La robotique n'est pas seulement l'avenir, mais c'est aussi le présent. En familiarisant les étudiants avec la programmation, les capteurs et l'automatisation, ils perfectionnent les compétences de pensée informatique essentielles nécessaires pour réussir à la fois dans la main-d'œuvre du 21e siècle et dans la vie de tous les jours. Sur le plan académique, la robotique éducative offre une grande variété d'opportunités d'apprentissage car la discipline a STEM (Science, Technologie, Ingénierie et Mathématiques) et même STEAM (Science, Technologie, Ingénierie, Art et Mathématiques) comme conditions préalables. La robotique éducative est toujours interdisciplinaire de manière tangible et applicable aux étudiants. De plus, les activités impliquant la robotique éducative nécessitent que les étudiants collaborent, pensent informatiquement, dépannent (identifient et résolvent les problèmes) et innovent, qui sont des compétences fondamentales pour les professionnels du 21e siècle.

Dans les classes de sciences, la robotique éducative a le potentiel d'être utilisée comme contexte pour l'enseignement des méthodes et pratiques scientifiques fondamentales, telles que la méthode scientifique, l'observation, l'expérimentation, la collecte et l'analyse de données. Il permet également d'étudier la physique appliquée et les concepts mécaniques, la pensée systémique et, bien sûr, l'intelligence artificielle. L'étude du robot et de son fonctionnement pourrait également être une piste d'investigation dans une classe de sciences, mais la robotique éducative n'est pas l'étude de la robotique pour la robotique. C'est l'utilisation d'un robot comme outil pédagogique pour l'apprentissage des pratiques et des concepts de la science. 

Conseils, suggestions, & quelques normes potentielles à cibler

  • Organisez votre salle de classe pour faciliter l'apprentissage par projet (PBL) et demandez aux élèves de collaborer en équipes pour réaliser des projets. Fournissez des rubriques pour les efforts de collaboration et pour le livrable au début du projet afin que les élèves reconnaissent vos attentes.
  • Demandez aux élèves d'utiliser des journaux, des tableaux de planification et d'autres outils de planification pour planifier et exécuter le développement du projet.
  • Améliorez les compétences de communication et de collaboration en permettant aux étudiants de se présenter les uns aux autres et de demander des commentaires.
  • Rappelez aux élèves au début d'un projet ouvert qu'il y aura plus d'une solution « correcte » et que la critique constructive vise à améliorer les projets et non à les critiquer.
  • Posez des questions aux élèves qui les aideront à prendre en compte les connaissances antérieures acquises dans ce cours et dans d'autres.
  • Faites savoir aux enseignants de mathématiques, de technologie ou d'autres enseignants de vos élèves sur quoi travaillent les élèves dans votre classe afin qu'ils puissent vous aider et/ou fournir des conseils et des suggestions.
  • Utiliser les interactions entre le robot et son environnement pour étudier le mouvement et la stabilité, les forces et interactions, et les changements d'énergie au sein des systèmes (Normes NGS : HS-PS2-1 & HS-PS3-1 ).
  • Utilisez les capacités sans fil du robot pour étudier les ondes et leurs applications dans les technologies de transfert d'informations (Normes NGS : HS-PS4-2 & HS-PS4-5).
  • Utiliser les tests du robot comme opportunités d'expérimentation et de collecte de données. Par exemple, exécuter un programme pour que le robot ramasse un objet et le déplace à travers la pièce à différentes vitesses avec son bras à griffes à différentes hauteurs tout en maintenant toutes les autres variables constantes pourrait créer au moins un niveau à 3 (rapide, stable et vitesses lentes) par 3 niveaux (élevé haut, moyen et bas) expérimentez avec des potentiels pour les effets principaux et une interaction lors de la mesure de la stabilité du robot. La stabilité peut être définie opérationnellement par la classe afin de la mesurer, voire simplifiée pour que le robot bascule ou non.
  • Organisez des expériences simples à variable unique pour que les élèves moins expérimentés étudient les effets de différentes caractéristiques de la construction du robot sur sa vitesse, sa stabilité et/ou sa force.
  • Facilitez les enquêtes où les élèves modifient la construction d'un robot ou créent un nouveau robot qui minimise la force sur un objet macroscopique lors d'une collision (norme NGS : HS-PS2-3). 
  • Demandez aux équipes d'étudiants de concevoir et de créer un robot qui pourrait réduire les impacts des activités humaines sur l'environnement et la biodiversité. Demandez aux équipes de discuter des conceptions d'autres équipes et de l'impact que la conception aurait afin d'affiner davantage leurs prototypes (Normes NGS : HS-LS2-7 & HS-ESS3-4) .

Liens vers des exemples d'activités

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