Los cuadernos de ingeniería son una parte vital de las competiciones de VEX Robotics. También son una herramienta de aprendizaje importante que, cuando se utiliza de manera efectiva, puede conducir a una serie de resultados positivos para los estudiantes.
La necesidad de cuadernos de ingeniería
En 2020, la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias redactó una declaración de posición sobre la enseñanza y el aprendizaje de STEM. La declaración de posición incluía la siguiente declaración:
Los programas de educación STEM deben basarse en los principios del constructivismo respaldados por los hallazgos de tres décadas de ciencia cognitiva. La educación STEM integrada se produce cuando
- el aprendizaje se ve como un proceso activo y constructivo, y no receptivo;
- la motivación y las creencias de los estudiantes son parte integral de la cognición;
- la interacción social es fundamental para el desarrollo cognitivo; y
- el conocimiento, las estrategias y la experiencia se contextualizan en la experiencia de aprendizaje.
A continuación, se identificará cómo los cuadernos de ingeniería respaldan cada uno de estos principios de la educación STEM integrada.
Promoción del aprendizaje activo
En las aulas que utilizan el aprendizaje activo, los alumnos interactúan con la información junto con su maestro y sus compañeros. Interactuar con la información incluye conectar la nueva información con el conocimiento previo a través de una variedad de métodos, como leer, escribir, discutir, explicar y resolver problemas. Las investigaciones han demostrado que el uso de herramientas como los cuadernos de ingeniería puede ayudar a los estudiantes a dar sentido a los conceptos mientras participan en el aprendizaje activo.1
Un cuaderno de ingeniería también sirve como un registro continuo del aprendizaje de los estudiantes durante un período de tiempo. Hacer que los estudiantes registren sus pensamientos e ideas es importante porque:
- el aprendizaje es a menudo un proceso lento y deliberado2, y un cuaderno de ingeniería es un reflejo de ese proceso; y
- aplicar calificaciones al proceso deliberado de aprendizaje puede inhibir el aprendizaje posterior y la motivación de los estudiantes.3
Revisar un cuaderno de ingeniería puede promover la reflexión y la creación de sentido de los estudiantes, lo que les permite ser participantes activos en su proceso de aprendizaje.
Motivar a los estudiantes
Los cuadernos de ingeniería están escritos en el idioma y la voz de cada estudiante. Esta propiedad es altamente motivadora para los estudiantes.4 El cuaderno de ingeniería también permite a los estudiantes elegir lo que están documentando, cómo lo están documentando y qué conclusiones se pueden extraer de la documentación. Este proceso permite a los estudiantes participar en el proceso de evaluación. Cuando se incluye a los estudiantes en el proceso de evaluación, están más comprometidos con su aprendizaje y a los maestros se les presenta una representación más precisa del aprendizaje de los estudiantes.3
Los cuadernos de ingeniería promueven la interacción de los estudiantes
Los cuadernos de ingeniería son una herramienta de colaboración. Los estudiantes colaboran tanto en el proceso de documentación como en el uso de la documentación para guiar las actividades futuras. Debido a que los cuadernos de ingeniería están involucrados en cada aspecto del proceso de diseño de ingeniería, promueven la interacción de los estudiantes más allá de la documentación. Los estudiantes colaborarán a medida que decidan sobre las mejoras a realizar en función de la información contenida en el cuaderno de ingeniería. El cuaderno de ingeniería se puede usar para ayudar a los estudiantes que faltan a clase, porque los estudiantes pueden consultar la documentación y luego hacer preguntas a sus compañeros. Los estudiantes también pueden compartir sus cuadernos de ingeniería con estudiantes fuera de su grupo. Esto puede activar a los estudiantes como recursos de instrucción entre sí, lo que según la investigación es una forma muy efectiva de realizar una evaluación formativa.5
Los cuadernos de ingeniería también permiten a los estudiantes interactuar con sus maestros. Se ha demostrado que estas conversaciones, en las que los estudiantes informan su aprendizaje a su maestro, tienen un impacto positivo en el aprendizaje de los estudiantes.6
Los cuadernos de ingeniería contextualizan las experiencias de aprendizaje
El aprendizaje contextualizado significa que las experiencias de aprendizaje de los estudiantes están integradas en un contexto auténtico. Cuando el aprendizaje es auténtico7, este:
- es personalmente relevante;
- proporciona conexiones con el mundo real; y
- tiene una evaluación que refleja el proceso de aprendizaje.
Como se identificó anteriormente, cada una de las características del aprendizaje auténtico se amplifica mediante cuadernos de ingeniería.
Primeros pasos en el aula
VEX IQ y EXP STEM Labs proporcionan la plataforma perfecta para utilizar cuadernos de ingeniería en el aula. Los cuadernos de ingeniería están integrados en cada laboratorio STEM, y los laboratorios STEM incluyen un video para los estudiantes que analiza qué son los cuadernos de ingeniería y cómo deben usarse.