Una nueva forma de definir "Definir el problema"
No hay duda de que proporcionar a los estudiantes desafíos complejos y abiertos, como los incluidos en los laboratorios STEM en todo el VEX Continuum, es esencial para ayudar a los estudiantes a desarrollar sus habilidades creativas de resolución de problemas. El uso del proceso de diseño de ingeniería para organizar y estructurar los esfuerzos de resolución de problemas de los estudiantes es igualmente indiscutible. Sin embargo, puede ser sorprendente considerar cuánta creatividad se puede fomentar y desarrollar en los estudiantes a través de la implementación cuidadosa y considerada de la etapa de Definir el problema del proceso de diseño de ingeniería.
Es tentador ver la etapa de Definir el problema como bastante simple y directa, y pasar por ella rápidamente para llegar a la etapa de Desarrollo de soluciones supuestamente más carnosa del proceso. Sin embargo, ver Define the Problem de una manera simplista puede ser una gran oportunidad perdida para promover la creatividad en tus estudiantes. Guiar a los estudiantes para que identifiquen múltiples enfoques posibles para resolver un problema puede abrir un potencial creativo y ayudarlos a convertirse en solucionadores de problemas más efectivos dentro y fuera del aula.
En los laboratorios STEM de la competencia, como VEX IQ (2ª generación) y VEX EXP, los estudiantes aplican el proceso de diseño de ingeniería a medida que se involucran en la resolución iterativa de problemas para desarrollar el mejor enfoque posible para la competencia de unidades. Los estudiantes comienzan el proceso definiendo el problema que están tratando de resolver, anotando la mayor cantidad de puntos en la competencia. En la superficie, esto implica cosas como comprender las reglas de puntuación y juego asociadas con la competencia, y considerar el mejor diseño de robot para una estrategia de juego elegida. Pensar más profundamente…
Un marco para definir el problema
En el libro de Ronald Beghetto, What If? Desarrollando las habilidades de resolución de problemas de los estudiantes a través de desafíos complejos, identifica cuatro principios de acción que se pueden usar para ayudar a los estudiantes a responder a las incertidumbres de los desafíos abiertos: Detener – Pensar – Hacer – Aprender1. Los dos primeros principios, Stop and Think, se alinean con Define the Problem en el proceso de diseño de ingeniería. Cuando se aplican, estos dos principios de acción pueden ayudar a los alumnos a involucrarse en nuevas formas de pensar sobre un problema, adoptar el pensamiento de posibilidades y, en última instancia, generar soluciones más sólidas a los desafíos.
Detener
Cuando los estudiantes se detienen para tomar tiempo para considerar profundamente el problema o desafío que enfrentan, están explorando y preparándose para resolver el problema. Los estudiantes deben considerar lo que ya saben sobre el problema y lo que aún deben averiguar. Proporcionar a los estudiantes una lista de verificación para ayudarlos a enmarcar su exploración y preparación es muy beneficioso a medida que desarrollan sus habilidades para resolver problemas. La siguiente lista de verificación podría usarse para los estudiantes que participan en la preparación de la Lección de Competencia en un Laboratorio STEM de competencia.
Explorar y preparar la lista de verificación:
Piensa
Una vez que los estudiantes se hayan detenido y examinado el problema, en este caso una Competencia STEM Lab Classroom, pueden pasar a Pensar en posibles soluciones. Los estudiantes deben pensar de manera diferente, para generar múltiples posibilidades de estrategia, y demanera coherente, para determinar cuál de las posibilidades tiene más probabilidades de proporcionar una estrategia general ganadora2
Beghetto sugiere alentar a los estudiantes a hacer preguntas de "¿Qué pasaría si?" como una forma de animar a los estudiantes a encontrar muchas formas creativas de abordar la resolución del mismo problema3. Al hacer una lluvia de ideas, ¡todo debería estar sobre la mesa! Este no es el momento de decidir si una idea es demasiado descabellada o tonta. Una lista de verificación para usar el pensamiento divergente para generar múltiples ideas para resolver el problema de un Concurso de IQ en el aula podría ser similar a esta:
Pensamiento divergente para resolver el desafío de una competencia en el aula
Después de que los estudiantes hayan sugerido varias ideas para abordar el problema o desafío, deben tomarse el tiempo para considerar todas las ideas que generaron y luego usar el pensamiento convergente para reducirlas a las mejores para probar. La siguiente lista de verificación es un ejemplo de preguntas que se pueden utilizar para guiar el pensamiento convergente de los estudiantes:
Pensamiento convergente para seleccionar las mejores ideas de estrategia posibles para un concurso presencial
Los pasos de acción Stop and Think de Barghetto, aplicados a la etapa Define the Problem del proceso de diseño de ingeniería, se alinean perfectamente con el apoyo a la creatividad de los estudiantes a través de la resolución colaborativa de problemas. Para llegar colectivamente a múltiples ideas para resolver problemas, los estudiantes deben proporcionar comentarios a otros miembros del grupo y encontrar formas de combinar múltiples ideas en las mejores estrategias para probar en la competencia.
Aunque los ejemplos de este artículo se refieren a IQ y EXP STEM Labs, los principios de acción de Barghetto se pueden aplicar para definir el problema en todo tipo de problemas abiertos, tanto en la escuela como en la vida. Las preguntas en las listas de verificación se pueden modificar para satisfacer las necesidades de los estudiantes más jóvenes. Se pueden usar como preguntas de facilitación a medida que los estudiantes trabajan, y también se pueden usar para modelar la resolución creativa de problemas durante las demostraciones de toda la clase.
La etapa de Definir el problema del proceso de diseño de ingeniería no es solo un paso inicial para apresurarse rápidamente en el camino hacia la búsqueda de soluciones. Más bien, es una etapa crítica que fomenta una mentalidad de pensamiento de posibilidades y fomenta la resolución creativa de problemas. Animar a los estudiantes a reducir la velocidad y considerar a fondo el problema que están resolviendo les ayuda a desarrollar las habilidades necesarias para generar múltiples ideas y evaluarlas de manera efectiva. La próxima vez que guíe a sus estudiantes a través de un desafío de laboratorio STEM, recuerde el poder de la etapa Definir el problema y úselo para ayudar a que la creatividad de sus estudiantes crezca.
¿Tiene estrategias para compartir sobre la creación de creatividad a través del proceso de diseño de ingeniería? En la comunidad de PD+, o inscríbase en una sesión individual para hablar con un experto de VEX sobre el desarrollo de la creatividad de sus estudiantes.