为什么在教育中使用工程学?

我们的世界正变得更加复杂、相互联系、依赖技术。为了在本世纪取得成功和繁荣,美国不仅需要强大的科学和工程队伍,还需要有技术和科学知识的人口。这种素养的一个重要组成部分是理解,在基本水平上,什么是工程,工程师做什么。

一小部分美国学生在小学或中学期间有机会学习工程学,但这一比例正在上升。对这些经验在学生学习、兴趣和动机方面的有效性的研究表明,将工程经验纳入学前教育有着真正的好处。

提高数学和科学成绩。

K-12教育中的工程书籍封面从事解决工程或工程类问题的学生可以更容易地学习数学和科学概念和技能,并更好地记住它们。这是因为这些类型的体验为那些可能是抽象概念的现实世界提供了背景。

工程设计经验鼓励数学思维。一些研究表明,参与这类体验的学生在与“过程”相关的衡量标准上比没有参与的学生表现得更好。这表明,工程经验可以帮助学习者对解决数学问题或科学探究等技能有更深入的理解,而不是简单地记忆事实和操作。

成功的经验为学生提供了多次讨论和尝试设计想法的机会。这些反过来又能激发关于数学或科学概念的讨论。

培养参与设计的能力。

工程设计是一种迭代的、开放式的、解决问题的方法。沟通和帮助学生理解和发展使用这种方法的技能是“教学”工程经验中最具挑战性和最有价值的部分之一。一旦学生掌握了这种解决问题的系统方法,他们就会对自己的学习、设计和创造不同的能力产生信心。

这是对苹果公司联合创始人史蒂夫·乔布斯的采访

设计经验不仅可以帮助学生建立自信,还可以为学习者提供实践经验和解决新问题的过程。此外,通过工程设计过程培养的思维习惯会帮助孩子们在各种职业中取得成功。

赋予追求重要职业的权力。

美国的经济竞争力在很大程度上取决于我们在各个领域吸引、培训和留住高素质、有创造力的科学家和工程师的能力。

美国正在从平坦的地球上坠落吗?书的封面

“要培养出一个有贡献的科学家或工程师需要很多三年级学生,而这需要很长时间。”

美国的诺曼·奥古斯丁正在从平坦的地球上坠落吗?

提高工程意识和工程师的工作对社会大有裨益。它帮助学生(和他们的家庭)了解工程和科学是如何为我们的经济、安全、健康和生活质量做出贡献的。

这是对尼尔·德格拉斯·泰森的采访,他是纽约市海登天文馆的主任

几项研究表明,有工程经验的学生更有可能考虑工程(或相关)职业。因此,小学的工程经验可以帮助鼓励学生选择数学和科学课程,以追求这样的职业生涯。这些经历也有助于学生的发展必要的技能他们一生都需要的东西。

提高技术素养。

认识技术和技术是如何创造的是技术素养的一个重要方面。有技术素养的人了解技术的本质及其对社会的影响。他或她认识到塑造技术的因素——包括系统、权衡、有意和无意的后果。

摘自1996年5月27日查理·罗斯对卡尔·萨根的最后一次采访

预科-12工程经验为学生探索技术提供了吸引人的机会。研究表明,接触过这类经历的学生对技术有更广泛、更准确的概念。