शैक्षिक रोबोटिक्स को विज्ञान से जोड़ना

रोबोटिक्स न केवल भविष्य है, बल्कि यह वर्तमान भी है। छात्रों को प्रोग्रामिंग, सेंसर और स्वचालन से परिचित कराकर, वे 21वीं सदी के कार्यबल और रोजमर्रा की जिंदगी में सफल होने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल सोच कौशल को निखारते हैं। शैक्षणिक दृष्टि से, शैक्षिक रोबोटिक्स विविध प्रकार के सीखने के अवसर प्रदान करता है, क्योंकि इस विषय में STEM (विज्ञान, प्रौद्योगिकी, इंजीनियरिंग और गणित) और यहां तक ​​कि STEAM (विज्ञान, प्रौद्योगिकी, इंजीनियरिंग, कला और गणित) भी पूर्वापेक्षाएं हैं। शैक्षिक रोबोटिक्स हमेशा अंतःविषयक होता है जो छात्रों के लिए मूर्त और लागू होता है। इसके अतिरिक्त, शैक्षिक रोबोटिक्स से जुड़ी गतिविधियों के लिए यह आवश्यक है कि छात्र सहयोग करें, कम्प्यूटेशनल रूप से सोचें, समस्या निवारण करें (समस्याओं की पहचान करें और उन्हें हल करें) और नवाचार करें, जो 21वीं सदी के पेशेवरों के लिए मौलिक कौशल हैं। 

विज्ञान कक्षाओं में, शैक्षिक रोबोटिक्स को मौलिक वैज्ञानिक विधियों और प्रथाओं, जैसे वैज्ञानिक विधि, अवलोकन, प्रयोग, डेटा संग्रहण और विश्लेषण, को पढ़ाने के संदर्भ के रूप में उपयोग किए जाने की क्षमता है। यह अनुप्रयुक्त भौतिकी और यांत्रिक अवधारणाओं, प्रणालीगत सोच और निश्चित रूप से कृत्रिम बुद्धिमत्ता की जांच की भी अनुमति देता है। रोबोट और उसकी कार्यप्रणाली का अध्ययन करना भी विज्ञान की कक्षा में अध्ययन का विषय हो सकता है, लेकिन शैक्षिक रोबोटिक्स, रोबोटिक्स के लिए रोबोटिक्स का अध्ययन नहीं है। यह विज्ञान की प्रथाओं और अवधारणाओं के बारे में सीखने के लिए एक शैक्षणिक उपकरण के रूप में रोबोट का उपयोग है।  

युक्तियाँ, सुझाव, & लक्षित करने के लिए कुछ संभावित मानक

• परियोजना-आधारित शिक्षण (पीबीएल) को सुविधाजनक बनाने के लिए अपनी कक्षा को व्यवस्थित करें और छात्रों को परियोजनाओं को पूरा करने के लिए टीमों में सहयोग करने के लिए कहें। परियोजना के आरंभ में सहयोगात्मक प्रयासों और वितरण योग्य दोनों के लिए रूब्रिक्स प्रदान करें ताकि छात्र आपकी अपेक्षाओं को पहचान सकें। 
• छात्रों को परियोजना विकास की योजना बनाने और उसे क्रियान्वित करने के लिए जर्नल, शेड्यूलिंग चार्ट और अन्य नियोजन उपकरणों का उपयोग करने को कहें।
• छात्रों को एक-दूसरे के सामने प्रस्तुति देने और फीडबैक मांगने की अनुमति देकर संचार और सहयोग कौशल में सुधार करें।
• किसी खुले-अंत वाली परियोजना के आरंभ में विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि एक से अधिक "सही" समाधान होंगे तथा रचनात्मक आलोचना का उद्देश्य परियोजनाओं में सुधार करना है, न कि उनकी आलोचना करना। 
• विद्यार्थियों से ऐसे प्रश्न पूछें जिनसे उन्हें इस कक्षा तथा अन्य कक्षाओं में सीखे गए पूर्व ज्ञान पर विचार करने में मदद मिलेगी।
• अपने विद्यार्थियों के गणित, प्रौद्योगिकी या अन्य शिक्षकों को बताएं कि आपकी कक्षा में विद्यार्थी क्या काम कर रहे हैं, ताकि वे सहायता कर सकें और/या मार्गदर्शन और सुझाव दे सकें।

• रोबोट और उसके पर्यावरण के बीच की अंतःक्रियाओं का उपयोग गति और स्थिरता, बलों और अंतःक्रियाओं, और प्रणालियों के भीतर ऊर्जा परिवर्तनों की जांच करने के लिए करें (एनजीएस मानक: एचएस-पीएस2-1 & एचएस-पीएस3-1)।
• तरंगों और सूचना हस्तांतरण की प्रौद्योगिकियों में उनके अनुप्रयोगों की जांच करने के लिए रोबोट की वायरलेस क्षमताओं का उपयोग करें (एनजीएस मानक: एचएस-पीएस4-2 & एचएस-पीएस4-5)।
• रोबोट के परीक्षण को प्रयोग और डेटा संग्रह के अवसर के रूप में उपयोग करें। उदाहरण के लिए, रोबोट को किसी वस्तु को उठाने और उसे कमरे में अलग-अलग गति से घुमाने के लिए एक प्रोग्राम चलाने पर, अन्य सभी चरों को स्थिर रखते हुए, उसके पंजे वाले हाथ को अलग-अलग ऊंचाइयों पर रखने से, कम से कम 3-स्तरीय (तेज, स्थिर और धीमी गति) 3-स्तरीय (ऊंचा, मध्य-स्तर और निम्न) प्रयोग हो सकता है, जिसमें रोबोट की स्थिरता को मापते समय मुख्य प्रभाव और अंतःक्रिया दोनों की संभावनाएं होती हैं। स्थिरता को मापने के लिए वर्ग द्वारा परिचालनात्मक रूप से परिभाषित किया जा सकता है, या यहां तक ​​कि इसे सरलीकृत करके यह भी बताया जा सकता है कि रोबोट झुकता है या नहीं।
• कम अनुभवी छात्रों को रोबोट की संरचना की विभिन्न विशेषताओं के उसकी गति, स्थिरता और/या ताकत पर पड़ने वाले प्रभावों की जांच करने के लिए सरल एकल-चर प्रयोगों का आयोजन करें। 
• ऐसे अन्वेषणों को सुगम बनाना जहां विद्यार्थी रोबोट के निर्माण में संशोधन करते हैं या एक नया रोबोट बनाते हैं जो टकराव के दौरान मैक्रोस्कोपिक वस्तु पर बल को न्यूनतम कर देता है (एनजीएस मानक: एचएस-पीएस2-3)।  

• छात्र टीमों से एक ऐसा रोबोट डिजाइन करने और बनाने के लिए कहें जो पर्यावरण और जैव विविधता पर मानवीय गतिविधियों के प्रभाव को कम कर सके। टीमों को अन्य टीमों के डिजाइनों और उस डिजाइन के प्रभाव पर चर्चा करनी चाहिए ताकि उनके प्रोटोटाइप को और अधिक परिष्कृत किया जा सके (एनजीएस मानक: एचएस-एलएस2-7 & एचएस-ईएसएस3-4)।

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