エンジニアリングノートの始め方

STEMラボ、教室での工学課題、VEXロボティクス競技会などに取り組む生徒たちは、学習プロセス全体を通して意思決定を行う。彼らはアイデアを出し合い、仕組みをテストし、コードを書き、観察結果を収集し、問題を解決し、時間をかけて設計を改善していく。

そのロボットは、チームが作り上げたものを示している。エンジニアリングノートには、チームがどのようにしてその成果に至ったかが示されている。

工学ノートは、学生が思考を巡らせた瞬間を記録するのに役立ちます。これは、チームがアイデアを記録したり、決定事項を説明したり、テストを追跡したり、コードの変更を文書化したり、課題を振り返ったり、次に何を試すかを計画したりするための場所を提供する。時が経つにつれ、そのノートはチームの学びと成長の記録となる。

ノートを取ることは、必ずしも大変なことではない。優れたノートとは、ページが完璧であったり、文字が洗練されていることではありません。これは、学生が自分のプロセスを可視化できるように支援することで、自分が何を試みたかを覚えておき、証拠から学び、自分の作品を明確に伝えることができるようにするためのものです。

この記事では、エンジニアリングノートとは何か、なぜ重要なのか、そして学生が日々のメモを、設計、コーディング、テスト、問題解決に関する有意義な記録へとどのように変換できるのかを紹介します。

エンジニアリングノートとは何ですか？

エンジニアリングノートは、学生がエンジニアリング設計プロセスを進める中で、自身の思考、決定、テスト、改善点などを記録する場所です。それは単に彼らが構築したものやコーディングしたものの記録ではない。それは、彼らがどのように問題に取り組み、どのようなアイデアを検討し、どのような証拠を集め、そして彼らの研究が時間の経過とともにどのように変化したかを示している。

学生は、 ロボティクス競技会から教室での課題まで、さまざま VEX学習体験でエンジニアリングノートブックを使用できます。いずれの場合も、ノートは学生が自分の作品制作の過程を記録するのに役立ちます。

エンジニアリングノートには、以下のような内容が含まれる場合があります。

• 目標とアイデア — 課題目標、ゲーム分析、ブレインストーミングのメモ、スケッチ、および考えられる解決策
• 設計およびコーディング作業 — ロボットの設計、プロトタイプ、ビルド変更、擬似コード、フローチャート、デバッグメモ
• 試験および観察 — 試験結果、運転練習メモ、教室活動メモ、および試験中に収集された証拠
• 振り返り、決定、そして次のステップ — 学生が何を学び、何が変わり、何を決定し、次に何を試みるか

優れた工学ノートは、生徒の思考過程を他の人（教師、コーチ、競技審査員など）が理解するのに役立ちます。最終的な答えだけでなく、学生がどのような質問をしたか、どのような問題に気づいたか、どのような選択肢を検討したか、そしてその選択の理由を説明するべきである。

ノートを取ることが日課になると、生徒は自分が試したことを思い出し、証拠に基づいて改善し、より効果的に協力し合い、自分のプロセスを他者に伝えるのに役立ちます。短く一貫性のある記述は、事後に書かれた長い記述よりも役立つ場合がある。

エンジニアリングノートを始める

エンジニアリングノートを使い始めるのに、完璧なテンプレートや綿密に計画されたシステムは必要ありません。最も重要なステップは、生徒の思考過程をその場で記録し始めることです。目標は、最初のアイデアから次の改善点まで、学生がプロセスの各段階を記録するのに役立つルーチンを作成することです。

フォーマットを選択してください

エンジニアリングノートは、紙媒体、デジタル媒体、またはその両方の組み合わせのいずれでも構いません。

紙のノートは、会議に持ち運んだり、制作中に使用したり、学生がアイデアを試す際に手元に置いておくのに便利です。デジタルノートを使えば、写真、スクリーンショット、リンク、コードスニペット、複数の学生による共有エントリなどを簡単に追加できます。 

• VEXロボティクス競技会用のデジタルノートテンプレートは、この記事の 掲載されています。

最適な形式とは、学生が継続的に使用できる形式である。ノートへのアクセスが容易で、更新も容易であれば、チームの日常業務の一部となる可能性が高くなる。

シンプルなエントリー構造を作成する

学生は最初から長い文章を書く必要はありません。繰り返し使える構成があれば、圧倒されることなく何を書けばいいのかが分かるようになる。

簡単な入力例には以下が含まれる可能性があります。

• 目標: 私たちは何をしようとしているのか？
• 作業: 私たちは何を構築、コーディング、テスト、または議論しましたか?
• 証拠： 実際に試してみた結果はどうなったか？
• 決定: 私たちは何を学び、何を決定しましたか?
• 次のステップ: 次に何を試しますか?

学生は、作品の説明を補助する際に、写真、スケッチ、スクリーンショット、図、データ表などの視覚資料を追加することもできます。

ノートを取ることを日課に取り入れよう

チームは、これまで行ってきたことをすべてやり直す必要はありません。次の会議、テスト、または活動から始めましょう。

ジャーナルからエンジニアリングノートへ

日記には、しばしば何が起こったかが記録される。工学ノートはさらに一歩進んで、学生がその出来事から何を学んだかを説明する。 

違いは、より多く書くことではない。それは、思考を可視化することだ。優れた記述は、プロセスのある段階がどのように次の段階につながるかを示しています。問題がアイデアにつながり、アイデアがテストにつながり、テストが決定または改善につながる、といった具合です。そしてこの概念は、構築、コーディング、戦略など、あらゆる種類の応募作品に当てはまります。

• コードの記述には、コードの一部が変更された理由が説明されている可能性がある。
• 試験結果の集計では、異なる試験の結果を比較する可能性がある。
• コンテストへの応募作品には、試合後に戦略がどのように変化したかを説明する内容が含まれるかもしれない。 

目標は、他のチームメンバーやチーム外の人々が、生徒たちが何をしたか そして ように証拠と反省を用いて作業を改善したかを理解できるようにすることです。

日記エントリ	エンジニアリングノートのエントリを作成する	より優れたエンジニアリングノートのエントリー
「今日は駆動系の作業を行った。」	このノートにはテスト結果が記載されているが、テストの目的に関する詳細や、チームがどのように意思決定を行ったかを示す考察メモは含まれていない。	このノートは課題を明確に示し、ラベル付きのスケッチを用いて何がテストされたのかを説明し、複数の振り返り欄を設けています。

生徒の主体性と大人のサポート

工学ノートは、学生の思考過程を反映したものであるべきである。アイデアを記録し、決定事項を説明し、証拠を追加し、次のステップを特定するのは、学生自身であるべきだ。

教師、コーチ、メンターは、生徒がノートを取る習慣を身につけるのを支援することで、ノート作成をサポートすることができる。大人は質問をしたり、生徒に考えが新鮮なうちに記録を取るように促したり、どのような詳細が記録に役立つかを理解させる手助けをしたりすることができる。しかし、大人は生徒のノートの内容を書き換えたり、推敲したり、作成したりしてはいけません。

大人が尋ねることができる役立つ質問には、次のようなものがあります。

• あなたはどのような問題を解決しようとしていますか？
• 何を試しましたか？
• 何か証拠はありますか？
• なぜその決断をしたのですか？
• 次に何をテストしたり変更したりしますか？

そのノートは、大人が書いたような文体である必要はありません。それは、実際に課題に取り組んでいる学生たちの声のように聞こえるべきだ。生徒が自分でノートを作成し、管理することで、それらのノートは生徒の学習、問題解決、成長のより確かな記録となる。

ノート作成に関するその他のリソース