Como os alunos do ensino médio usam as lições de engenharia para construir um auxílio em sala de aula para alunos com paralisia cerebral

12 de janeiro de 2023 /
Spencer Tuinei /
Centennial Middle, Notícias, Programas/Oportunidades, Provo STEM, Relações públicas

Em sua mini-aula ministrada pela Diretora de Aprendizagem Inovadora Suzy Cox, os alunos da Centennial Middle School exploraram a engenharia elétrica. Esse treinamento levou os alunos a utilizar o Processo de Projeto de Engenharia do distrito em um projeto final, criando acomodações em sala de aula para alunos com paralisia cerebral.

Mas antes que eles pudessem trabalhar em seu projeto final, o Dr. Cox encarregou os alunos de construir robôs Hummingbird desde o início, servindo como uma lição para introduzir as habilidades de engenharia elétrica necessárias para seu projeto de acomodação de paralisia cerebral.

Na primeira sessão, a Dra. Cox dividiu os alunos em grupos de quatro, distribuindo pequenas caixas plásticas contendo um conjunto de fios, sensores e outros materiais de engenharia. Ela pediu aos alunos que desembalassem as peças e fizessem duas pilhas separadas de componentes de entrada e saída.

Em seguida, ela reuniu os grupos para o trabalho em grupo. Primeiro, ela perguntou aos alunos o que eles observaram e o que cada grupo tinha em cada pilha. Os alunos apontaram características - como fios com código de cores, por exemplo - que eles usaram para fazer deduções sobre suas partes. Em seguida, ela analisou as perguntas que os alunos fizeram durante a atividade em grupo.

"Alguma peça da sua caixa o surpreende ou confunde?" perguntou o diretor Cox.

Uma garota levantou a mão.

"Olhando para esse sensor, não sei como ele poderia coletar a temperatura."

A diretora Cox pensou por um momento antes de apresentar exemplos do mundo real de sensores de temperatura, começando com termômetros. Seu exemplo do mundo real catapultou uma série de conexões que os alunos fizeram para sintetizar informações em lições futuras.

O restante da aula seguiu a mesma rotina: os alunos trabalharam em grupos de acordo com um objetivo antes de se reunirem e descreverem seu processo de inferência. Em seguida, ela exemplificou como fazer conexões com o mundo real para cada processo ou peça.

Durante toda a aula, a Dra. Cox constantemente fazia perguntas aos grupos, como: "O que vocês notam nesse sensor?" Em seguida, ela fazia perguntas mais abertas: "Por que você acha que isso acontece?" "Como X funcionaria se você o conectasse a Y?"

Usando a teoria sociocultural de Lev Vygotsky, compartilhamentos de pares de ideiase uma mistura de baseado em projetos e

Em um ambiente de trabalho em grupo, os alunos aprenderam em seu próprio ritmo, de acordo com seu nível de conhecimento, usando o projeto para ampliar seu aprendizado por meio de perguntas. Trabalhar em grupos significava que os alunos usavam seus colegas como professores, e os alunos que ensinavam reforçavam seu conhecimento ao apresentar os conceitos aos colegas. Os alunos fizeram perguntas e conexões que surgiram naturalmente enquanto construíam seus bots Hummingbird. Ao final da sessão, os alunos tinham o conhecimento necessário para iniciar seu projeto.

Na sessão seguinte, o Dr. Cox apresentou o Processo de Projeto de Engenharia do distrito, que enfatiza a importância da empatia na engenharia. O Dr. Cox pediu aos alunos que considerassem os desafios que um aluno com paralisia cerebral poderia enfrentar na escola, como dificuldades de comunicação e obstáculos perigosos ao redor da sala de aula. Os alunos seguiram o processo de design do distrito para desenvolver, testar e iterar modelos em pequena escala de suas soluções usando os kits Hummingbird sobre os quais haviam aprendido no primeiro dia.

Os alunos criaram soluções-modelo, desde o uso de luzes para responder a perguntas até a criação de um sistema de alerta quando um aluno se aproximava de obstáculos. Os grupos compartilharam suas soluções em sala de aula e por meio da criação de vídeos.

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A lição demonstra por que as aulas de engenharia são importantes. Não se trata apenas do fato de os alunos aprenderem habilidades básicas de codificação. Não se trata apenas do fato de que as experiências em engenharia levam a novas e empolgantes oportunidades de carreira em um mundo que se torna mais complexo e desafiador a cada dia que passa. Os alunos levam consigo habilidades para toda a vida; eles podem consertar seus carros ou identificar e utilizar melhor a bricolagem em casa. Eles adquirem uma compreensão mais rica do mundo, recebem uma série de ferramentas para resolver problemas, relacionam-se em grupos com outras pessoas e pensam profundamente sobre como adquirem conhecimento.

Talvez o mais importante seja o fato de os alunos se envolverem em um pensamento empático. Assim como em seu projeto de paralisia cerebral, os alunos começam se perguntando sobre os desafios que os outros enfrentam e quais soluções eles podem propor para ajudar a tornar a vida deles um pouco mais fácil.

Essa é uma oportunidade para os alunos desenvolverem domínio acadêmico sobre uma matéria, prepararem-se para o nosso mercado de trabalho em constante mudança, praticarem a metacognição para crescerem como pessoas e construírem sua comunidade por meio de atos empáticos - e o que mais se pode pedir quando se trata de escolaridade?

A engenharia está disponível para todos os alunos interessados por meio da Iniciativa de Inclusão STEM, com disciplinas eletivas opcionais para alunos do ensino fundamental e médio. Leia mais sobre a Iniciativa de Inclusão STEM.