学習ツールとしてのエンジニアリングノートブック – VEX ライブラリ

エンジニアリングノートは、VEX Robotics コンテストの重要な部分です。これらは重要な学習ツールでもあり、効果的に活用すると、生徒に多くの前向きな成果をもたらすことができます。

エンジニアリングノートの必要性

2020 年、全米科学教師協会は STEM の教育と学習に関する意見表明の草案を作成しました。立場表明には次の宣言が含まれていました。

STEM 教育プログラムは、30 年間にわたる認知科学の成果によって裏付けられた構成主義の教義に基づいている必要があります。統合された STEM 教育は次の場合に行われます。

学習は受容的なプロセスではなく、積極的で建設的なプロセスとみなされます。
学生の動機と信念は認知に不可欠です。
社会的相互作用は認知発達の基礎です。そして
知識、戦略、専門知識は学習体験の中で文脈化されます。

以下では、エンジニアリングノートブックが統合 STEM 教育のこれらの各原則をどのようにサポートしているかを特定します。

アクティブラーニングの推進

アクティブラーニングを活用した教室では、生徒は教師や友達と一緒に情報を活用します。情報に取り組むには、読む、書く、議論する、説明する、問題解決するなどのさまざまな方法を通じて、新しい情報を事前の知識と結び付けることが含まれます。研究によると、エンジニアリングノートなどのツールを使用すると、学生がアクティブラーニングに参加しながら概念を理解するのに役立つことがわかっています。¹

エンジニアリングノートは、一定期間にわたる学生の学習の継続的な記録としても機能します。生徒に自分の考えやアイデアを記録させることが重要なのは、次の理由からです。

学習は多くの場合、ゆっくりとした意図的なプロセス²であり、エンジニアリングノートはそのプロセスを反映したものです。そして
計画的な学習プロセスに成績を適用すると、その後の学習や生徒のモチベーションが阻害される可能性があります。³

エンジニアリングノートを再度参照すると、生徒の熟考と意味の形成が促進され、生徒が学習プロセスに積極的に参加できるようになります。

生徒のやる気を引き出す

エンジニアリングノートは、各生徒自身の言語と声で書かれています。このオーナーシップは学生にとって大きなモチベーションとなります。⁴ エンジニアリングノートでは、学生が何を文書化するか、どのように文書化するか、文書からどのような結論を導き出せるかを選択することもできます。このプロセスにより、学生は評価プロセスの参加者になることができます。生徒が評価プロセスに参加すると、生徒は学習にさらに熱心に取り組むことができ、教師には生徒の学習のより正確な情報が表示されます。³

学生の交流を促進するエンジニアリングノート

エンジニアリングノートブックは共同作業のためのツールです。学生は文書化プロセスと、その文書を使用して今後の活動をガイドする両方で協力します。エンジニアリングノートはエンジニアリング設計プロセスの各側面に関与しているため、文書化を超えて学生の交流を促進します。学生は、エンジニアリングノートブックに含まれる情報に基づいて、協力して改善を決定します。エンジニアリングノートは、学生がドキュメントを参照して同僚に質問できるため、授業を欠席した学生を助けるために使用できます。学生はグループ外の学生とエンジニアリングノートブックを共有することもできます。これにより、生徒がお互いの指導リソースとして活性化され、形成的な評価を提供する非常に効果的な方法であることが研究で示されています。⁵

エンジニアリングノートブックを使用すると、学生が教師と対話することもできます。生徒が自分の学習を教師に報告するこのような会話は、生徒の学習にプラスの影響を与えることがわかっています。⁶

エンジニアリングノートブックが学習体験を文脈化する

コンテキスト化された学習とは、生徒の学習体験が本物のコンテキストに組み込まれることを意味します。学習が本物である場合、⁷は次のようになります。

個人的に関連性がある。
現実世界とのつながりを提供します。そして
学習プロセスを反映した評価が行われます。

以前に確認したように、本格的な学習のそれぞれの特徴は、エンジニアリングノートによって増幅されます。

教室で始める

VEX IQ および EXP STEM Labs は、教室でエンジニアリングノートブックを活用するための完璧なプラットフォームを提供します。エンジニアリングノートブックは各 STEM ラボ全体に埋め込まれており、STEM ラボにはエンジニアリングノートブックとは何か、どのように使用すべきかを説明する学生向けのビデオが含まれています。