研究によると、若い読者向けの絵本や伝記は、子どもに工学的設計プロセスを紹介するうえで特に効果的である可能性があります。
これらの本は、創造性、粘り強さ、問題解決のための革新的な解決策を高めるのにも役立ってきました。
その例として、『風をつかまえた少年』や『ミルトン・ハーシー：若きチョコレート職人』が挙げられます。
多くの人は、子ども向けの名作「シャーロットのおくりもの」を、クモとブタの間の深い友情の物語として思い浮かべます。しかし、それを、若き技術者であるシャーロットが、問題を解決するために試作し、作り、テストし、改良していく物語として読むこともできます。
私たち教師 教育者は、あらゆる年齢の子どもにとって科学についての授業をと工学を身近に感じてもらうために、子ども向けの本を活用しています。
本を通じて、子どもたちは技術者がデザイン思考を用いて問題を解決する様子を体験できます。デザイン思考は、創造的で革新的な解決策に焦点を当てるものです。また、クレヨン、橋、自動車など、日常的に使っているものの歴史を探ることもできます。さらに、誰が技術者や発明家になれるのかについての固定観念を広げることもできます。
私たちの取り組みによれば、若い読者向けの絵本や伝記は、子どもに工学的設計プロセスを紹介するうえで特に効果的である可能性があります。これは、技術者が問題に対する解決策を設計するために取る行動、すなわち、問い、想像し、計画し、作り、テストし、改善することです。また、子どもが工学の思考習慣を理解する助けにもなります。これは、創造性や粘り強さなど、技術者が問題をうまく解決するのに役立つ特性のことです。
ここでは、子ども向けの科学、技術、工学、数学（STEM）に関する私たちのお気に入りの本5冊と、それらが教える工学の教訓の一部をご紹介します。
1. ‘ウーッシュ！ロニー・ジョンソンの超強力な発明の連続’
ロニー・ジョンソンは、物事の仕組みにいつも興味を持っていました。ある日、冷蔵庫やエアコンに含まれる有害な化学物質に代わるものを見つけようとしていた際、ポンプとノズルを浴室の蛇口につなぎました。蛇口をひねると、水が部屋中に勢いよく飛び散りました。ジョンソンは水鉄砲を発明したのです！ジョンソンは新しい発明を試し、改良を重ねて、夏の完璧なおもちゃ、スーパーソーカーになるまで仕上げました。
この絵本形式の伝記は、工学の中心にある「試作・テスト・再設計」のプロセスを、若い読者に紹介します。
2. ’ブロードウェイの風船：メイシーのパレードの人形使いの真実の物語’
西ヨーロッパからの移民であるトニー・サージが、アメリカで最も象徴的な休日の伝統の一つ、メイシーズ感謝祭パレードの巨大風船をどのように生み出したのか、その物語を特等席でご覧ください。
この絵本形式の伝記は、技術者が想像力とひらめきを生かして設計を改良する様子を取り上げています。読んだ後、子どもたちは同じ特性を使って、自分自身のインドネシアの棒人形を作ることができます。これらの人形に触発されて、サージは有名な風船が空高く舞い上がれるよう、マリオネットの糸を上下逆にしました。
3. ‘木、ワイヤー、翼：エマ・リリアン・トッドが飛行機を発明する’
リリアン・トッドは、独学の発明家、技術者であり、ライト兄弟と同時代を生きた人物です。20世紀初頭に飛行機の設計を改良することに取り組みました。彼女の人生を描いたこの絵本形式の伝記は、技術者の設計がしばしば失敗することを示しています。さらに、トッドの視点からの言葉、「飛行機を作ることほど、落胆させられ、いらいらさせられ、そして楽しく……心躍らされる仕事はない」を引用し、これらの困難を乗り越えた彼女の不屈の精神を伝えています。
子どもたちも自身のSTEMの道のりで同様の障害に直面することが多いため、トッドの物語は、子どもが失敗の瞬間に備え、振り返り、そこから前に進む方法の手本を示しています。
4. ’ミルトン・ハーシー：若きチョコレート職人’
私たちは皆、ハーシーのチョコレートバーやハーシーのキスを食べたことがあるでしょう。しかし、ミルトン・ハーシーが商業的な成功を収めるまでの道のりは遠回りであり、成功するまでに何度も失敗を重ねました。
8〜12歳向けに書かれたこの伝記は、粘り強さの力と、「早く成功するために、たくさん失敗しよう」という設計の原則を伝えています。
5. ‘風をつかまえた少年’
10〜13歳向けに書かれたこの伝記は、十代のウィリアム・カムクワンバがマラウイの家族のために電気を生み出す風力タービンを作った経緯を描いています。この物語は、どんな人でも、どんな年齢でも、世界のどこにいても技術者になれることを示しています。
この本は、家族や異年齢のブックサークルに最適な選択肢です。なぜなら、絵本、大人向けの伝記、さらには映画としても提供されているからです。誰もが自分に最適なバージョンを選び、直接または ビデオチャットで集まり、カムクワンバの夢、決意、設計から学んだ教訓について話し合うことができます。
その他の本
家庭、学校、地域の図書館にすでにある多くの本も、工学的設計プロセスと思考習慣を紹介するために活用できます。子どもとデザイン思考を探究する本を選ぶ際には、次の物語の特徴を探すことをお勧めします。
第一に、その物語は現実の状況における問題を提示しています。第二に、その物語は、問題を解決するための設計計画や方法を説明しています。第三に、登場人物がこの設計の試作品を作り、テストし、評価します。そして最後に、登場人物が設計を改良し、修正された解決策を適用します。
保護者や教師は、全米理科教育協会の幼稚園から高校までの最高のSTEM本や、私たちが拡充したお気に入りのリストで、より質の高いSTEM本を見つけることができます。
