Σύνδεση Εκπαιδευτικής Ρομποτικής με Μαθήματα Τεχνολογίας

από τον geralt στις https://pixabay.com/en/trace-board-technology-science-3157431/

Η ρομποτική δεν είναι μόνο το μέλλον, αλλά και το παρόν. Εξοικειώνοντας τους μαθητές με τον προγραμματισμό, τους αισθητήρες και τον αυτοματισμό, βελτιώνουν τις κρίσιμες δεξιότητες υπολογιστικής σκέψης που είναι απαραίτητες για να επιτύχουν τόσο στο εργατικό δυναμικό του 21ου αιώνα όσο και στην καθημερινή ζωή. Ακαδημαϊκά, η μελέτη της ρομποτικής προσφέρει μια μεγάλη ποικιλία μαθησιακών ευκαιριών, επειδή ο κλάδος έχει ως προϋποθέσεις τις επιστήμες STEM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική και Μαθηματικά) και ακόμη και STEAM (Επιστήμη, Τεχνολογία, Μηχανική, Τέχνη και Μαθηματικά). Η ρομποτική είναι πάντα διεπιστημονική με τρόπους που είναι απτοί και εφαρμόσιμοι στους μαθητές. Επιπλέον, οι δραστηριότητες που αφορούν τη ρομποτική απαιτούν από τους μαθητές να συνεργάζονται, να σκέφτονται υπολογιστικά, να εντοπίζουν και να επιλύουν προβλήματα και να καινοτομούν, οι οποίες αποτελούν θεμελιώδεις δεξιότητες για τους επαγγελματίες του 21ου αιώνα. 

Η εκπαιδευτική ρομποτική είναι ένας εξαιρετικός τρόπος για να αναδειχθούν οι πολλοί τρόποι με τους οποίους η τεχνολογία επηρεάζει την καθημερινή ζωή στον 21ο αιώνα. Το εκπαιδευτικό κιτ ρομποτικής επιτρέπει στους μαθητές να κατασκευάζουν, να κωδικοποιούν και να χειρίζονται τα δικά τους τεχνολογικά σχέδια, καθώς και να εφαρμόζουν καινοτόμες ιδέες για τη βελτίωση των υφιστάμενων βιομηχανικών διαδικασιών (πρότυπο STL 2.CC). Τα ρομπότ αποτελούν απτά παραδείγματα του πώς η τεχνολογία χρησιμοποιείται για την κάλυψη των αναγκών των χρηστών της και των αναγκών της κοινωνίας. Η κατασκευή και ο προγραμματισμός τους είναι συνάρτηση του σκοπού τους. Τα ρομπότ στην παρακολούθηση του περιβάλλοντος (πρότυπο STL 5.I & 5.G), την ιατρική (πρότυπο STL 14.K), τη γεωργία (πρότυπο STL 15.K), τη βιοτεχνολογία (πρότυπο STL 15.L) και τη μετατροπή ενέργειας (πρότυπα STL 16.J, 16.K, & ) έχουν όλα εξειδικευμένη εμφάνιση και συμπεριφορά που μεγιστοποιείται για το συγκεκριμένο ρομπότ με βάση τη λειτουργία του, τις δυνατότητες και τις αλληλεπιδράσεις του, την ευκολία χρήσης του και τα σχόλια των χρηστών του - όλοι σημαντικοί παράγοντες στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη τεχνολογιών. 

Συμβουλές, προτάσεις, & μερικά πιθανά πρότυπα προς στόχευση

• Οργανώστε την τάξη σας έτσι ώστε να διευκολύνετε τη μάθηση μέσω έργων (PBL) και ζητήστε από τους μαθητές να συνεργαστούν σε ομάδες για να ολοκληρώσουν το έργο. Παρέχετε ρουμπρίκες τόσο για τις συνεργατικές προσπάθειες όσο και για το παραδοτέο έργο στην αρχή του έργου, ώστε οι μαθητές να αναγνωρίζουν τις προσδοκίες σας. 
• Ζητήστε από τους μαθητές να χρησιμοποιούν ημερολόγια, διαγράμματα προγραμματισμού και άλλα εργαλεία σχεδιασμού για να σχεδιάζουν και να εκτελούν την ανάπτυξη έργων.
• Βελτιώστε τις δεξιότητες επικοινωνίας και συνεργασίας επιτρέποντας στους μαθητές να παρουσιάζονται ο ένας στον άλλον και να ζητούν σχόλια.  
• Να επιτραπεί στους μαθητές να επικοινωνήσουν τις διαδικασίες και τα αποτελέσματα ολόκληρης της διαδικασίας σχεδιασμού χρησιμοποιώντας λεκτικά, γραφικά, ποσοτικά, εικονικά και γραπτά μέσα ή/και τρισδιάστατα μοντέλα (πρότυπο STL 11.R).
• Υπενθυμίστε στους μαθητές στην αρχή ενός ανοιχτού έργου ότι θα υπάρχουν περισσότερες από μία «σωστές» λύσεις και ότι η εποικοδομητική κριτική έχει ως στόχο τη βελτίωση των έργων και όχι την κριτική τους. 
• Κάντε ερωτήσεις στους μαθητές που θα τους βοηθήσουν να σκεφτούν τις προηγούμενες γνώσεις που απέκτησαν σε αυτό και σε άλλα μαθήματα.
• Ενημερώστε τους καθηγητές μαθηματικών, φυσικών επιστημών ή άλλων μορφών των μαθητών σας με τι ασχολούνται οι μαθητές στην τάξη σας, ώστε να μπορούν να βοηθήσουν ή/και να παρέχουν καθοδήγηση και προτάσεις.

• Παρέχετε χρόνο για έρευνα, ώστε οι μαθητές να μπορούν να εξηγήσουν τις λύσεις τους, να αξιολογήσουν υπάρχοντα σχέδια, να συλλέξουν δεδομένα, να επικοινωνήσουν τις διαδικασίες και τα αποτελέσματά τους και να επισυνάψουν τυχόν απαραίτητες επιστημονικές έρευνες ή μαθηματικές έννοιες ή δεξιότητες (πρότυπο STL 9.I).
• Ενθαρρύνετε τους μαθητές να αναζητήσουν πολλαπλούς τρόπους για να λύσουν ένα πρόβλημα.  Όσον αφορά την αντιμετώπιση προβλημάτων, δημιουργήστε μια ατμόσφαιρα μάθησης όπου οι μαθητές αναμένεται να «αποτύχουν» στην αρχή. Η «αποτυχία προς τα εμπρός» (χρήση της αποτυχίας ως τρόπου για να προχωρήσουμε προς την επιτυχία) είναι μια πολύτιμη δεξιότητα ζωής. 
• Βυθίστε τους μαθητές στη διαδικασία σχεδιασμού. Με αυτόν τον τρόπο, τους επιτρέπετε να συμμετέχουν ενεργά στον ορισμό ενός προβλήματος, στην ανταλλαγή ιδεών, στη διερεύνηση της έρευνας και στη δημιουργία ιδεών, στον προσδιορισμό κριτηρίων και στον καθορισμό περιορισμών, στην επιλογή μιας προσέγγισης για την επίλυση του προβλήματος, στη δοκιμή και αξιολόγηση του σχεδιασμού, στη βελτίωση του σχεδιασμού, στην ανάπτυξή του και στην επικοινωνία διαδικασιών και αποτελεσμάτων (πρότυπο STL 8.H).
• Ενθαρρύνετε τους μαθητές να βελτιώσουν τα σχέδιά τους για να διασφαλίσουν την ποιότητα, την αποτελεσματικότητα και την παραγωγικότητα του τελικού προϊόντος τους (πρότυπο STL 11.0).

Σύνδεσμοι προς δείγματα δραστηριοτήτων