Moksliniai žaidimai

Moksliniai žaidimai: eksperimentų rinkiniai, mikroskopai ir elektronika vaikams

Tinkamai parinktas mokslinis žaidimas 7-mečiui vaikui padeda išmokti distiliuoti spalvotą vandenį, 13-mečiui paaugliui – programuoti robotą su infraraudonųjų spindulių jutikliais, o vidurinės mokyklos mokiniui – suprasti, kodėl ličio baterija kaupia tris kartus daugiau energijos nei cinko baterija. Tai ne rinkodaros pažadas, o skirtumas tarp rinkinio, kuris po dviejų savaičių atsiduria spintos gale, ir rinkinio, kuris uždegs ilgalaikę aistrą.

Šiandien mokomųjų mokslo žaidimų rinka Europoje vertinama daugiau nei 2,5 mlrd. eurų, o nuo 2020 m. ji kasmet auga maždaug 8 %. Už šio skaičiaus slypi realus tėvų, ieškančių alternatyvų pasyviam laikui prie ekranų, poreikis ir pasiūla, kuri tapo žymiai sudėtingesnė. Tačiau sudėtingumas ne visada reiškia pedagoginį tinkamumą.

Kaip pasirinkti mokslinį rinkinį pagal amžių ir pomėgius

Dažniausia klaida – rinktis pagal bendrą temą, o ne pagal tikrąjį sudėtingumo lygį. „Chemijos rinkinys“ 6-mečiui ir „chemijos rinkinys“ 12-mečiui neturi nieko bendro, net jei ant jų dėžučių naudojami tie patys žodžiai.

Moksliniai žaidimai 5–8 metų vaikams: praktiniai bandymai ir tiesioginis stebėjimas

Iki 8 metų pagrindinis mokymo svertas yra staigi vizualinė staigmena: sodos vulkanas, kuris pradeda putoti per 30 sekundžių, akmens druskos kristalas, susiformuojantis per 48 valandas, binokuliarinis didintuvas, leidžiantis 20 kartų padidintu vaizdu pamatyti skruzdės kojas. Šios amžiaus grupės rinkiniai turi duoti matomą rezultatą per mažiau nei 10 minučių, kad išlaikytų vaikų dėmesį. Ilgi eksperimentų protokolai (kelių dienų kultivavimas, pakartotiniai matavimai) šiame amžiuje veikia prastai, nebent jie būtų derinami su kasdieniu stebėjimu, kurį veda suaugusysis.

Žaisliniai mikroskopai su tikru 40x–100x didinimu (ne su fiksuotu 20x didinimu plastikiniai „mikroskopai“) leidžia stebėti balos lašą, musės sparnelį ar augalo stiebo skerspjūvį ir gauti naudingus rezultatus. Už prietaisą su tikru reguliuojamu fokusavimu teks sumokėti nuo 25 iki 60 eurų.

Moksliniai rinkiniai 9–12 metų vaikams: eksperimentai su kintamaisiais ir protokolais

9–12 metų amžiaus vaikas sugeba laikytis kelių etapų protokolo, užrašyti stebėjimus ir padaryti paprastą išvadą. Tai ideali amžiaus grupė pagrindiniams elektronikos rinkiniams (serijinės grandinės, rezistoriai, šviesos diodai, švilpukas), chemijos eksperimentams su pH naudojant natūralius indikatorius (raudonasis kopūstas, arbata) ir paprastiems mechanikos projektams (šarnyrinės rankos konstravimas, veikiančio krumpliaračio surinkimas).

Tikras elektronikos rinkinys šiai amžiaus grupei turi apimti mažiausiai 50 skirtingų komponentų, brošiūrą su 10 laipsniškai sudėtingėjančių eksperimentų ir paaiškinimus apie kiekvieno surinkimo „kodėl“, o ne tik „kaip“. Rinkiniai, kuriuose pateikiami tik schemos be paaiškinimų apie pagrindinius fizikos dėsnius, ugdo tik surinkėjus, o ne būsimus inžinierius.

Rinkiniai paaugliams: robotika, programavimas ir taikomieji mokslai

Nuo 13 metų rinkinio tinkamumas priklauso nuo jo gebėjimo susieti teoriją su praktiniu pritaikymu. Robotikos rinkiniai, pagrįsti „Arduino“ arba „micro:bit“, leidžia programuoti autonominius veiksmus (kliūčių vengimą, linijos sekimą, reakciją į šviesą). Pilnas „Arduino Starter“ rinkinys kainuoja nuo 40 iki 80 eurų ir atveria prieigą prie bendruomenės, kurioje yra keletas milijonų internete dokumentuotų projektų.

• Robotika ir programavimas: „Arduino“, „Raspberry Pi Zero“, surinkti ir užprogramuoti robotai („Makeblock“, „Elegoo“)
• Astronomija: pradinio lygio refrakciniai teleskopai su 70 mm ir didesniu apertūros skersmeniu, motorizuoti „GOTO“ teleskopai nuo 200 eurų
• Išplėstinė chemija: chromatografijos rinkiniai, DNR ekstrahavimas iš braškių, vandens elektrolizė
• Eksperimentinė fizika: optika (lęšiai, prizmės, difrakcija), mechanika (arkiniai tiltai, gervės, krumpliaračiai)

Ką iš tikrųjų atskleidžia kokybiškas mokslinis žaidimų rinkinys

Tris konkrečius rodiklius, leidžiančius atskirti rimtą rinkinį nuo rinkodaros produkto, užmaskuoto kaip mokomasis. Pirmasis rodiklis: turinio ir kainos santykis. 30 eurų kainuojantis rinkinys, kuriame yra 200 gramų komponentų ir 40 puslapių brošiūra su išsamiais eksperimentų aprašymais, yra vertingesnis nei 45 eurų kainuojantis rinkinys su įspūdinga pakuote, bet tik 6 eksperimentais be konteksto. Antrasis rodiklis: cheminių medžiagų CE sertifikatas, kuris pagal Direktyvą 2009/48/EB Europoje yra privalomas žaislams, kurių sudėtyje yra reagentų. Trečiasis rodiklis: mokslinis žodynėlis ar terminų sąrašas brošiūroje. Geruose rinkiniuose nelaikoma savaime suprantama, kad vaikas jau žino, kas yra oksidacijos-redukcijos reakcija ar lygiagretusis grandynas.

Šią rinką Prancūzijoje ir Europoje formuojančios prekės ženklai apima „Kosmos“ (įkurtas 1883 m. Štutgarte, Vokietijos mokslo rinkinių etalonas), „Clementoni Science“ (Italijos grupė, chemijos laboratorijos nuo 8 metų), „Thames & Kosmos“ (JAV padalinys, stiprus robotikos srityje) ir „4M Industrial Development“ (Honkongas, pradinio lygio rinkiniai, kurių kaina prasideda nuo 15 eurų). Kiekvienas iš jų turi savo privalumų: „Kosmos“ išsiskiria chemijos ir fizikos srityse, „Thames & Kosmos“ – robotikoje, o „4M“ – prieinamomis kainomis.

Dažnai užduodami klausimai apie mokomuosius žaidimus

Kokį mokslinį rinkinį pasirinkti 8 metų vaikui, besidominčiam ugnikalniais?

Geologijos rinkinį su ugnikalnio eksperimentu su bikarbonatu ir actu bei moduliu apie nuosėdines uolienas. Rinkinys, kuriame yra abu elementai, kainuoja 20–35 eurus. Venkite 10 eurų kainuojančių rinkinių, skirtų tik ugnikalniui: eksperimentas trunka 2 minutes ir nepalieka jokio ilgalaikio mokymosi pėdsako.

Ar chemijos rinkiniai vaikams yra saugūs?

Taip, su sąlyga, kad jie turi žaislų CE sertifikatą ir užrašą „atitinka EN 71-4“ (žaislų chemijos standartas). Rinkinyje esantys reagentai yra mažos koncentracijos. Vaikams iki 10 metų reikalinga suaugusiųjų priežiūra, kaip nurodyta ant dėžučių, atitinkančių Europos Sąjungos reikalavimus.

Kuo skiriasi žaislinis mikroskopas nuo pradinio lygio mokomojo mikroskopo?

Žaislinis mikroskopas turi fiksuotą 10x–20x didinimą su apytikriu fokusavimo mechanizmu. Pradinio lygio mokomasis mikroskopas siūlo 40x, 100x ir 400x didinimus su tikru mikrometriniu fokusavimu. Kainų skirtumas yra apie 30 eurų, tačiau praktinio naudojimo skirtumas yra didžiulis: esant 40x didinimui matomos augalų ląstelės ir mikroorganizmai, o esant 20x – vos įmanoma įžiūrėti vabzdžio sparnelio detales.

Nuo kokio amžiaus galima pradėti užsiimti robotika su „Arduino“?

Dauguma 10–11 metų vaikų gali atlikti pirmuosius „Arduino“ pamokymus, jei šalia yra suaugusysis. Savarankiškai tai daryti realistiškiau nuo 12–13 metų. Alternatyvos, pavyzdžiui, „micro:bit“ (vizualioji blokinė sąsaja), yra prieinamos jau nuo 9 metų ir yra geras perėjimas prie tekstinio programavimo.