Seis formas de enseñar ingeniería a los estudiantes según una especialista en educación del JPL
Publicado en inglés el 1 de junio de 2021.
Aunque el tema de la ingeniería puede parecer complejo, no es tan abrumador como suena.
Para la Dra. Ota Lutz* simplemente significa resolver un problema mediante una solución. También implica mejorar las cosas que ya conocemos mediante la implementación de nuevas ideas, tecnología y diseños.
En un reciente seminario web de PBS SoCal, Lutz, quien es especialista en educación primaria y secundaria de materias CTIM (ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas) del Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, dijo que los niños son ingenieros por naturaleza: son instintivamente curiosos y disfrutan construyendo cosas. Los maestros pueden apoyarlos a desarrollar esas habilidades enseñándoles ingeniería.
“Hay muchas cosas divertidas que se pueden hacer”, dijo Lutz. “Y no se necesita nada sofisticado. Se puede hacer mucho con cartón, cinta adhesiva y cuerda”.
Para hacer cualquier cosa, desde construir una rueda hasta arreglar un astromóvil, estos son seis de sus consejos para enseñarles ingeniería a los niños de manera eficaz.
1. Dejar de memorizar el proceso de diseño de ingeniería
El proceso de diseño de ingeniería* es un sistema que muestra paso a paso cómo abordar los proyectos de ingeniería. Comienza por la identificación del problema, la lluvia de ideas y la elección de un diseño para ponerlo a prueba. Los siguientes pasos incluyen crear un prototipo, ponerlo a prueba, mejorar sus funciones e intercambiar los resultados finales. Lutz recomendó que los maestros usen el proceso de diseño como una guía y no como una herramienta que los estudiantes deben memorizar.
“Los niños siguen de forma natural lo que llamamos el proceso de diseño de ingeniería porque si usted les presenta un problema o si ellos mismos identifican uno, automáticamente hacen una lluvia de ideas”, dijo. “Y luego, ¿qué quieren hacer? Ponerlo a prueba".
Lutz dijo que al aprovechar la capacidad innata de los estudiantes para resolver problemas sin memorizar, ellos pueden desarrollar sus habilidades de forma independiente.
“Si ellos lo ven como pasos que tienen que seguir, su aprendizaje dependerá de otra persona”, dijo Lutz. “Es mucho más eficaz que piensen, ‘Esto es algo que hago normalmente’, en lugar de ‘Necesito que mi maestro, mi padre o quien sea me diga los pasos para poder seguirlos.’”
2. Dejar que los niños exploren
Permitir que los estudiantes exploren diferentes problemas y respuestas es una forma importante de introducir la ingeniería. Los maestros pueden comenzar exponiendo una situación que necesita resolverse. Lutz recomienda que los educadores evalúen el aula o pidan a los estudiantes que piensen en sus hogares y determinen qué se puede mejorar.
“Todos hemos vivido en una casa donde hay algo que no funciona bien, como una puerta que no se abre o que se abre hacia el lado equivocado o un gabinete que pega contra el refrigerador cuando se abre”, explicó Lutz. “¿Cómo lo podemos arreglar? ¿Qué soluciones se nos ocurren?”.
Dijo que los educadores deben trabajar con los niños para que piensen en ideas con las que puedan experimentar.
“Hay que darles mucha libertad”, dijo Lutz. “Si tienen una idea y quieren probarla, que lo hagan. Es muy eficaz que los niños tengan un sentido de responsabilidad sobre su propio aprendizaje. En el caso de los niños pequeños, si tienen la oportunidad de poner las cosas a prueba, van a adquirir confianza en sí mismos”.
3. Cambiar una cosa a la vez y tomar notas
Para probar con éxito los diseños y encontrar soluciones, los niños necesitan ir despacio y optimizar una función a la vez. Por ejemplo, si están arreglando un avión de juguete, deben probar las alas en una primera prueba y luego las ruedas en otra.
“Se debe cambiar una cosa a la vez para ver si se puede controlar lo que está cambiando el resultado”, dijo Lutz. “Todas esas cosas son hábitos mentales científicos”.
Además, recomienda que los educadores exijan la toma de notas.
“Los niños solo quieren probar cosas sin tomar notas, y luego se frustran”, dijo Lutz. “Si se les pide que tomen notas, tendrán más posibilidades de éxito porque sabrán qué fue lo que cambiaron”.
4. Fomentar la creatividad y la toma de decisiones
El pensamiento original e imaginativo es una fuerza impulsora para resolver problemas de ingeniería. Los maestros pueden fomentar un ambiente creativo en el aula al recordarles a los estudiantes que no hay una sola respuesta correcta.
“En el sistema escolar, tendemos a enfatizar que hay que tener la respuesta correcta para las cosas”, dijo Lutz. “Y la verdad es que, en ingeniería, hay múltiples respuestas y múltiples enfoques que pueden ser correctos”.
Al eliminar la necesidad de identificar una respuesta correcta, los niños pueden ampliar sus formas de pensar. Esto también les ayuda a ser tomadores de riesgos académicos y a tomar decisiones inventivas, dijo.
5. Centrar la calificación en los procesos, no en los resultados
En cuanto a los procedimientos de calificación, Lutz cree que los maestros deberían evaluar los procesos de los estudiantes en lugar del resultado de su diseño. Por ejemplo, deben calificar si los estudiantes hicieron una lluvia de ideas, crearon un modelo y controlaron las variables eficazmente.
“Les daría crédito por poner las cosas a prueba para que entiendan que tienen libertad de probar cosas inusuales, ya que el resultado no es lo único que se califica”, dijo Lutz.
Esto también es importante, dijo Lutz, porque los resultados de un diseño a menudo pueden diferir debido a la suerte. Por ejemplo, dos estudiantes que siguen el mismo proceso pueden tener resultados diferentes por casualidad.
6. Desafiar a los estudiantes con preguntas
Cuando se trabaja en un problema de ingeniería, los educadores deben desafiar a los estudiantes en lugar de darles respuestas de inmediato.
“Los niños naturalmente le preguntarán a un adulto: ‘¿Funcionará esto?’, y tal vez usted lo sepa porque lo ha probado y ya sabe si funcionará o no”, dijo Lutz. “Pero creo que es importante decirle al niño: ‘No lo sé. Probémoslo.’”
Una vez que hayan terminado de experimentar, Lutz dijo que los maestros deberían hacer un seguimiento con más preguntas, como “¿Qué probaste?¿Qué fue lo que no funcionó?” y “¿Qué crees que deberíamos cambiar?”. Estas preguntas motivarán a los niños a evaluar su trabajo y a tomar decisiones críticas de forma independiente.
Al proporcionar orientación, enriquecer la creatividad en el aula y promover la exploración, los jóvenes estudiantes pueden adquirir confianza en sí mismos y sentirse más cómodos con la ingeniería, que, como dijo Lutz, al final de cuentas, consiste simplemente en resolver problemas.
¿Quiere empezar? Estas son algunas actividades de JPL que con seguridad pondrán a trabajar la creatividad de los pequeños ingenieros:
En esta actividad, los niños usarán un tangram para identificar las figuras geométricas que tienen los astromóviles en la vida real y construir los suyos propios.
Esta actividad es ideal para estudiantes mayores pues les enseña a los niños a hacer un astromóvil de cartón que se mueve por sí solo.
Esta divertida actividad ayudará a los niños a entretenerse haciendo astromóviles con pasta y pegamento, y a descubrir cómo mejorar sus diseños para que estos puedan desplazarse sin problemas por una rampa.
*Recursos disponibles solo en inglés
