Des collégiens utilisent leurs leçons d'ingénierie pour construire une salle de classe pour des élèves atteints d'infirmité motrice cérébrale.

12 janvier 2023 /
Spencer Tuinei /
Centennial Middle, Actualités, Programmes/Opportunités, Provo STEM, Relations publiques

Au cours de la mini-leçon dispensée par Suzy Cox, directrice de l'apprentissage innovant, les élèves de la Centennial Middle School ont exploré l'ingénierie électrique. Cette formation les a amenés à mettre à profit le processus de conception technique du district dans le cadre d'un projet final visant à créer des aménagements de salle de classe pour les élèves atteints d'infirmité motrice cérébrale.

Mais avant qu'ils ne puissent travailler sur leur projet final, le Dr Cox a demandé aux étudiants de construire des robots Hummingbird à partir de zéro, ce qui a servi de leçon pour introduire les compétences en ingénierie électrique nécessaires à leur projet d'adaptation à la paralysie cérébrale.

Lors de la première session, le Dr Cox a réparti les élèves en groupes de quatre et leur a distribué de petites boîtes en plastique contenant un ensemble de fils, de capteurs et d'autres matériaux d'ingénierie. Elle a demandé aux élèves de déballer les pièces et de former deux piles distinctes de composants d'entrée et de sortie.

Elle a ensuite réuni les groupes pour un travail collectif. Elle a d'abord demandé aux élèves ce qu'ils avaient observé et ce que chaque groupe avait dans chaque pile. Les élèves ont indiqué les caractéristiques - comme les fils codés par couleur, par exemple - qu'ils ont utilisées pour faire des déductions sur leurs pièces. Elle a ensuite passé en revue les questions posées par les élèves au cours de leur activité de groupe.

"Certains éléments de votre boîte vous surprennent-ils ou vous déconcertent-ils ? a demandé le directeur Cox.

Une fille a levé la main.

"En regardant ce capteur, je ne vois pas comment il pourrait recueillir la température."

La directrice Cox a réfléchi un moment avant d'évoquer des exemples concrets de capteurs de température, à commencer par les thermomètres. Son exemple concret a catapulté une série de connexions que les élèves ont établies pour synthétiser les informations dans les leçons suivantes.

Le reste de la leçon s'est déroulé de la même manière : les élèves ont travaillé en groupes en fonction d'un objectif avant d'arrondir et de décrire leur processus d'inférence. Ensuite, elle a montré comment établir des liens avec le monde réel pour chaque processus ou élément.

Tout au long de la leçon, le Dr Cox a constamment posé aux groupes des questions telles que : "Que remarquez-vous à propos de ce capteur ?" Elle poursuivait avec des questions plus ouvertes : "Pourquoi pensez-vous que c'est le cas ?" "Comment fonctionnerait X si vous le connectiez à Y ?"

Utilisation de la théorie socioculturelle de Lev Vygotsky, les actions "think-pairet un mélange de basé sur des projets et

Les élèves ont appris à leur propre rythme, en fonction de leur niveau de connaissances, et ont utilisé le projet pour approfondir leur apprentissage en posant des questions. En travaillant en groupe, les élèves ont utilisé leurs pairs comme enseignants, et les élèves qui enseignaient ont renforcé leurs connaissances en présentant les concepts à leurs pairs. Les élèves ont posé des questions et établi des liens qui sont apparus naturellement lors de la construction de leurs robots colibris. À la fin de la session, les élèves disposaient des connaissances nécessaires pour lancer leur projet.

Au cours de la séance suivante, le docteur Cox a présenté le processus de conception technique du district, qui met l'accent sur l'importance de l'empathie dans le domaine de l'ingénierie. Le docteur Cox a demandé aux élèves de réfléchir aux défis qu'un élève atteint d'infirmité motrice cérébrale pourrait rencontrer à l'école, tels que les difficultés de communication et les obstacles dangereux autour de la salle de classe. Les élèves ont suivi le processus de conception du district pour développer, tester et répéter des modèles à petite échelle de leurs solutions en utilisant les kits Hummingbird qu'ils avaient appris à connaître le premier jour.

Les élèves ont créé des solutions modèles, allant de l'utilisation de lumières pour répondre aux questions à la création d'un système d'alerte lorsqu'un élève s'approche d'un obstacle. Les groupes ont partagé leurs solutions en classe et en créant des vidéos.

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Cette leçon montre pourquoi les cours d'ingénierie sont importants. Il ne s'agit pas seulement pour les élèves d'acquérir des compétences de base en matière de codage. Ce n'est pas seulement que les expériences en ingénierie mènent à de nouvelles opportunités de carrière passionnantes dans un monde qui devient de plus en plus complexe et difficile chaque jour. Les élèves acquièrent des compétences tout au long de leur vie ; ils peuvent réparer leur voiture ou mieux identifier et utiliser le bricolage à la maison. Ils acquièrent une compréhension plus riche du monde, reçoivent une série d'outils pour résoudre des problèmes, établir des relations de groupe avec d'autres personnes et réfléchir en profondeur à la manière dont ils acquièrent des connaissances.

Plus important encore, les élèves s'engagent dans une réflexion empathique. À l'instar de leur projet sur la paralysie cérébrale, les élèves commencent par s'interroger sur les défis auxquels les autres sont confrontés et sur les solutions qu'ils peuvent proposer pour leur rendre la vie un peu plus facile.

C'est l'occasion pour les élèves de développer une maîtrise académique d'un sujet, de se préparer à notre marché du travail en constante évolution, de pratiquer la métacognition pour grandir en tant que personne, et de construire leur communauté par des actes empathiques - et que demander de plus en matière d'éducation ?

L'ingénierie est accessible à tous les élèves intéressés dans le cadre de l'initiative STEM Inclusion, avec des cours facultatifs pour les collégiens et les lycéens. En savoir plus sur l'initiative STEM Inclusion.