Opetusrobotiikan yhdistäminen tekniikkaan

Robotiikka ei ole vain tulevaisuus, vaan se on myös nykyhetki. Opiskelijat perehtyvät ohjelmointiin, sensoreihin ja automaatioon, ja he hiovat kriittistä laskennallista ajattelua, jota tarvitaan menestyäkseen sekä 2000-luvun työelämässä että jokapäiväisessä elämässä. Akateemisesti koulutusrobotiikka tarjoaa laajan valikoiman oppimismahdollisuuksia, koska tieteenalan edellytyksenä on STEM (Science, Technology, Engineering ja Math) ja jopa STEAM (Science, Technology, Engineering, Art ja Math). Robotiikka on aina poikkitieteellistä tavalla, joka on konkreettista ja opiskelijoille soveltuvaa. Lisäksi koulutusrobotiikkaan liittyvät toiminnot edellyttävät, että opiskelijat tekevät yhteistyötä, ajattelevat laskennallisesti, tekevät vianmäärityksen (tunnistavat ja ratkaisevat ongelmia) ja innovoivat, mikä on 2000-luvun ammattilaisten perustaitoja. 

Opetusrobotiikka on loistava konteksti saada opiskelijat harjoittelemaan suunnitteluprosessia, ja se tarjoaa myös kontekstin opiskelijoille kehittää ja hioa teknisiä suullisia ja kirjallisia viestintätaitojaan. Suunnitteluprosessin kautta opiskelijoilla on myös vapaus hioa arvokkaita taitoja ongelmanratkaisun, vianetsinnän, tutkimuksen ja kehityksen sekä keksintöjen ja innovaatioiden parissa.  He oppivat työskentelemään rajoitusten puitteissa, tunnistamaan useita ratkaisuja ongelmiin ja löytämään parhaan mahdollisen ratkaisun iteroinnin avulla.

Vinkkejä, ehdotuksia, & potentiaalista tavoitetta

• Järjestä luokkahuoneesi helpottamaan projektipohjaista oppimista (PBL) ja pyydä oppilaita tekemään yhteistyötä ryhmissä projektin loppuunsaattamiseksi. Anna rubriikit sekä yhteistoiminnalle että suoritettavalle projektille projektin alussa, jotta opiskelijat tunnistavat odotuksesi. 
• Pyydä opiskelijoita käyttämään päiväkirjoja, aikataulukaavioita ja muita suunnittelutyökaluja projektin kehittämisen suunnitteluun ja toteuttamiseen, kun he suunnittelevat ratkaisuja monimutkaisiin reaalimaailman ongelmiin jakamalla ongelmat pienempiin, paremmin hallittaviin ongelmiin, jotka voidaan ratkaista suunnittelun avulla (NGS-standardi: HS). -ETS1-2).
• Paranna viestintä- ja yhteistyötaitoja antamalla opiskelijoiden esitellä toisilleen ja pyytää palautetta.  
• Anna opiskelijoiden kommunikoida prosesseistaan ​​ja koko suunnitteluprosessin tuloksista käyttäen sanallisia, graafisia, kvantitatiivisia, virtuaalisia ja kirjallisia keinoja ja/tai kolmiulotteisia malleja (STL-standardi: 11.R).
• Muistuta opiskelijoille avoimen projektin alussa, että "oikeita" ratkaisuja on enemmän kuin yksi ja että rakentava kritiikki on tarkoitettu parantamaan projekteja, ei kritisoimaan niitä. Edistää monimutkaisten todellisten ongelmien erilaisten ratkaisujen arviointeja, jotka perustuvat priorisoituihin kriteereihin ja kompromisseihin, jotka ottavat huomioon erilaisia ​​rajoituksia, mukaan lukien kustannukset, turvallisuus, luotettavuus ja estetiikka sekä mahdolliset sosiaaliset, kulttuuriset ja ympäristövaikutukset ( NGS-standardi: HS-ETS1-3).
• Esitä opiskelijoille kysymyksiä, jotka auttavat heitä pohtimaan tällä ja muilla luokilla opittua aiempaa tietoa.
• Kerro oppilaidesi matematiikan, luonnontieteiden ja/tai muille opettajille, mitä oppilaat työskentelevät luokassasi, jotta he voivat auttaa ja/tai antaa ohjeita ja ehdotuksia.

• Varaa tutkimukselle aikaa, jotta opiskelijat voivat selittää ratkaisujaan, arvioida olemassa olevia suunnitelmia, kerätä tietoa, viestiä prosesseistaan ​​ja tuloksistaan ​​sekä liittää mukaan tarvittavat tieteelliset tutkimus- tai matemaattiset käsitteet tai taidot (STL-standardi: 9.I).
• Kannusta oppilaita etsimään useita tapoja ratkaista ongelma.  Vianmäärityksen osalta luo oppimisen ilmapiiri, jossa oppilaiden odotetaan "epäonnistuvan" aluksi. "Epäonnistuminen eteenpäin" (epäonnistumisen käyttäminen tapana edetä kohti menestystä) on arvokas elämäntaito. 
• Upota opiskelijat suunnitteluprosessiin. Näin he voivat osallistua aktiivisesti ongelman määrittelyyn, aivoriihiin, tutkimuksen tutkimiseen ja ideoiden luomiseen, kriteerien tunnistamiseen ja rajoitteiden määrittämiseen, lähestymistavan valitsemiseen ongelman ratkaisemiseksi, suunnittelun testaamiseen ja arviointiin, suunnittelun hiomiseen, kehittämiseen ja prosesseista viestimiseen. ja tulokset (STL: standardi 8.H).
• Tarjoa opiskelijoille mahdollisuus seurata tarkasti monimutkaista monivaiheista menettelyä suorittaessaan kokeita, mittaamalla tai suorittaessaan teknisiä tehtäviä, huomioiden erityistapauksia tai poikkeuksia (CCS-standardi: RST.9-10.3).  Rohkaise sitten heitä tarkentamaan suunnittelua/prosessia lopputuotteen laadun, tehokkuuden ja tuottavuuden varmistamiseksi (STL: standardi 11.0).
• Paranna opiskelijoiden teknisiä lukutaitoja varmistamalla, että he voivat määrittää symbolien, avaintermien ja muiden alakohtaisten sanojen ja ilmaisujen merkitykset, kun niitä käytetään tietyssä tieteellisessä tai teknisessä kontekstissa, joka liittyy heidän arvosanaansa (CCS-standardit: RST.9). -10,4 & RST.11-12,4).

Linkkejä esimerkkitoimintoihin