Uma nova maneira de definir "Definindo o problema"
Há pouca dúvida de que fornecer aos alunos desafios complexos e abertos, como os incluídos nos Laboratórios STEM em todo o VEX Continuum, é essencial para ajudar os alunos a desenvolver suas habilidades criativas de resolução de problemas. Usar o processo de projeto de engenharia para organizar e estruturar os esforços de resolução de problemas dos alunos é igualmente incontroverso. No entanto, pode ser surpreendente considerar o quanto a criatividade pode ser incentivada e desenvolvida nos alunos por meio de uma implementação cuidadosa e ponderada do estágio Definir o Problema do processo de projeto de engenharia.
É tentador olhar para o estágio Definir o Problema como bastante simples e direto, e passar por ele rapidamente para chegar ao estágio Desenvolvimento de Soluções, supostamente mais complexo, do processo. No entanto, ver Definir o Problema de uma forma simplista pode ser uma grande oportunidade perdida para promover a criatividade em seus alunos. Orientar os alunos a identificar várias abordagens possíveis para resolver um problema pode abrir um potencial criativo e ajudá-los a se tornarem solucionadores de problemas mais eficazes dentro e fora da sala de aula.
Em Laboratórios STEM de competição, como VEX IQ (2ª geração) e VEX EXP, os alunos aplicam o processo de design de engenharia à medida que se envolvem na resolução iterativa de problemas, a fim de desenvolver a melhor abordagem possível para a competição da Unidade. Os alunos começam o processo definindo o problema que estão a tentar resolver – marcando o maior número de pontos na competição. Na superfície, isso envolve coisas como entender as regras de pontuação e jogo associadas à competição e considerar o melhor design de robô para uma estratégia de jogo escolhida. Pensar mais profundamente…
Uma Estrutura para Definir o Problema
No livro de Ronald Beghetto, What If? Construindo as habilidades de resolução de problemas dos alunos por meio de desafios complexos, ele identifica quatro princípios de ação que podem ser usados para ajudar os alunos a responder às incertezas dos desafios abertos: Parar – Pensar – Fazer – Aprender1. Os dois primeiros princípios, Parar e Pensar, se alinham com Definir o Problema no processo de projeto de engenharia. Quando aplicados, esses dois princípios de ação podem ajudar os alunos a se envolverem em novas maneiras de pensar sobre um problema, abraçando o pensamento de possibilidade e, finalmente, gerando soluções mais robustas para os desafios.
Parar
Quando os alunos param para ter tempo para considerar profundamente o problema ou desafio que estão enfrentando, eles estão explorando e se preparando para resolver o problema. Os alunos devem considerar o que já sabem sobre o problema e o que ainda precisam descobrir. Fornecer aos alunos uma lista de verificação para ajudar a enquadrar sua exploração e preparação é altamente benéfico à medida que desenvolvem suas habilidades de resolução de problemas. A lista de verificação abaixo pode ser usada para alunos envolvidos na preparação para a Aula de Competição em um Laboratório STEM de competição.
Explorar e preparar a lista de verificação:
Pensar
Depois que os alunos pararem e examinarem o problema, neste caso, uma Competição de Sala de Aula de Laboratório STEM, eles poderão passar para Pensar em possíveis soluções. Os alunos precisam pensar de formadivergente – para gerar múltiplas possibilidades de estratégia e deforma convergente – para determinar quais das possibilidades são mais propensas a fornecer uma estratégia geral vencedora2
Beghetto sugere incentivar os alunos a fazer perguntas "E se" como uma forma de levar os alunos a encontrar muitas maneiras criativas de abordar a solução do mesmo problema3. Ao debater essas ideias, tudo deve estar sobre a mesa! Este não é o momento de decidir se uma ideia é muito exagerada ou boba. Uma lista de verificação para usar o pensamento divergente para gerar várias ideias para resolver o problema de uma Competição de QI em Sala de Aula pode se parecer com esta:
Pensamento divergente para resolver um desafio de uma Competição em Sala de Aula
Depois que os alunos sugerirem várias ideias para abordar o problema ou desafio, eles devem dedicar um tempo para considerar todas as ideias que geraram e, em seguida, usar o pensamento convergente para reduzi-las às melhores para tentar. A lista de verificação abaixo é um exemplo de perguntas que podem ser usadas para orientar o pensamento convergente dos alunos:
Pensamento convergente para selecionar as melhores ideias de estratégia possíveis para uma Competição em Sala de Aula
As etapas de ação Parar e Pensar de Barghetto, aplicadas ao estágio Definir o Problema do processo de projeto de engenharia, também se alinham lindamente com o apoio à criatividade dos alunos por meio da resolução colaborativa de problemas. Para apresentar coletivamente várias ideias para resolver problemas, os alunos devem fornecer feedback aos outros membros do grupo e encontrar maneiras de combinar várias ideias nas melhores estratégias para tentar na competição.
Embora os exemplos neste artigo se refiram a laboratórios de QI e EXP STEM, os princípios de ação de Barghetto podem ser aplicados à definição do problema em todos os tipos de problemas abertos, tanto na escola quanto na vida. As perguntas nas listas de verificação podem ser modificadas para atender às necessidades dos alunos mais jovens. Eles podem ser usados como perguntas de facilitação enquanto os alunos estão trabalhando e também podem ser usados para modelar a resolução criativa de problemas durante demonstrações em toda a aula.
O estágio Definir o Problema do processo de projeto de engenharia não é apenas um passo inicial para se apressar rapidamente no caminho para encontrar soluções. Em vez disso, é um estágio crítico que promove uma mentalidade de pensamento de possibilidade e incentiva a resolução criativa de problemas. Incentivar os alunos a desacelerar e considerar minuciosamente o problema que estão resolvendo os ajuda a desenvolver as habilidades necessárias para gerar várias ideias e avaliá-las de forma eficaz. Da próxima vez que estiver a orientar os seus alunos através de um desafio do Laboratório STEM, lembre-se do poder da fase Definir o Problema e use-a para ajudar a criatividade dos seus alunos a crescer.
Tem estratégias para compartilhar sobre a criação de criatividade através do processo de design de engenharia? Na Comunidade PD+, ou inscreva-se em uma sessão individual para conversar com um especialista em VEX sobre o desenvolvimento da criatividade de seus alunos.