تعد الدفاتر الهندسية جزءًا حيويًا من مسابقات VEX Robotics. كما أنها أداة تعليمية مهمة يمكن أن تؤدي عند استخدامها بفعالية إلى عدد من النتائج الإيجابية للطلاب.
الحاجة إلى دفاتر الملاحظات الهندسية
في عام 2020، قامت الرابطة الوطنية لمعلمي العلوم بصياغة بيان موقف بشأن تدريس وتعلم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. وتضمن بيان الموقف البيان التالي:
يجب أن ترتكز برامج تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات على مبادئ البنائية المدعومة بنتائج ثلاثة عقود من العلوم المعرفية. يحدث التعليم المتكامل للعلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) عندما
- يُنظر إلى التعلم على أنه عملية نشطة وبناءة، وليست عملية تقبلية؛
- إن دوافع الطلاب ومعتقداتهم جزء لا يتجزأ من الإدراك؛
- التفاعل الاجتماعي أمر أساسي للتنمية المعرفية. و
- يتم وضع المعرفة والاستراتيجيات والخبرة في سياق تجربة التعلم.
سيحدد ما يلي كيفية دعم الدفاتر الهندسية لكل مبدأ من مبادئ تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM) المتكامل.
تعزيز التعلم النشط
في الفصول الدراسية التي تستخدم التعلم النشط، يتفاعل الطلاب مع المعلومات مع معلمهم وأقرانهم. يتضمن التعامل مع المعلومات ربط المعلومات الجديدة بالمعرفة السابقة عبر مجموعة متنوعة من الأساليب مثل القراءة والكتابة والمناقشة والشرح وحل المشكلات. أظهرت الأبحاث أن استخدام أدوات مثل دفاتر الملاحظات الهندسية يمكن أن يساعد الطلاب على فهم المفاهيم أثناء المشاركة في التعلم النشط.1
يعد دفتر الملاحظات الهندسي أيضًا بمثابة سجل مستمر لتعلم الطلاب على مدار فترة زمنية. من المهم أن يقوم الطلاب بتسجيل أفكارهم وأفكارهم للأسباب التالية:
- غالبًا ما يكون التعلم عملية بطيئة ومتعمدة2، والدفتر الهندسي هو انعكاس لتلك العملية؛ و
- إن تطبيق الدرجات على عملية التعلم المتعمدة يمكن أن يمنع التعلم اللاحق وتحفيز الطلاب.3
يمكن أن تؤدي إعادة النظر في دفتر الملاحظات الهندسي إلى تعزيز تفكير الطلاب وتكوين المعنى، مما يسمح للطلاب بأن يكونوا مشاركين نشطين في عملية التعلم الخاصة بهم.
تحفيز الطلاب
تتم كتابة دفاتر الملاحظات الهندسية بلغة كل طالب وصوته. هذه الملكية محفزة للغاية للطلاب.4 يسمح دفتر الملاحظات الهندسي أيضًا للطلاب باختيار ما يقومون بتوثيقه، وكيفية توثيقه، وما هي الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من التوثيق. تتيح هذه العملية للطلاب أن يصبحوا مشاركين في عملية التقييم. عندما يتم تضمين الطلاب في عملية التقييم، فإنهم يصبحون أكثر انخراطًا في تعلمهم ويحصل المعلمون على تمثيل أكثر دقة لتعلم الطلاب.3
دفاتر ملاحظات هندسية تعزز تفاعل الطلاب
تعتبر دفاتر الملاحظات الهندسية أداة تعاونية. يتعاون الطلاب في كل من عملية التوثيق وأيضًا استخدام التوثيق لتوجيه الأنشطة المستقبلية. ونظرًا لأن دفاتر الملاحظات الهندسية تدخل في كل جانب من جوانب عملية التصميم الهندسي، فإنها تعزز تفاعل الطلاب بما يتجاوز التوثيق. سوف يتعاون الطلاب عندما يقررون إجراء التحسينات بناءً على المعلومات الواردة في دفتر الملاحظات الهندسي. يمكن استخدام دفتر الملاحظات الهندسي لمساعدة الطلاب الذين يتغيبون عن الفصل الدراسي، حيث يمكن للطلاب الرجوع إلى الوثائق ثم طرح الأسئلة على أقرانهم. يمكن للطلاب أيضًا مشاركة دفاتر الملاحظات الهندسية الخاصة بهم مع طلاب من خارج مجموعتهم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تنشيط الطلاب كموارد تعليمية لبعضهم البعض، وهو ما تظهر الأبحاث أنه وسيلة فعالة جدًا لتقديم التقييم التكويني.5
تسمح دفاتر الملاحظات الهندسية أيضًا للطلاب بالتفاعل مع معلميهم. لقد ثبت أن هذه المحادثات، التي يقوم فيها الطلاب بإبلاغ معلمهم عن تعلمهم، لها تأثير إيجابي على تعلم الطلاب.6
دفاتر ملاحظات هندسية تضع تجارب التعلم في سياقها
التعلم السياقي يعني أن خبرات تعلم الطلاب مضمنة في سياق أصيل. عندما يكون التعلم أصيلاً7فإنه:
- ذات صلة شخصية؛
- يوفر اتصالات بالعالم الحقيقي. و
- لديه تقييم يعكس عملية التعلم.
وكما تم تحديده سابقًا، يتم تضخيم كل خصائص التعلم الأصيل بواسطة دفاتر الملاحظات الهندسية.
البدء في الفصل الدراسي الخاص بك
توفر VEX IQ وEXP STEM Labs منصة مثالية لاستخدام دفاتر الملاحظات الهندسية في الفصل الدراسي الخاص بك. يتم تضمين دفاتر الملاحظات الهندسية في كل مختبر من مختبرات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Labs)، وتتضمن مختبرات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Labs) مقطع فيديو للطلاب يناقش ماهية دفاتر الملاحظات الهندسية وكيفية استخدامها.