Menghubungkan Robotika Pendidikan dengan Teknik

Robotika bukan hanya masa depan, tetapi juga masa kini. Dengan membiasakan siswa dengan pemrograman, sensor, dan otomatisasi, mereka mengasah keterampilan berpikir komputasional kritis yang dibutuhkan untuk berhasil di dunia kerja abad ke-21 dan kehidupan sehari-hari. Secara akademis, robotika pendidikan memberikan berbagai macam kesempatan belajar karena disiplin ilmu ini memiliki STEM (Sains, Teknologi, Teknik, dan Matematika) dan bahkan STEAM (Sains, Teknologi, Teknik, Seni, dan Matematika) sebagai prasyaratnya. Robotika selalu bersifat interdisipliner dengan cara yang nyata dan dapat diterapkan kepada siswa. Selain itu, aktivitas yang melibatkan robotika pendidikan mengharuskan siswa berkolaborasi, berpikir komputasional, memecahkan masalah (mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah), dan berinovasi yang merupakan keterampilan mendasar bagi para profesional abad ke-21. 

Robotika pendidikan merupakan konteks yang bagus bagi siswa untuk mempraktikkan proses desain rekayasa, dan juga menyediakan konteks bagi siswa untuk mengembangkan dan menyempurnakan keterampilan komunikasi teknis verbal dan tertulis mereka. Melalui proses desain, siswa juga memiliki kebebasan untuk mengasah keterampilan berharga dengan pemecahan masalah, pemecahan masalah, penelitian dan pengembangan, serta penemuan dan inovasi.  Mereka belajar bekerja dalam batasan, mengidentifikasi berbagai solusi untuk masalah, dan menemukan solusi terbaik melalui iterasi.

Tips, saran, & beberapa standar potensial untuk ditargetkan

• Atur kelas Anda untuk memfasilitasi pembelajaran berbasis proyek (PBL) dan minta siswa berkolaborasi dalam tim untuk menyelesaikan proyek. Berikan rubrik untuk upaya kolaboratif dan untuk proyek yang harus diserahkan di awal proyek sehingga siswa memahami harapan Anda. 
• Mintalah siswa menggunakan jurnal, bagan penjadwalan, dan alat perencanaan lainnya untuk merencanakan dan melaksanakan pengembangan proyek saat mereka merancang solusi untuk masalah dunia nyata yang kompleks dengan memecah masalah menjadi masalah yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola yang dapat dipecahkan melalui rekayasa (Standar NGS: HS-ETS1-2).
• Tingkatkan keterampilan komunikasi dan kolaborasi dengan memungkinkan siswa untuk saling presentasi dan meminta umpan balik.  
• Memungkinkan siswa mengomunikasikan proses dan hasil keseluruhan proses desain menggunakan sarana verbal, grafis, kuantitatif, virtual, dan tertulis, dan/atau model tiga dimensi (standar STL: 11.R).
• Ingatkan siswa di awal proyek terbuka bahwa akan ada lebih dari satu solusi yang "benar" dan bahwa kritik yang membangun dimaksudkan untuk meningkatkan proyek, bukan untuk mengkritiknya. Mempromosikan evaluasi berbagai solusi untuk masalah dunia nyata yang kompleks berdasarkan kriteria dan pertimbangan yang diprioritaskan yang memperhitungkan berbagai kendala, termasuk biaya, keselamatan, keandalan, dan estetika, serta kemungkinan dampak sosial, budaya, dan lingkungan (Standar NGS: HS-ETS1-3).
• Ajukan pertanyaan kepada siswa yang akan membantu mereka mempertimbangkan pengetahuan sebelumnya yang dipelajari di kelas ini dan kelas lainnya.
• Beritahukan guru matematika, sains, dan/atau guru lainnya kepada siswa Anda mengenai apa yang sedang dikerjakan siswa di kelas Anda sehingga mereka dapat membantu dan/atau memberikan panduan dan saran.

• Berikan waktu untuk penelitian sehingga siswa dapat menjelaskan solusi mereka, mengevaluasi desain yang ada, mengumpulkan data, mengomunikasikan proses dan hasil mereka, serta melampirkan konsep atau keterampilan penelitian ilmiah atau matematika yang diperlukan (standar STL: 9.I).
• Dorong siswa untuk mencari berbagai cara untuk memecahkan masalah.  Mengenai pemecahan masalah, ciptakan suasana belajar di mana siswa diharapkan untuk "gagal" pada awalnya. "Gagal maju" (menggunakan kegagalan sebagai cara untuk bergerak maju menuju kesuksesan) adalah keterampilan hidup yang berharga. 
• Libatkan siswa dalam proses desain. Dengan melakukan hal itu, mereka dapat terlibat aktif dalam mendefinisikan masalah, bertukar pikiran, menyelidiki penelitian dan menghasilkan ide, mengidentifikasi kriteria dan menentukan kendala, memilih pendekatan untuk memecahkan masalah, menguji dan mengevaluasi desain, menyempurnakan desain, mengembangkannya, dan mengomunikasikan proses dan hasil (STL: standar 8.H).
• Memberikan siswa kesempatan untuk secara tepat mengikuti prosedur multilangkah yang rumit saat melakukan eksperimen, melakukan pengukuran, atau melakukan tugas teknis, memperhatikan kasus khusus atau pengecualian (Standar CCS: RST.9-10.3).  Kemudian dorong mereka untuk menyempurnakan desain/proses untuk memastikan kualitas, efisiensi, dan produktivitas produk akhir (STL: standar 11.0).
• Tingkatkan keterampilan membaca teknis siswa dengan memastikan bahwa mereka dapat menentukan arti simbol, istilah kunci, dan kata serta frasa khusus domain lainnya saat digunakan dalam konteks ilmiah atau teknis tertentu yang relevan dengan tingkat kelas mereka (Standar CCS: RST.9-10.4 & RST.11-12.4).

Tautan ke contoh kegiatan