Τα σημειωματάρια μηχανικής αποτελούν ζωτικό μέρος των διαγωνισμών VEX Robotics. Αποτελούν επίσης ένα σημαντικό εργαλείο μάθησης που όταν αξιοποιηθεί αποτελεσματικά μπορεί να οδηγήσει σε μια σειρά από θετικά αποτελέσματα για τους μαθητές.
Η ανάγκη για σημειωματάρια μηχανικής
Το 2020, η Εθνική Ένωση Καθηγητών Επιστημών συνέταξε μια δήλωση θέσης σχετικά με τη διδασκαλία και τη μάθηση STEM. Η δήλωση θέσης περιελάμβανε την ακόλουθη δήλωση:
Τα προγράμματα εκπαίδευσης STEM θα πρέπει να βασίζονται στις αρχές του κονστρουκτιβισμού, οι οποίες υποστηρίζονται από τα ευρήματα τριών δεκαετιών γνωστικής επιστήμης. Η ολοκληρωμένη εκπαίδευση STEM συμβαίνει όταν
- η μάθηση θεωρείται ως μια ενεργή, εποικοδομητική διαδικασία και όχι ως μια δεκτική διαδικασία·
- τα κίνητρα και οι πεποιθήσεις των μαθητών είναι αναπόσπαστα στοιχεία της γνωστικής λειτουργίας.
- η κοινωνική αλληλεπίδραση είναι θεμελιώδης για τη γνωστική ανάπτυξη· και
- Οι γνώσεις, οι στρατηγικές και η εμπειρογνωμοσύνη εντάσσονται στο πλαίσιο της μαθησιακής εμπειρίας.
Τα παρακάτω θα προσδιορίσουν πώς τα Τετράδια Μηχανικής υποστηρίζουν καθεμία από αυτές τις αρχές της ολοκληρωμένης εκπαίδευσης STEM.
Προώθηση της Ενεργητικής Μάθησης
Σε τάξεις που χρησιμοποιούν ενεργητική μάθηση, οι μαθητές αλληλεπιδρούν με πληροφορίες μαζί με τον καθηγητή τους και τους συμμαθητές τους. Η ενασχόληση με πληροφορίες περιλαμβάνει τη σύνδεση νέων πληροφοριών με προηγούμενες γνώσεις μέσω μιας ποικιλίας μεθόδων όπως η ανάγνωση, η γραφή, η συζήτηση, η εξήγηση και η επίλυση προβλημάτων. Έρευνες έχουν δείξει ότι η χρήση εργαλείων όπως τα σημειωματάρια μηχανικής μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να κατανοήσουν έννοιες ενώ συμμετέχουν στην ενεργητική μάθηση.1
Ένα σημειωματάριο μηχανικής χρησιμεύει επίσης ως ένα συνεχές αρχείο της μάθησης των μαθητών για μια χρονική περίοδο. Η καταγραφή των σκέψεων και των ιδεών των μαθητών είναι σημαντική επειδή:
- η μάθηση είναι συχνά μια αργή, σκόπιμη διαδικασία2, και ένα σημειωματάριο μηχανικής είναι μια αντανάκλαση αυτής της διαδικασίας· και
- Η εφαρμογή βαθμών στη συνειδητή διαδικασία μάθησης μπορεί να αναστείλει την επακόλουθη μάθηση και το κίνητρο των μαθητών.3
Η επανάληψη ενός σημειωματάριου μηχανικής μπορεί να προωθήσει τον αναστοχασμό και την κατανόηση των μαθητών, επιτρέποντάς τους να συμμετέχουν ενεργά στη μαθησιακή τους διαδικασία.
Κίνητρα για τους μαθητές
Τα τετράδια μηχανικής είναι γραμμένα στη γλώσσα και τη φωνή κάθε μαθητή. Αυτή η αίσθηση ευθύνης είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντική για τους μαθητές.4 Το σημειωματάριο μηχανικής επιτρέπει επίσης στους μαθητές να επιλέξουν τι θα καταγράψουν, πώς θα καταγράψουν και ποια συμπεράσματα μπορούν να εξαχθούν από την τεκμηρίωση. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει στους μαθητές να συμμετέχουν ενεργά στη διαδικασία αξιολόγησης. Όταν οι μαθητές συμμετέχουν στη διαδικασία αξιολόγησης, συμμετέχουν περισσότερο στη μάθησή τους και οι εκπαιδευτικοί έχουν μια πιο ακριβή απεικόνιση της μάθησης των μαθητών.3
Τετράδια Μηχανικής που Προωθούν την Αλληλεπίδραση των Φοιτητών
Τα σημειωματάρια μηχανικής είναι ένα εργαλείο συνεργασίας. Οι μαθητές συνεργάζονται τόσο στη διαδικασία τεκμηρίωσης όσο και στη χρήση της τεκμηρίωσης για την καθοδήγηση μελλοντικών δραστηριοτήτων. Επειδή τα σημειωματάρια μηχανικής εμπλέκονται σε κάθε πτυχή της διαδικασίας σχεδιασμού μηχανικής, προωθούν την αλληλεπίδραση των μαθητών πέρα από την τεκμηρίωση. Οι μαθητές θα συνεργάζονται καθώς αποφασίζουν για βελτιώσεις που θα κάνουν με βάση τις πληροφορίες που περιέχονται στο σημειωματάριο μηχανικής. Το σημειωματάριο μηχανικής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει τους μαθητές που απουσιάζουν από το μάθημα, επειδή μπορούν να ανατρέξουν στην τεκμηρίωση και στη συνέχεια να κάνουν ερωτήσεις στους συμμαθητές τους. Οι μαθητές μπορούν επίσης να μοιράζονται τα σημειωματάρια μηχανικής τους με μαθητές εκτός της ομάδας τους. Αυτό μπορεί να ενεργοποιήσει τους μαθητές ως διδακτικούς πόρους ο ένας για τον άλλον, κάτι που, σύμφωνα με έρευνες, αποτελεί έναν πολύ αποτελεσματικό τρόπο για την παροχή διαμορφωτικής αξιολόγησης.5
Τα σημειωματάρια μηχανικής επιτρέπουν επίσης στους μαθητές να αλληλεπιδρούν με τους καθηγητές τους. Αυτές οι συζητήσεις, στις οποίες οι μαθητές αναφέρουν τη μάθησή τους στον καθηγητή τους, έχουν αποδειχθεί ότι έχουν θετικό αντίκτυπο στη μάθηση των μαθητών.6
Τετράδια Μηχανικής που Προσαρμόζουν τις Μαθησιακές Εμπειρίες στο Πλαίσιο
Η μάθηση σε πλαίσιο σημαίνει ότι οι μαθησιακές εμπειρίες των μαθητών ενσωματώνονται σε ένα αυθεντικό πλαίσιο. Όταν η μάθηση είναι αυθεντική7, αυτή:
- είναι προσωπικά σχετικό·
- παρέχει συνδέσεις με τον πραγματικό κόσμο· και
- έχει αξιολόγηση που αντανακλά τη μαθησιακή διαδικασία.
Όπως προσδιορίστηκε προηγουμένως, καθένα από τα χαρακτηριστικά της αυθεντικής μάθησης ενισχύεται από τα σημειωματάρια μηχανικής.
Ξεκινώντας στην τάξη σας
Τα εργαστήρια VEX IQ και EXP STEM παρέχουν την ιδανική πλατφόρμα για να αξιοποιήσετε τα σημειωματάρια μηχανικής στην τάξη σας. Τα τετράδια μηχανικής είναι ενσωματωμένα σε κάθε Εργαστήριο STEM και τα Εργαστήρια STEM περιλαμβάνουν ένα βίντεο για τους μαθητές που αναλύει τι είναι τα τετράδια μηχανικής και πώς πρέπει να χρησιμοποιούνται. Αυτό το βίντεο παρουσιάζεται παρακάτω.