Conectando la robótica educativa a la informática

La robótica no es solo el futuro, sino también el presente. Al familiarizar a los estudiantes con la programación, los sensores y la automatización, perfeccionan las habilidades críticas de pensamiento computacional necesarias para tener éxito tanto en la fuerza laboral del siglo XXI como en la vida cotidiana. Académicamente, la robótica educativa ofrece una amplia variedad de oportunidades de aprendizaje porque la disciplina tiene STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) e incluso STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas) como requisitos previos. La robótica educativa siempre es interdisciplinaria de manera tangible y aplicable a los estudiantes. Además, las actividades que involucran la robótica educativa requieren que los estudiantes colaboren, piensen computacionalmente, solucionen problemas (identifiquen y resuelvan problemas) e innoven, todas habilidades fundamentales para los profesionales del siglo XXI.

La robótica se basa en gran medida en la informática por sus capacidades de programación y software. La robótica educativa destaca esto para los estudiantes al hacer que la programación sea más tangible a medida que interactúan con robots físicos y cuando sus robots interactúan entre sí y / o con el entorno. La robótica educativa se puede utilizar para perfeccionar aún más las habilidades de los estudiantes en planificación de programas, pseudocódigo, diagramas de flujo y pensamiento computacional. Un robot físico invita a los estudiantes a pensar en cómo se almacena, procesa, comunica y recupera la información digital.

Consejos, sugerencias, & algunos estándares potenciales para orientar

  • Organice su aula para facilitar el aprendizaje basado en proyectos (PBL) y haga que los estudiantes colaboren en equipos para completar el proyecto. Proporcione rúbricas para los esfuerzos de colaboración y para el proyecto entregable al comienzo del proyecto para que los estudiantes reconozcan sus expectativas.
  • Haga que los estudiantes usen diarios, tablas de programación y otras herramientas de planificación para planificar y ejecutar el desarrollo del proyecto. Los equipos deben documentar las decisiones de diseño utilizando texto, gráficos, presentaciones y / o demostraciones en el desarrollo de programas complejos (Estándar CSTA: 3A-AP-23).
  • Recuerde a los estudiantes al comienzo de un proyecto abierto que habrá más de una solución "correcta" y que la crítica constructiva tiene como objetivo mejorar los proyectos, no criticarlos.
  • Haga preguntas a los estudiantes que les ayuden a considerar los conocimientos previos aprendidos en esta y otras clases.
  • Deje que los maestros de matemáticas, tecnología u otros de sus estudiantes sepan en qué están trabajando los estudiantes en su clase para que puedan ayudar y / o brindar orientación y sugerencias.
  • Introducir proyectos que motiven a los equipos de estudiantes a resolver problemas mediante el diseño y / o programación de un robot (Estándar CSTA: 3B-AP-09). Cuando sea posible, deje que los equipos elijan y definan un problema para resolver por sí mismos en función de sus intereses (Estándar CSTA: 3A-AP-13). Los equipos deben diseñar y desarrollar iterativamente sus soluciones computacionales utilizando eventos para iniciar instrucciones (Estándar CSTA: 3A-AP-16).
  • No resuelva los problemas que surjan para los equipos. En su lugar, ayúdelos a desarrollar estrategias sistemáticas de resolución de problemas para identificar y corregir sus propios errores (Estándar CSTA: 3A-CS-03). Anime a los equipos a usar siempre una serie de casos de prueba para verificar que un programa se desempeña de acuerdo con sus especificaciones de diseño (Estándar CSTA: 3B-AP-21). Guíe a los estudiantes a través de la práctica de un análisis paso a paso del programa y los comportamientos inesperados por corregir.
  • Anime a los estudiantes a buscar múltiples formas de resolver un problema. Con respecto a la resolución de problemas, cree una atmósfera de aprendizaje en la que se espera que los estudiantes "fracasen" al principio. "Fracasar hacia adelante" es una valiosa habilidad para la vida.
  • Cuando los equipos completen los prototipos, pídales que presenten su trabajo a toda la clase y haga que la clase sirva como usuarios hipotéticos (Estándar CSTA: 3A-AP-19). Luego, pueden seguir un proceso del ciclo de vida del software para desarrollarlos más (Estándar CSTA: 3B-AP-17). Esto permitirá a los equipos evaluar y refinar sus programas y robots para hacerlos más utilizables y accesibles (Estándar CSTA: 3A-AP-21).
  • Permita que sus estudiantes utilicen cualquier herramienta colaborativa disponible durante el proceso de desarrollo (Estándar CSTA: 3A-AP-22). Esas herramientas podrían incluso incluir las redes sociales, especialmente si esas plataformas aumentan la conectividad de las personas en diferentes culturas y campos profesionales (Estándar CSTA: 3A-IC-27). Por ejemplo, los equipos pueden configurar una llamada de Skype para presentar sus proyectos a los estudiantes de otras clases para recibir comentarios.
  • Haga que sus estudiantes perfeccionen sus habilidades para pensar críticamente sobre los algoritmos en términos de su eficiencia, corrección y claridad para que puedan brindar una mejor retroalimentación a sus propios equipos y a otros equipos (Estándar CSTA: 3B-AP-11). Una forma de hacer esto es liderar una discusión en la que evalúe las cualidades clave de un programa a través de un proceso como una revisión de código (Estándar CSTA: 3B-AP-23).
  • Utilice la robótica educativa como una oportunidad para resaltar la fisicalidad de problemas complejos como moverse por un laberinto o llevar a cabo secuencias de comportamientos en el aula. Ser capaz de localizar y aislar visualmente los componentes de un problema más grande por resolver ayudará a los estudiantes a perfeccionar sus habilidades para descomponer problemas en componentes más pequeños y aplicar construcciones como procedimientos, módulos y / u objetos (Estándar CSTA: 3A-AP-17) . Además, resalte los patrones generalizables en el problema complejo que luego se pueden aplicar a una solución (Estándar CSTA: 3B-AP-15).
  • Utilice la robótica educativa para resaltar las formas en que los sistemas informáticos impactan las prácticas personales, éticas, sociales, económicas y culturales a través de lecturas, presentaciones, etc. (Estándar CSTA: 3A-IC-24) que también describen cómo la inteligencia artificial impulsa muchos software y sistemas físicos (Estándar CSTA: 3B-AP-08). Un buen seguimiento de tales sesiones de clase sería pedir a los estudiantes que predigan cómo las innovaciones computacionales y / o robóticas de las que dependemos actualmente podrían evolucionar para satisfacer nuestras necesidades en el futuro (Estándar CSTA: 3B-IC-27).

Enlaces a actividades de muestra

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