Le cahier d'ingénierie comme outil d’apprentissage

De nood aan ingenieursnotitieboekjes

In 2020 stelde The National Science Teachers Association een standpunt op over het onderwijzen en leren van STEM. Het standpunt bevatte de volgende verklaring:

STEM-onderwijsprogramma's moeten gebaseerd zijn op de grondbeginselen van het constructivisme, ondersteund door de bevindingen van drie decennia cognitieve wetenschap. Er is sprake van geïntegreerd STEM-onderwijs wanneer

 - leren wordt gezien als een actief, constructief proces, en niet als een ontvankelijk proces;
 - motivatie en overtuigingen van leerlingen zijn een essentieel onderdeel van cognitie;
 - sociale interactie cruciaal is voor de cognitieve ontwikkeling; en
 - kennis, strategieën en expertise in de leerervaring in de context worden geplaatst.

Hieronder wordt aangegeven hoe Engineering Notebooks elk van deze uitgangspunten van geïntegreerd STEM-onderwijs ondersteunen.

Actief leren bevorderen

In klaslokalen waar actief leren wordt toegepast, gaan leerlingen samen met hun leerkracht en medeleerlingen aan de slag met informatie. Informatie verwerken betekent nieuwe informatie verbinden met eerdere kennis via verschillende methoden zoals lezen, schrijven, discussiëren, uitleggen en problemen oplossen. Onderzoek heeft aangetoond dat het gebruik van hulpmiddelen zoals ingenieursnotitieboekjes leerlingen kan helpen concepten te begrijpen terwijl ze actief leren.

Een ingenieursnotitieboekje dient ook als een voortdurend verslag van het leren van de leerlingen over een bepaalde periode. De leerlingen hun gedachten en ideeën laten vastleggen is belangrijk omdat:

 - leren vaak een langzaam, weloverwogen proces is, en een ingenieursnotitieboekje een weerspiegeling is van dat proces; en
 - het toepassen van cijfers op het weloverwogen leerproces demotiverend kan werken.

Het opnieuw bekijken van een technisch notitieboek kan de reflectie en de betekenisgeving door de leerlingen bevorderen, waardoor zij actieve deelnemers van hun eigen leerproces worden.

Leerlingen motiveren

Ingenieursnotitieboekjes worden geschreven in de eigen woorden van elke leerling. Dit werkt motiverend. Het notitieboekje laat leerlingen ook kiezen wat ze opschrijven, hoe ze dat doen en welke conclusies uit de documentatie kunnen worden getrokken. Door dit proces worden de leerlingen deelnemers aan het beoordelingsproces. Als leerlingen bij het beoordelingsproces worden betrokken, zijn ze meer betrokken bij hun leerproces en krijgen leerkrachten een nauwkeuriger beeld van de ontwikkeling van de leerlingen.

Ingenieursnotitieboekjes bevorderen interactie tussen studenten

Ingenieursnotitieboekjes zijn een manier om leerlingen te doen samenwerken. Ze werken samen in zowel het documentatieproces als bij het gebruik van de documentatie als leidraad voor toekomstige activiteiten. Omdat notitieboekjes betrokken zijn bij elk aspect van het ingenieur-ontwerpproces, bevorderen ze de interactie tussen de leerlingen, die verder gaat dan documentatie. Het kan worden gebruikt om leerlingen te helpen die een les hebben gemist, omdat de leerlingen de documentatie kunnen raadplegen en dan vragen kunnen stellen aan hun medeleerlingen. Ze kunnen hun notitieboek ook delen met leerlingen buiten hun groep. 

Notitieboekjes stellen leerlingen ook in staat tot interactie met hun leerkrachten. Van deze gesprekken, waarin leerlingen hun leerproces aan hun leerkracht rapporteren, is aangetoond dat ze een positief effect hebben op de ontwikkeling van de leerling.

Ingenieursnotitieboekjes contextualiseren de leerervaringen

Contextueel leren betekent dat de leerervaringen van leerlingen zijn ingebed in een authentieke context. Wanneer leren authentiek is, is het:

 - persoonlijk relevant;
 - biedt het verbanden met de echte wereld; en
 - wordt het leerproces beoordeeld.

Zoals eerder werd vastgesteld, worden alle kenmerken van authentiek leren versterkt door ingenieursnotitieboekjes.

Aan de slag in uw klas

VEX IQ en EXP STEM Labs bieden het perfecte platform om ingenieurs notitieboekjes in uw klas te gebruiken. In elk STEM Lab zijn ze opgenomen, en de STEM Labs bevatten een video voor leerlingen waarin wordt uitgelegd wat de notitieboekjes zijn en hoe ze moeten worden gebruikt.

Bron: Engineering Notebook as a Learning Tool