Il quaderno di ingegneria come strumento di apprendimento

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I quaderni di ingegneria sono una parte vitale delle competizioni VEX Robotics. Sono anche un importante strumento di apprendimento che, se utilizzato in modo efficace, può portare a una serie di risultati positivi per gli studenti.

La necessità di quaderni di ingegneria

Nel 2020, la National Science Teachers Association ha redatto una dichiarazione di posizione sull'insegnamento e l'apprendimento STEM. La presa di posizione includeva la seguente dichiarazione:

I programmi educativi STEM dovrebbero essere fondati sui principi del costruttivismo supportati dai risultati di tre decenni di scienze cognitive. L’educazione STEM integrata si verifica quando

  • l'apprendimento è visto come un processo attivo, costruttivo e non ricettivo;
  • la motivazione e le convinzioni degli studenti sono parte integrante della cognizione;
  • l'interazione sociale è fondamentale per lo sviluppo cognitivo; E
  • conoscenze, strategie e competenze sono contestualizzate nell’esperienza di apprendimento.

Di seguito verrà identificato il modo in cui i quaderni di ingegneria supportano ciascuno di questi principi della formazione STEM integrata.

Promuovere l’apprendimento attivo

Nelle classi che utilizzano l’apprendimento attivo, gli studenti interagiscono con le informazioni insieme al loro insegnante e ai loro compagni. Interagire con le informazioni significa collegare nuove informazioni con conoscenze pregresse attraverso una varietà di metodi come leggere, scrivere, discutere, spiegare e risolvere problemi. La ricerca ha dimostrato che l'utilizzo di strumenti come i quaderni di ingegneria può aiutare gli studenti a dare un senso ai concetti mentre partecipano all'apprendimento attivo.1

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Un taccuino di ingegneria funge anche da registrazione continua dell'apprendimento degli studenti in un periodo di tempo. Fare in modo che gli studenti registrino i loro pensieri e le loro idee è importante perché:

  • l'apprendimento è spesso un processo lento e deliberato2e un quaderno di ingegneria è un riflesso di quel processo; E
  • L'applicazione dei voti al processo deliberato di apprendimento può inibire l'apprendimento successivo e la motivazione degli studenti.3

La rivisitazione di un quaderno di ingegneria può promuovere la riflessione e la creazione di senso da parte degli studenti, consentendo agli studenti di essere partecipanti attivi nel loro processo di apprendimento.

Motivare gli studenti

I quaderni di ingegneria sono scritti nella lingua e nella voce di ogni studente. Questa proprietà è altamente motivante per gli studenti.4 Il quaderno di ingegneria consente inoltre agli studenti di scegliere cosa documentare, come documentare e quali conclusioni possono essere tratte dalla documentazione. Questo processo consente agli studenti di diventare partecipanti al processo di valutazione. Quando gli studenti vengono inclusi nel processo di valutazione, sono più coinvolti nel loro apprendimento e agli insegnanti viene presentata una rappresentazione più accurata dell'apprendimento degli studenti.3

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quaderni di ingegneria promuovono l'interazione degli studenti

I quaderni di ingegneria sono uno strumento collaborativo. Gli studenti collaborano sia nel processo di documentazione sia nell'utilizzo della documentazione per guidare le attività future. Poiché i taccuini di ingegneria sono coinvolti in ogni aspetto del processo di progettazione ingegneristica, promuovono l'interazione degli studenti oltre la documentazione. Gli studenti collaboreranno mentre decidono i miglioramenti da apportare in base alle informazioni contenute nel quaderno di ingegneria. Il quaderno di ingegneria può essere utilizzato per aiutare gli studenti che saltano le lezioni, perché gli studenti possono fare riferimento alla documentazione e poi porre domande ai loro compagni. Gli studenti possono anche condividere i propri taccuini di ingegneria con studenti esterni al proprio gruppo. Ciò può attivare gli studenti come risorse didattiche reciproche, cosa che la ricerca dimostra essere un modo molto efficace per fornire una valutazione formativa.5

I quaderni di ingegneria consentono inoltre agli studenti di interagire con i loro insegnanti. È stato dimostrato che queste conversazioni, in cui gli studenti riferiscono il loro apprendimento all’insegnante, hanno un impatto positivo sull’apprendimento degli studenti.6

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I quaderni di ingegneria contestualizzano le esperienze di apprendimento

Apprendimento contestualizzato significa che le esperienze di apprendimento degli studenti sono integrate in un contesto autentico. Quando l’apprendimento è autentico7, esso:

  • è personalmente rilevante;
  • fornisce connessioni con il mondo reale; E
  • ha una valutazione che riflette il processo di apprendimento.

Come identificato in precedenza, ciascuna delle caratteristiche dell'apprendimento autentico è amplificata dai quaderni di ingegneria.

Iniziare nella tua classe

VEX IQ e EXP STEM Labs forniscono la piattaforma perfetta per utilizzare i notebook di ingegneria in classe. I notebook di ingegneria sono integrati in ogni laboratorio STEM e i laboratori STEM includono un video per gli studenti che spiega cosa sono i notebook di ingegneria e come dovrebbero essere utilizzati.


1 Fries-Gaither, J. (2021). Quaderni di scienze nelle aule centrate sullo studente. Associazione nazionale per l'insegnamento delle scienze.

2 Soderstrom, Carolina del Nord, & Bjork, RA (2015). Apprendimento e prestazione: una revisione integrativa. Prospettive sulla scienza psicologica, 10(2), 176–199. 

3 Dueck, Mirone. Dare voce agli studenti: pratiche di valutazione più intelligenti per responsabilizzare e coinvolgere. ASCD, 2021.

4 Katz, Idit e Avi Assor. "Quando la scelta motiva e quando no." Revisione di psicologia dell'educazione 19.4 (2007): 429-442.

5 William, Dylan. Valutazione formativa integrata. Pressa Solution Tree, 2011.

6 Hattie, John. Apprendimento visibile per gli insegnanti: massimizzare l’impatto sull’apprendimento. Routledge, 2012.

7Shaffer, David Williamson e Mitchell Resnick. "Autenticità" spessa: nuovi media e apprendimento autentico." Giornale di ricerca sull'apprendimento interattivo 10.2 (1999): 195-216.

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