Introducción a los cuadernos de ingeniería

Los estudiantes que trabajan en laboratorios STEM, desafíos de ingeniería en el aula y competiciones de robótica VEX toman decisiones a lo largo del proceso de aprendizaje. Intercambian ideas, prueban mecanismos, escriben código, recopilan observaciones, resuelven problemas y mejoran sus diseños con el tiempo.

El robot muestra lo que el equipo construyó. El cuaderno de ingeniería muestra cómo llegó el equipo.

Un cuaderno de ingeniería ayuda a los estudiantes a capturar su pensamiento a medida que sucede. Le da al equipo un lugar para registrar ideas, explicar decisiones, hacer un seguimiento de las pruebas, documentar los cambios en el código, reflexionar sobre los desafíos y planificar qué probar a continuación. Con el tiempo, el cuaderno se convierte en un registro del aprendizaje y el crecimiento del equipo.

El cuaderno no tiene por qué ser abrumador. Un cuaderno fuerte no se trata de páginas perfectas o escritura pulida. Se trata de ayudar a los estudiantes a hacer visible su proceso para que puedan recordar lo que intentaron, aprender de la evidencia y comunicar su trabajo con claridad.

Este artículo presenta qué es un cuaderno de ingeniería, por qué es importante y cómo los estudiantes pueden convertir las notas cotidianas en documentación significativa de su diseño, codificación, pruebas y resolución de problemas.

¿Qué es un cuaderno de ingeniería?

Un cuaderno de ingeniería es un lugar para que los estudiantes documenten sus pensamientos, decisiones, pruebas y mejoras a medida que avanzan en el proceso de diseño de ingeniería. No es solo un registro de lo que construyeron o codificaron. Muestra cómo abordaron un problema, qué ideas consideraron, qué evidencia recopilaron y cómo su trabajo cambió con el tiempo.

Los estudiantes pueden usar cuadernos de ingeniería en muchas experiencias de aprendizaje de VEX, desde competencias de robótica de VEX hasta desafíos en el aula. En cada entorno, el cuaderno ayuda a los estudiantes a capturar el proceso detrás de su trabajo.

Un cuaderno de ingeniería puede incluir:

• Objetivos e ideas : objetivos de desafío, análisis de juegos, notas de lluvia de ideas, bocetos y posibles soluciones
• Diseño y trabajo de código : diseños de robots, prototipos, cambios de construcción, pseudocódigo, diagramas de flujo y notas de depuración
• Pruebas y observaciones : resultados de las pruebas, notas de práctica del conductor, notas de actividades en el aula y pruebas recopiladas durante los ensayos
• Reflexiones, decisiones y próximos pasos : lo que los estudiantes aprendieron, lo que cambió, lo que decidieron y lo que intentarán a continuación

Un cuaderno de ingeniería sólido ayuda a otra persona (un maestro, entrenador o juez de competencia) a comprender el proceso de los estudiantes. Debe mostrar más que la respuesta final, explicando las preguntas que hicieron los estudiantes, los problemas que notaron, las opciones que exploraron y el razonamiento detrás de sus elecciones.

Cuando el cuaderno se convierte en parte de la rutina, ayuda a los estudiantes a recordar lo que intentaron, usar evidencia para mejorar, colaborar de manera más efectiva y comunicar su proceso a los demás. Las entradas cortas y consistentes pueden ser más útiles que las entradas largas escritas después de los hechos.

Iniciar un cuaderno de ingeniería

Comenzar con un cuaderno de ingeniería no requiere una plantilla perfecta o un sistema completamente planificado. El paso más importante es comenzar a registrar el pensamiento de los estudiantes a medida que sucede. El objetivo es crear una rutina que ayude a los estudiantes a registrar cada etapa de su proceso, desde la primera idea hasta la siguiente mejora.

Elige un formato

Los portátiles de ingeniería pueden ser físicos, digitales o una combinación de ambos.

Puede ser fácil llevar un cuaderno físico a las reuniones, usarlo durante la construcción y mantenerlo cerca mientras los estudiantes prueban las ideas. Un bloc de notas digital puede facilitar la adición de fotos, capturas de pantalla, enlaces, fragmentos de código y entradas compartidas de varios estudiantes. 

• Las plantillas de cuadernos digitales para las competiciones de robótica de VEX se pueden encontrar en este artículo.

El mejor formato es el que los estudiantes pueden usar de manera consistente. Si el cuaderno es de fácil acceso y fácil actualización, es más probable que se convierta en parte de la rutina del equipo.

Crear una estructura de entrada simple

Los estudiantes no necesitan comenzar con entradas largas. Una estructura repetible puede ayudarles a saber qué escribir sin sentirse abrumados.

Una entrada simple podría incluir:

• Objetivo: ¿Qué estamos tratando de hacer?
• Trabajo: ¿Qué construimos, codificamos, probamos o discutimos?
• Evidencia: ¿Qué pasó cuando lo probamos?
• Decisión: ¿Qué aprendimos o decidimos?
• Siguiente paso: ¿Qué intentaremos a continuación?

Los estudiantes también pueden agregar elementos visuales cuando ayudan a explicar el trabajo, como fotos, bocetos, capturas de pantalla, diagramas o tablas de datos.

Hacer que los cuadernos sean parte de la rutina

Los equipos no necesitan volver atrás y recrear todo lo que ya han hecho. Comience con la próxima reunión, prueba o actividad.

Del diario al cuaderno de ingeniería

Un diario a menudo registra lo que sucedió. Un cuaderno de ingeniería va un paso más allá al explicar lo que los estudiantes aprendieron de lo sucedido. 

La diferencia no es escribir más. Se trata de visibilizar el pensamiento. Las entradas sólidas muestran cómo un paso del proceso conduce al siguiente: un problema conduce a una idea, una idea conduce a una prueba y una prueba conduce a una decisión o mejora. Y este concepto se aplica a todo tipo de entradas, incluida la construcción, la codificación y la estrategia.

• Una entrada de codificación podría explicar por qué cambió parte del código.
• Una entrada de prueba podría comparar los resultados de diferentes ensayos.
• Una entrada de competencia podría describir cómo cambió una estrategia después de un partido. 

El objetivo es ayudar a otros miembros del equipo u otras personas que no forman parte del equipo a comprender lo que hicieron los estudiantes y cómo utilizaron la evidencia y la reflexión para mejorar su trabajo.

Entrada de diario	Desarrollo de la entrada del cuaderno de ingeniería	Entrada de cuaderno de ingeniería más sólida
"Hoy trabajamos en la transmisión".	Este cuaderno muestra los resultados de las pruebas, pero no tiene detalles sobre el objetivo de las pruebas o notas reflexivas para mostrar cómo el equipo tomó una decisión.	Este cuaderno etiqueta el desafío, utiliza bocetos etiquetados para mostrar lo que se estaba probando e incluye múltiples áreas de reflexión.

Propiedad del estudiante y apoyo de adultos

Un cuaderno de ingeniería debe reflejar el pensamiento de los estudiantes. Los estudiantes deben ser los que registren las ideas, expliquen las decisiones, agreguen evidencia e identifiquen los próximos pasos.

Los maestros, entrenadores y mentores pueden apoyar el cuaderno ayudando a los estudiantes a crear rutinas. Los adultos pueden hacer preguntas, recordar a los estudiantes que documenten mientras su pensamiento es fresco y ayudarlos a comprender qué tipo de detalles hacen que una entrada sea útil. Sin embargo, los adultos no deben reescribir, pulir o crear entradas de cuaderno para los estudiantes.

Las preguntas útiles que los adultos pueden hacer incluyen:

• ¿Qué problema estás tratando de resolver?
• ¿Qué probaste?
• ¿Qué pruebas tiene?
• ¿Por qué tomaste esa decisión?
• ¿Qué probará o cambiará a continuación?

No es necesario que el cuaderno suene como lo escribió un adulto. Debe sonar como los estudiantes que están haciendo el trabajo. Cuando los estudiantes crean y mantienen sus propios cuadernos, esos cuadernos se convierten en un registro más sólido de su aprendizaje, resolución de problemas y crecimiento.

Recursos adicionales de bloc de notas