البدء باستخدام دفاتر الهندسة

يتخذ الطلاب الذين يعملون من خلال مختبرات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، وتحديات الهندسة الصفية، ومسابقات VEX للروبوتات، قرارات طوال عملية التعلم. يقومون بتبادل الأفكار، واختبار الآليات، وكتابة التعليمات البرمجية، وجمع الملاحظات، وحل المشكلات، وتحسين تصميماتهم بمرور الوقت.

يُظهر الروبوت ما بناه الفريق. يوضح دفتر الملاحظات الهندسية كيف وصل الفريق إلى هناك.

تساعد دفاتر الهندسة الطلاب على تدوين أفكارهم لحظة بلحظة. فهو يوفر للفريق مكانًا لتسجيل الأفكار، وشرح القرارات، وتتبع الاختبارات، وتوثيق تغييرات التعليمات البرمجية، والتفكير في التحديات، والتخطيط لما يجب تجربته لاحقًا. بمرور الوقت، يصبح دفتر الملاحظات سجلاً لتعلم الفريق ونموه.

لا داعي لأن تشعر بالإرهاق عند تدوين الملاحظات. لا يتعلق الأمر بدفتر ملاحظات قوي بصفحات مثالية أو كتابة مصقولة. يتعلق الأمر بمساعدة الطلاب على جعل عملية بحثهم مرئية حتى يتمكنوا من تذكر ما حاولوا فعله، والتعلم من الأدلة، والتعبير عن عملهم بوضوح.

تُعرّف هذه المقالة بمفهوم دفتر الملاحظات الهندسية، وأهميته، وكيف يمكن للطلاب تحويل الملاحظات اليومية إلى وثائق ذات مغزى لتصميمهم، وبرمجتهم، واختبارهم، وحل المشكلات.

ما هو دفتر الملاحظات الهندسي؟

يُعد دفتر الهندسة مكانًا للطلاب لتوثيق أفكارهم وقراراتهم واختباراتهم وتحسيناتهم أثناء تقدمهم في عملية التصميم الهندسي. إنها ليست مجرد سجل لما قاموا ببنائه أو برمجته. يوضح ذلك كيف تعاملوا مع المشكلة، وما هي الأفكار التي أخذوها في الاعتبار، وما هي الأدلة التي جمعوها، وكيف تغير عملهم بمرور الوقت.

يمكن للطلاب استخدام دفاتر الهندسة في العديد من تجارب التعلم في VEX، بدءًا مسابقات VEX للروبوتات تحديات الفصل الدراسي. في كل بيئة، يساعد دفتر الملاحظات الطلاب على توثيق العملية الكامنة وراء عملهم.

قد تتضمن مفكرة الهندسة ما يلي:

• الأهداف والأفكار — أهداف التحدي، تحليل اللعبة، ملاحظات العصف الذهني، الرسومات التخطيطية، والحلول الممكنة
• أعمال التصميم والبرمجة — تصميمات الروبوتات، النماذج الأولية، تغييرات البناء، الشفرة الزائفة، مخططات التدفق، وملاحظات تصحيح الأخطاء
• الاختبارات والملاحظات - نتائج الاختبارات، وملاحظات تدريب السائق، وملاحظات أنشطة الفصل الدراسي، والأدلة التي تم جمعها أثناء التجارب
• تأملات وقرارات وخطوات لاحقة - ما تعلمه الطلاب، وما تغير، وما قرروه، وما سيجربونه لاحقًا

يساعد دفتر الهندسة الجيد شخصًا آخر (معلمًا أو مدربًا أو حكمًا في المسابقة) على فهم عملية الطلاب. ينبغي أن يُظهر أكثر من مجرد الإجابة النهائية، وأن يشرح الأسئلة التي طرحها الطلاب، والمشاكل التي لاحظوها، والخيارات التي استكشفوها، والأسباب الكامنة وراء اختياراتهم.

عندما يصبح تدوين الملاحظات جزءًا من الروتين، فإنه يساعد الطلاب على تذكر ما جربوه، واستخدام الأدلة للتحسين، والتعاون بشكل أكثر فعالية، وتوصيل عملية عملهم للآخرين. قد تكون المدخلات القصيرة والمتسقة أكثر فائدة من المدخلات الطويلة التي تُكتب بعد وقوع الحدث.

بدء دفتر ملاحظات هندسي

إن البدء باستخدام دفتر ملاحظات هندسي لا يتطلب قالبًا مثاليًا أو نظامًا مخططًا بالكامل. أهم خطوة هي البدء بتسجيل أفكار الطلاب أثناء حدوثها. الهدف هو إنشاء روتين يساعد الطلاب على تسجيل كل مرحلة من مراحل عمليتهم، بدءًا من الفكرة الأولى وحتى التحسين التالي.

اختر تنسيقًا

يمكن أن تكون دفاتر الهندسة مادية أو رقمية أو مزيجًا من الاثنين.

يمكن أن يكون دفتر الملاحظات الورقي سهل الحمل إلى الاجتماعات، والاستخدام أثناء البناء، والاحتفاظ به في مكان قريب أثناء اختبار الطلاب للأفكار. يمكن أن تسهل المفكرة الرقمية إضافة الصور ولقطات الشاشة والروابط ومقتطفات التعليمات البرمجية والمدخلات المشتركة من عدة طلاب. 

• يمكنك العثور على قوالب دفتر الملاحظات لمسابقات VEX للروبوتات في المقالة.

أفضل صيغة هي تلك التي يمكن للطلاب استخدامها باستمرار. إذا كان الوصول إلى دفتر الملاحظات سهلاً وتحديثه سهلاً، فمن المرجح أن يصبح جزءًا من روتين الفريق.

إنشاء هيكل إدخال بسيط

لا يحتاج الطلاب إلى البدء بمداخلات طويلة. يمكن أن يساعدهم الهيكل القابل للتكرار على معرفة ما يجب كتابته دون الشعور بالإرهاق.

قد يتضمن إدخال بسيط ما يلي:

• الهدف : ما الذي نحاول القيام به؟
• العمل: ما الذي قمنا ببنائه، أو برمجته، أو اختباره، أو مناقشته؟
• الدليل: ماذا حدث عندما جربنا ذلك؟
• القرار : ماذا تعلمنا أو قررنا؟
• الخطوة : ما الذي سنحاول فعله بعد ذلك؟

يمكن للطلاب أيضاً إضافة عناصر مرئية عند مساعدتهم في شرح العمل، مثل الصور الفوتوغرافية، والرسومات التخطيطية، ولقطات الشاشة، والمخططات، أو جداول البيانات.

اجعل تدوين الملاحظات جزءًا من الروتين اليومي

لا تحتاج الفرق إلى العودة وإعادة إنشاء كل ما أنجزته بالفعل. ابدأ بالاجتماع أو الاختبار أو النشاط التالي.

من دفتر يوميات إلى دفتر هندسي

غالباً ما تسجل المذكرات ما حدث. يذهب دفتر الملاحظات الهندسية خطوة أبعد من ذلك من خلال شرح ما تعلمه الطلاب مما حدث. 

الفرق لا يتعلق بكتابة المزيد. يتعلق الأمر بجعل التفكير مرئياً. تُظهر المدخلات القوية كيف تؤدي خطوة واحدة من العملية إلى الخطوة التالية: فالمشكلة تؤدي إلى فكرة، والفكرة تؤدي إلى اختبار، والاختبار يؤدي إلى قرار أو تحسين. وينطبق هذا المفهوم على جميع أنواع المدخلات، بما في ذلك البناء والبرمجة والاستراتيجية.

• قد يفسر إدخال الترميز سبب تغيير جزء من الكود.
• قد تقارن إحدى نتائج الاختبارات نتائج تجارب مختلفة.
• قد يصف أحد المشاركات في المسابقة كيف تغيرت الاستراتيجية بعد المباراة. 

الهدف هو مساعدة أعضاء الفريق الآخرين أو غيرهم ممن ليسوا ضمن الفريق على فهم ما فعله الطلاب و وكيف استخدموا الأدلة والتأمل لتحسين عملهم.

مدخلة دفتر اليومية	مدخلات دفتر الهندسة التطويرية	مدخل دفتر هندسة أقوى
"لقد عملنا على نظام نقل الحركة اليوم."	يُظهر هذا الدفتر نتائج الاختبارات، ولكنه لا يحتوي على تفاصيل حول هدف الاختبارات أو ملاحظات تأملية توضح كيف اتخذ الفريق قرارًا.	يُصنّف هذا الدفتر التحدي، ويستخدم رسومات تخطيطية مُصنّفة لإظهار ما تم اختباره، ويتضمن مساحات متعددة للتفكير.

ملكية الطلاب ودعم الكبار

ينبغي أن يعكس دفتر الهندسة تفكير الطلاب. ينبغي أن يكون الطلاب هم من يسجلون الأفكار، ويشرحون القرارات، ويضيفون الأدلة، ويحددون الخطوات التالية.

يمكن للمعلمين والمدربين والموجهين دعم تدوين الملاحظات من خلال مساعدة الطلاب على بناء عادات روتينية. يمكن للبالغين طرح الأسئلة، وتذكير الطلاب بتوثيق أفكارهم بينما لا تزال حاضرة، ومساعدتهم على فهم أنواع التفاصيل التي تجعل المدخلات مفيدة. ومع ذلك، لا ينبغي للبالغين إعادة كتابة أو تنقيح أو إنشاء مدخلات دفتر الملاحظات للطلاب.

من الأسئلة المفيدة التي يمكن للبالغين طرحها ما يلي:

• ما المشكلة التي تحاول حلها؟
• ماذا حاولت؟
• ما هي الأدلة التي لديك؟
• لماذا اتخذت هذا القرار؟
• ما الذي ستختبره أو تغيره لاحقًا؟

لا يشترط أن تبدو الكتابة في دفتر الملاحظات وكأنها مكتوبة من قبل شخص بالغ. ينبغي أن يبدو الصوت وكأنه صوت الطلاب الذين يقومون بالعمل. عندما يقوم الطلاب بإنشاء دفاترهم الخاصة والاحتفاظ بها، تصبح تلك الدفاتر سجلاً أقوى لتعلمهم وحل المشكلات ونموهم.

موارد إضافية لتدوين الملاحظات