Os cadernos de engenharia são uma parte vital das competições da VEX Robotics. Eles também são uma importante ferramenta de aprendizagem que, quando utilizada de forma eficaz, pode levar a uma série de resultados positivos para os alunos.
A necessidade de cadernos de engenharia
Em 2020, a Associação Nacional de Professores de Ciências elaborou uma declaração de posição sobre o ensino e a aprendizagem STEM. A declaração de posição incluiu a seguinte declaração:
Os programas de educação STEM devem basear-se nos princípios do construtivismo apoiados nas descobertas de três décadas de ciência cognitiva. A educação STEM integrada ocorre quando
- a aprendizagem é vista como um processo ativo e construtivo, e não receptivo;
- a motivação e as crenças dos alunos são essenciais para a cognição;
- a interação social é fundamental para o desenvolvimento cognitivo; e
- conhecimento, estratégias e experiência são contextualizados na experiência de aprendizagem.
A seguir identificaremos como os Cadernos de Engenharia apoiam cada um desses princípios da educação STEM integrada.
Promovendo a aprendizagem ativa
Nas salas de aula que utilizam a aprendizagem ativa, os alunos interagem com as informações junto com o professor e seus colegas. Envolver-se com informações inclui conectar novas informações com conhecimentos prévios por meio de uma variedade de métodos, como leitura, escrita, discussão, explicação e resolução de problemas. A pesquisa mostrou que o uso de ferramentas como cadernos de engenharia pode ajudar os alunos a compreender os conceitos enquanto participam da aprendizagem ativa.1
Um caderno de engenharia também serve como um registro contínuo do aprendizado do aluno durante um período de tempo. Fazer com que os alunos registrem seus pensamentos e ideias é importante porque:
- a aprendizagem é muitas vezes um processo lento e deliberado2, e um caderno de engenharia é um reflexo desse processo; e
- aplicar notas ao processo deliberado de aprendizagem pode inibir a aprendizagem subsequente e a motivação dos alunos.3
Revisitar um caderno de engenharia pode promover a reflexão e a construção de sentido dos alunos, permitindo que os alunos sejam participantes ativos em seu processo de aprendizagem.
Motivando Alunos
Os cadernos de engenharia são escritos no idioma e na voz de cada aluno. Essa propriedade é altamente motivadora para os alunos.4 O caderno de engenharia também permite que os alunos escolham o que estão documentando, como estão documentando e quais conclusões podem ser tiradas da documentação. Este processo permite que os alunos se tornem participantes do processo de avaliação. Quando os alunos são incluídos no processo de avaliação, eles ficam mais envolvidos em sua aprendizagem e os professores recebem uma representação mais precisa da aprendizagem dos alunos.3
Cadernos de Engenharia Promovem a Interação dos Alunos
Os cadernos de engenharia são uma ferramenta colaborativa. Os alunos colaboram tanto no processo de documentação quanto no uso da documentação para orientar atividades futuras. Como os cadernos de engenharia estão envolvidos em cada aspecto do processo de projeto de engenharia, eles promovem a interação dos alunos além da documentação. Os alunos colaborarão na decisão sobre melhorias a serem feitas com base nas informações contidas no caderno de engenharia. O caderno de engenharia pode ser utilizado para auxiliar os alunos que faltam às aulas, pois os alunos podem consultar a documentação e depois tirar dúvidas aos colegas. Os alunos também podem compartilhar seus cadernos de engenharia com alunos fora do grupo. Isto pode ativar os alunos como recursos instrucionais uns para os outros, o que a investigação demonstra ser uma forma muito eficaz de realizar uma avaliação formativa.5
Os cadernos de engenharia também permitem que os alunos interajam com seus professores. Estas conversas, nas quais os alunos relatam a sua aprendizagem ao professor, demonstraram ter um impacto positivo na aprendizagem dos alunos.6
Cadernos de Engenharia Contextualizam Experiências de Aprendizagem
A aprendizagem contextualizada significa que as experiências de aprendizagem dos alunos estão inseridas em um contexto autêntico. Quando a aprendizagem é autêntica7, ela:
- é pessoalmente relevante;
- fornece conexões com o mundo real; e
- tem avaliação que reflete o processo de aprendizagem.
Como foi identificado anteriormente, cada uma das características da aprendizagem autêntica é amplificada pelos cadernos de engenharia.
Primeiros passos em sua sala de aula
Os laboratórios VEX IQ e EXP STEM fornecem a plataforma perfeita para utilizar notebooks de engenharia em sua sala de aula. Cadernos de engenharia estão incorporados em cada Laboratório STEM, e os Laboratórios STEM incluem um vídeo para alunos que discute o que são cadernos de engenharia e como devem ser usados.