele, dioxid de carbon. Gazul formează bule, iar lichidul este împins în sus, producând ceea ce copilul vede ca o mică „erupție”.
Cu un kit precum Kit creativ Realizează un vulcan , copilul are avantajul de a construi și experimentul, nu doar de a privi demonstrația.
Dar nu te opri după prima erupție.
„Ce crezi că se întâmplă dacă schimbăm ceva?”
Mai mult dintr-un ingredient?
Mai puțin?
Un recipient diferit?
Aceeași cantitate, dar într-un crater mai îngust?
Nu trebuie să transformați activitatea într-un curs de chimie. Ideea este ca cel mic să descopere ceva esențial:
Dacă modifici o variabilă, rezultatul se poate modifica.
Întrebări bune de pus:
„Ce crezi că va ieși din vulcan înainte să începem?”
„De unde crezi că vin bulele?”
„Cum ai face erupția mai mare?”
„Ce ai schimba data viitoare?”
Nu-i spune imediat. Lasă-l să ghicească.
O predicție greșită este mult mai valoroasă decât niciuna.
2. Descoperă o lume care era acolo tot timpul, dar pe care nu o puteai vedea
O frunză pare verde.
Un fir de păr pare subțire.
O bucată de material pare netedă.
Un punct tipărit pe o revistă pare pur și simplu un punct.
Până când le pui sub microscop.
Aici STEM-ul devine aproape magie.
Un microscop de buzunar precum MicroFlip 100x–250x cu adaptor pentru smartphone îi permite copilului să privească mult mai de aproape obiecte obișnuite și să fotografieze ceea ce descoperă.
Partea minunată este că nu trebuie să cumperi „specimene”.
Casa este deja plină de ele.
• o frunză;
• un fir de păr;
• o pană;
• o bucată de hârtie;
• materialul unui tricou;
• sare și zahăr;
• coaja unei cepe;
• un fir de ață;
• o monedă;
• cerneala tipărită pe o cutie.
Apoi comparați.
Sarea și zahărul arată la fel?
Hârtia albă este chiar atât de uniformă?
Materialele diferite au fibre diferite?
Un fir de păr este într-adevăr „neted”?
Copilul începe astfel să înțeleagă una dintre ideile fundamentale ale științei:
Ceea ce putem vedea depinde și de instrumentele cu care privim.
Microscopul nu creează lumea microscopică.
Doar ne permite să o vedem.
Transformă observația într-un joc:
Alegeți trei obiecte fără să spuneți ce sunt, priviți-le la microscop, iar copilul trebuie să ghicească obiectul doar după imaginea mărită. Sau creați un mic „album al lucrurilor invizibile”: fotografie, obiect, observație.
3. Construiește Sistemul Solar și descoperă de ce avem zi, noapte și anotimpuri
Spațiul are un avantaj uriaș atunci când vrei să trezești curiozitatea unui copil:
Este aproape imposibil să nu genereze întrebări.
Cât de mare este Soarele?
De ce nu cad planetele?
De ce avem noapte?
De ce este iarnă aici și vară în altă parte?
De ce Luna pare când rotundă, când doar o semilună?
Un model precum Set Planetarium Sistemul Solar KidzLabs îl ajută pe copil să transforme ceva enorm și abstract într-un obiect pe care îl poate vedea, construi și manipula.
Iar modelele sunt extrem de importante în știință.
Nu putem aduce Sistemul Solar în sufragerie.
Îl putem însă reprezenta.
De exemplu, putem folosi un model simplu pentru a discuta despre anotimpuri.
Una dintre explicațiile greșite întâlnite frecvent este: „Vara este mai cald pentru că Pământul este mai aproape de Soare”.
În realitate, anotimpurile sunt determinate în principal de înclinarea axei Pământului. Pe măsură ce Pământul se deplasează în jurul Soarelui, fiecare emisferă primește, în perioade diferite ale anului, lumina solară sub un unghi diferit și are zile mai lungi sau mai scurte.
Poți demonstra ideea foarte simplu:
O lanternă = Soarele.
O minge = Pământul.
Înclină ușor mingea și lumineaz-o în timp ce o deplasezi în jurul lanternei.
Nu trebuie să-i predai astronomie. Lasă-l să observe.
Întrebarea bună:
„Dacă distanța față de Soare ar provoca anotimpurile, cum ar putea fi iarnă într-o emisferă și vară în cealaltă în același moment?”
„Dacă distanța față de Soare ar provoca anotimpurile, cum ar putea fi iarnă într-o emisferă și vară în cealaltă în același moment?”
Sursă științifică: NASA Space Place – What Causes the Seasons?
4. Construiește un robot. Dar nu te opri la „merge!”
Un copil construiește un robot.
Pune ultima piesă.
Îl pornește.
Robotul începe să se miște.
Succes. Dar STEM-ul abia acum începe.
Un kit precum Spider Robot, Kidz Robotix îi oferă copilului posibilitatea să vadă un mecanism prins piesă cu piesă, nu doar o jucărie electronică deja asamblată.
Și aceasta este diferența importantă.
Când apeși butonul unei mașinuțe gata construite, vezi rezultatul.
Când construiești robotul, poți începe să vezi legătura dintre componente și rezultat.
Înainte să îl porniți, întreabă:
„Cum crezi că se va mișca?”
Copilul face o predicție.
Porniți robotul.
„A făcut ce credeai?”
„Ce piesă produce mișcarea?”
„Cum ajunge mișcarea de la motor la picioare?”
„Ce s-ar întâmpla dacă piesa aceasta nu ar exista?”
Aceasta este gândire inginerească.
Nu doar: „Am urmat instrucțiunile și am construit ceva.”
Ci:
„Încep să înțeleg de ce funcționează ceea ce am construit.”
Și mai există ceva important.
Când construiești, inevitabil ceva nu merge din prima.
O piesă este invers.
Un element nu se fixează.
Robotul nu pornește.
Pentru adult, este tentant să intervină imediat.
Pentru copil, tocmai acolo poate începe partea cea mai valoroasă.
Să găsești de ce un sistem nu funcționează este o parte esențială a ingineriei.
În loc de „Dă-mi să fac eu”, încearcă: „Unde crezi că s-a întâmplat ceva diferit față de desen?”
5. Împinge ceva fără să-l atingi
Pune doi magneți pe masă.
Apropie polii potriviți. Unul îl atrage pe celălalt.
Întoarce unul dintre ei.
Acum parcă ceva invizibil îi împiedică să se atingă.
Pentru un copil, este una dintre cele mai spectaculoase demonstrații de fizică tocmai pentru că nu vede nimic între cei doi magneți.
Dar vede efectul.
Cu un kit precum Kit experimente KidzLabs – Știința magnetismului puteți transforma întrebările despre magneți într-o serie de mici investigații.
Ce este magnetic și ce nu?
Faceți două grămezi:
„Cred că magnetul îl atrage.”
„Cred că nu îl atrage.”
Apoi testați:
• monedă;
• linguriță;
• agrafă;
• folie de aluminiu;
• cheie;
• creion;
• șurub;
• diverse obiecte din casă.
Atenție la concluzia foarte frecventă:
„Magnetul atrage metalul.”
Nu toate metalele sunt atrase puternic de un magnet obișnuit.
Și exact aici apare o nouă întrebare:
„De ce pe unul îl atrage și pe altul nu?”
Poate magnetul să atragă prin hârtie?
Dar prin carton?
Dar printr-o bucată de material?
Copilul începe astfel să experimenteze cu o forță pe care nu o poate vedea direct.
6. Pune aerul la treabă
Aerul este ciudat pentru un copil.
Nu îl vedem.
Și totuși este peste tot.
Poate umfla un balon.
Poate pune în mișcare o morișcă.
Poate împinge o barcă.
Poate ridica o minge.
Cu Air Toobz – Set de tuburi de aer interconectabile , copiii pot construi trasee și pot folosi un flux de aer pentru a pune mingile în mișcare prin sistemul creat de ei.
Este unul dintre acele jocuri la care tentația este să spui:
„Ce tare!”
Dar întrebarea mult mai bună este:
„Cum se mișcă mingea dacă nimeni nu o împinge cu mâna?”
Aerul în mișcare poate exercita forță asupra obiectelor.
Copilul nu vede aerul.
Vede mingea.
Și astfel efectul face vizibil ceva invizibil.
Construiți un traseu simplu.
Apoi adăugați mai multe tuburi.
Scoateți unele dintre ele.
Adăugați un cot.
Două coturi.
O ieșire orientată în sus.
Transformă joaca în experiment:
„Care traseu crezi că va trimite mingea cel mai sus?”
„Care traseu crezi că va trimite mingea cel mai sus?”
Nu porniți imediat.
Faceți predicția.
Testați.
Apoi schimbați un singur lucru.
În inginerie, aceasta este o idee fundamentală:
Proiectezi. Testezi. Observi. Îmbunătățești.
Și dacă mingea zboară exact unde nu trebuia? Cu atât mai bine. Aveți ceva de investigat.
7. Construiește un circuit și fă ceva să se întâmple
Apăsăm întrerupătorul.
Se aprinde lumina.
Apăsăm telecomanda.
Pornește televizorul.
Punem telefonul la încărcat.
Pentru copii, tehnologia este atât de prezentă încât riscă să pară magie.
Introducem un input.
Se întâmplă ceva.
Dar ce există între cele două?
Aici intră circuitele.
Cu Logiblocs – set Smart Circuit , copilul poate conecta componente modulare și poate vedea cum diferite combinații produc rezultate diferite.
Dacă vrei să vezi întreaga gamă, poți găsi toate seturile Logiblocs aici .
„Cum ajunge apăsarea unui buton să producă un rezultat?”
Într-un circuit electric simplu este nevoie de o cale completă prin care să poată circula curentul. Dacă drumul este întrerupt, circuitul este deschis și dispozitivul nu funcționează.
Dar copilului nu trebuie să-i predăm definiția înainte de joacă.
Mai interesant este să o descopere.
Construiește circuitul.
Funcționează.
Scoate o piesă.
Nu mai funcționează.
Pune piesa la loc. Funcționează din nou.
De ce?
Ce componente reprezintă „intrarea”?
Care produce rezultatul?
Ce se întâmplă dacă schimbăm ordinea?
Ce combinații produc rezultate diferite?
Aici STEM-ul începe să atingă și primele idei de logică și programare:
Dacă se întâmplă X, atunci se întâmplă Y.
Pentru explicații suplimentare despre circuite electrice simple: Science Buddies – Circuits
Nu transforma experimentul în examen
Există o modalitate foarte rapidă de a strica o activitate STEM:
Să o transformăm într-un test.
„Știi de ce?”
„Cum se numește asta?”
„Ți-am spus ieri.”
„Nu, nu așa.”
Scopul nu este să verificăm câte informații a memorat copilul.
Scopul este să-i păstrăm curiozitatea suficient de mult încât să vrea să afle.
„Tu ce crezi că se va întâmpla?”
Aceasta este predicția.
„Ce ai observat?”
Îl face să se uite cu adevărat la rezultat.
„De ce crezi că s-a întâmplat?”
Apare ipoteza.
„Ce am putea schimba ca să verificăm?”
Și apare experimentul următor.
Practic, fără să folosiți vreodată expresia „metodă științifică”, copilul tocmai a început să o folosească.
Și dacă greșește?
Cu atât mai bine.
Copilul spune: „Cred că obiectul acesta va fi atras de magnet.”
Nu este.
Tentația adultului: „Vezi? Nu e magnetic.”
Varianta mai interesantă:
„Hmm. De ce crezi că pe șurub îl atrage, iar pe acesta nu?”
Copilul crede că traseul Air Toobz cu cele mai multe tuburi va trimite mingea cel mai sus.
Nu o face.
Perfect. Avem o întrebare nouă.
Copilul construiește robotul și nu pornește.
Din nou, perfect.
Acum poate căuta eroarea.
În STEM, un rezultat neașteptat nu înseamnă neapărat că experimentul „n-a ieșit”.
Înseamnă că avem informație nouă.
Înseamnă că avem informație nouă.
STEM nu înseamnă doar „știință pentru copiii buni la matematică”
Și aceasta este o prejudecată pe care merită să o lăsăm deoparte.
Un copil care nu este fascinat de fișe de matematică poate fi fascinat de:
„Pot construi un robot care merge?”
Un copil căruia nu îi place să memoreze planetele poate sta mult timp încercând să înțeleagă:
„Dar cât ar dura să ajungem până acolo?”
Un copil care nu vrea să citească o pagină despre electricitate poate conecta două componente și întreba imediat:
„De ce nu merge?”
Acesta este unul dintre marile avantaje ale învățării practice.
Conceptul apare pentru că este nevoie de el pentru a explica ceva ce copilul tocmai a văzut.
Nu învățăm întâi definiția ca să sperăm că într-o zi va deveni interesantă.
Pornim de la ceva interesant și apoi căutăm explicația.
Cele 7 experimente au, de fapt, un singur lucru în comun
Vulcanul pare chimie.
Microscopul pare biologie.
Sistemul Solar pare astronomie.
Robotul pare inginerie.
Magneții par fizică.
Air Toobz pare despre aer și mișcare.
Logiblocs pare electronică.
Dar toate îl învață pe copil aceeași idee:
Lumea poate fi investigată.
Poți vedea ceva și să întrebi de ce.
Poți avea o presupunere.
Poți construi ceva.
Poți testa.
Poți greși.
Poți modifica.
Poți încerca din nou.
Și, poate cel mai important, nu este obligatoriu ca adultul de lângă tine să știe răspunsul din prima.
„Nu știu. Hai să aflăm împreună.”
Pentru că cel mai bun experiment STEM nu este neapărat cel în care copilul ajunge la rezultatul „corect”.
Este cel la finalul căruia ridică privirea și întreabă:
„Mai putem încerca ceva?”
Transformă „De ce?” în „Hai să aflăm!”
Descoperă experimente, microscoape, roboți, circuite și alte jocuri care îi încurajează pe copii să observe, să construiască, să testeze și să pună întrebări.
Surse și documentare
• NASA Space Place – explicația anotimpurilor și rolul înclinării axei Pământului: What Causes the Seasons?
• Science Buddies – resurse educaționale despre construirea și funcționarea circuitelor electrice: Circuits Lessons
Produsele menționate sunt exemple de jocuri și kituri disponibile în gama Kidstory la momentul redactării articolului.