Primeiros passos com os cadernos de engenharia

Os alunos que participam em laboratórios STEM, desafios de engenharia em sala de aula e competições de robótica VEX tomam decisões ao longo de todo o processo de aprendizagem. Fazem brainstorming de ideias, testam motores, escrevem código, recolhem observações, resolvem problemas e melhoram os seus projetos ao longo do tempo.

O robô mostra o que a equipa construiu. O caderno de notas de engenharia mostra como a equipa chegou a este resultado.

Um caderno de engenharia ajuda os alunos a registar os seus pensamentos à medida que estes acontecem. Isto proporciona à equipa um espaço para registar ideias, explicar decisões, acompanhar testes, documentar alterações de código, refletir sobre desafios e planear o que tentar a seguir. Com o tempo, o caderno torna-se um registo da aprendizagem e do crescimento da equipa.

Tomar notas num caderno não tem de ser uma experiência avassaladora. Um caderno de qualidade não se resume a páginas perfeitas ou a uma caligrafia impecável. Trata-se de ajudar os alunos a tornar o seu processo visível para que possam recordar o que tentaram, aprender com as evidências e comunicar o seu trabalho de forma clara.

Este artigo apresenta o que é um caderno de engenharia, porque é importante e como os alunos podem transformar as notas do dia-a-dia em documentação significativa dos seus projetos, programação, testes e resolução de problemas.

O que é um caderno de engenharia?

Um caderno de engenharia é um espaço para os alunos documentarem o seu raciocínio, decisões, testes e melhorias à medida que avançam no processo de projeto de engenharia. Não se trata apenas de um registo do que construíram ou programaram. Mostra como abordaram um problema, que ideias consideraram, que provas recolheram e como o seu trabalho mudou ao longo do tempo.

Os alunos podem utilizar cadernos de engenharia em diversas experiências de aprendizagem VEX, desde desafios em sala de aula. Em cada contexto, o caderno ajuda os alunos a registar o processo por detrás do seu trabalho.

Um caderno de engenharia pode incluir:

• Objetivos e ideias — objetivos do desafio, análise do jogo, notas de brainstorming, esboços e possíveis soluções
• Trabalho de design e programação — projetos de robôs, protótipos, alterações de construção, pseudocódigo, fluxogramas e notas de depuração
• Testes e observações — resultados dos testes, notas da prática de condução, notas das atividades em sala de aula e provas recolhidas durante os testes
• Reflexões, decisões e próximos passos — o que os alunos aprenderam, o que mudou, o que decidiram e o que vão tentar a seguir

Um caderno de engenharia bem elaborado ajuda outras pessoas (professores, treinadores ou juízes de competições) a compreender o processo dos alunos. Deve apresentar mais do que a resposta final, explicando as perguntas que os alunos fizeram, os problemas que perceberam, as opções que exploraram e o raciocínio por detrás das suas escolhas.

Quando o hábito de tomar notas num caderno passa a fazer parte da rotina, ajuda os alunos a lembrarem-se do que tentaram, a utilizarem as evidências para melhorar, a colaborarem de forma mais eficaz e a comunicarem o seu processo aos outros. As anotações curtas e consistentes podem ser mais úteis do que as anotações longas escritas posteriormente.

Começar um caderno de notas de engenharia

Começar a utilizar um caderno de notas de engenharia não exige um modelo perfeito ou um sistema totalmente planeado. O passo mais importante é começar a registar o raciocínio dos alunos à medida que este acontece. O objetivo é criar uma rotina que ajude os alunos a registar cada etapa do seu processo, desde a primeira ideia até à melhoria seguinte.

Escolha um formato

Os cadernos de engenharia podem ser físicos, digitais ou uma combinação de ambos.

Um caderno físico pode ser fácil de levar para as reuniões, utilizar durante a construção do projeto e manter por perto enquanto os alunos testam ideias. Um caderno digital pode facilitar a adição de fotografias, capturas de ecrã, links, excertos de código e notas partilhadas por vários alunos. 

• artigo, encontrará modelos de cadernos digitais para competições de robótica VEX.

O melhor formato é aquele que os alunos conseguem utilizar de forma consistente. Se o caderno for de fácil acesso e atualização, é mais provável que passe a fazer parte da rotina da equipa.

Crie uma estrutura de entrada simples.

Os alunos não precisam de começar com textos longos. Uma estrutura repetível pode ajudá-los a saber o que escrever sem se sentirem sobrecarregados.

Uma entrada simples poderia incluir:

• Objectivo: que estamos a tentar fazer?
• Trabalho: O que construímos, codificamos, testamos ou discutimos?
• Evidências: O que aconteceu quando tentámos?
• Decisão: O que aprendemos ou decidimos?
• Passo seguinte: O que vamos tentar a seguir?

Os alunos também podem adicionar recursos visuais para ajudar a explicar o trabalho, como fotografias, esboços, capturas de ecrã, diagramas ou tabelas de dados.

Inclua o hábito de tomar notas na sua rotina.

As equipas não precisam de voltar atrás e recriar tudo o que já fizeram. Comece pela próxima reunião, teste ou atividade.

Do diário ao caderno de engenharia

Um diário regista geralmente o que aconteceu. Um caderno de engenharia vai um passo mais além, explicando o que os alunos aprenderam com o sucedido. 

A diferença não está em escrever mais. Trata-se de tornar o pensamento visível. Os exemplos mais convincentes demonstram como uma etapa do processo leva à seguinte: um problema gera uma ideia, uma ideia leva a um teste e um teste leva a uma decisão ou melhoria. E este conceito aplica-se a todos os tipos de candidaturas, incluindo construção, programação e estratégia.

• Uma entrada de código pode explicar porque é que parte do código foi alterado.
• Uma entrada de teste pode comparar resultados de diferentes ensaios.
• Uma inscrição numa competição pode descrever como uma estratégia mudou após um jogo. 

O objetivo é ajudar outros membros da equipa ou outras pessoas que não fazem parte da equipa a compreender o que os alunos como usaram a evidência e a reflexão para melhorar o seu trabalho.

Entrada de diário	Desenvolvendo entrada no caderno de engenharia	Entrada mais robusta no caderno de engenharia
"Hoje trabalhamos na transmissão."	Este caderno mostra os resultados dos testes, mas não contém detalhes sobre o objetivo dos testes nem notas reflexivas que expliquem como a equipa chegou a uma decisão.	Este caderno descreve o desafio, utiliza esboços com legendas para mostrar o que estava a ser testado e inclui várias áreas para reflexão.

Propriedade estudantil e apoio a adultos

Um caderno de engenharia deve refletir o pensamento dos alunos. Os alunos devem ser os responsáveis ​​por registar ideias, explicar decisões, acrescentar provas e identificar os próximos passos.

Os professores, formadores e mentores podem apoiar a utilização de cadernos de notas, ajudando os alunos a criar rotinas. Os adultos podem fazer perguntas, lembrar os alunos de documentar enquanto as suas ideias ainda estão frescas na memória e ajudá-los a compreender que tipo de detalhes tornam uma nota útil. No entanto, os adultos não devem reescrever, melhorar ou criar apontamentos em cadernos para os alunos.

Algumas perguntas úteis que os adultos podem fazer incluem:

• Que problema está a tentar resolver?
• O que tentou?
• Que provas tem?
• Por que razão tomou essa decisão?
• O que testará ou alterará a seguir?

O caderno não tem de parecer que foi escrito por um adulto. Deverá soar como os alunos que estão a realizar o trabalho. Quando os alunos criam e mantêm os seus próprios cadernos, estes cadernos tornam-se um registo mais robusto da sua aprendizagem, resolução de problemas e crescimento.

Recursos adicionais para anotações