Menghubungkan Robotika Pendidikan dengan Matematika

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, studi 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 mengharuskan siswa berkolaborasi, berpikir komputasional, memecahkan masalah (mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah), dan berinovasi - semua keterampilan dasar bagi para profesional abad ke-21. 

Robotika pendidikan adalah cara terbaik untuk membuat matematika lebih bermakna bagi siswa. Robot menyediakan "kail" yang memungkinkan siswa terhubung dengan, dan membenamkan diri dalam, dunia matematika dengan menerapkan keterampilan mereka pada lingkungan dunia nyata. Siswa kemudian dapat belajar menghargai nilai matematika dalam kehidupan sehari-hari.

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 robotika. 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. Materi perencanaan tersebut seharusnya menjadi tempat di mana siswa dapat menunjukkan beberapa matematika yang terlibat dalam solusi mereka. 
• Memungkinkan siswa mengomunikasikan proses dan hasil dari keseluruhan proses desain menggunakan sarana verbal, grafis, kuantitatif, virtual, dan tertulis, dan/atau model tiga dimensi (standar STL 11.R & CCSS.Math.Practice.MP4).
• Tingkatkan keterampilan komunikasi dan kolaborasi dengan memungkinkan siswa untuk saling presentasi dan meminta umpan balik.  
• 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. 
• Ajukan pertanyaan kepada siswa yang akan membantu mereka mempertimbangkan pengetahuan sebelumnya yang dipelajari di kelas ini dan kelas lainnya.   
• Beri tahu guru teknologi, sains, atau guru lain murid Anda tentang apa yang sedang dikerjakan murid 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, dan 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. Dengan melakukan hal itu, Anda memungkinkan siswa memahami masalah dan tekun dalam menyelesaikannya (CCSS.Math.Practice.MP1).  "Gagal maju" adalah keterampilan hidup yang berharga. 
• Dorong siswa untuk memperhatikan ketepatan (CCSS.Math.Practice.MP6) dengan menyempurnakan desain mereka dan memastikan kualitas, efisiensi, dan produktivitas proyek akhir mereka (standar STL 11.0).
• Soroti konsep aljabar dan geometri yang termasuk dalam solusi siswa. Misalnya, mencari tahu pengaturan daya, waktu pengoperasian, atau jarak yang ditempuh saat menjalankan motor robot beroda memerlukan aljabar. Saat mencari tahu jarak belokan, mereka menerapkan pemahaman mereka tentang sudut. 
• Tekankan pentingnya rasio dan proporsi dalam robotika pendidikan. Jarak yang ditempuh oleh robot beroda sebanding dengan keliling rodanya. Siswa perlu menghitung keliling roda untuk menghitung jumlah putaran roda yang diperlukan untuk memprogram robot mereka agar bergerak.
• Hindari mengizinkan siswa menggunakan metode tebak-tebakan dan periksa untuk memprogram robot mereka. Siswa akan cenderung menebak dan memeriksa nilai yang mereka masukkan untuk bergerak dan berputar kecuali mereka mengetahui cara yang lebih baik dan lebih mudah untuk menjadi tepat. Dengan menekankan perhitungan sehingga mereka dapat memprogram robot mereka dengan benar untuk pertama kalinya (lihat dua poin sebelumnya), Anda menyoroti pendekatan pemrograman yang lebih mudah dan efektif.

Tautan ke contoh kegiatan