Collegare la robotica educativa all’ingegneria

La robotica non è solo il futuro, ma è anche il presente. Familiarizzando gli studenti con la programmazione, i sensori e l'automazione, affinano le capacità di pensiero computazionale critico necessarie per avere successo sia nella forza lavoro che nella vita di tutti i giorni del 21° secolo. Dal punto di vista accademico, la robotica educativa offre un’ampia varietà di opportunità di apprendimento perché la disciplina ha STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica) e persino STEAM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria, Arte e Matematica) come prerequisiti. La robotica è sempre interdisciplinare in modi che sono tangibili e applicabili agli studenti. Inoltre, le attività che coinvolgono la robotica educativa richiedono che gli studenti collaborino, pensino in modo computazionale, risolvano i problemi (identifichino e risolvano problemi) e innovino, competenze fondamentali per i professionisti del 21° secolo. 

La robotica educativa è un ottimo contesto per consentire agli studenti di esercitarsi nel processo di progettazione ingegneristica e fornisce anche un contesto in cui gli studenti possono sviluppare e affinare le proprie capacità tecniche di comunicazione verbale e scritta. Attraverso il processo di progettazione, gli studenti hanno anche la libertà di affinare preziose competenze nella risoluzione dei problemi, nella ricerca e sviluppo, nell'invenzione e nell'innovazione.  Imparano a lavorare entro limiti, a identificare molteplici soluzioni ai problemi e a trovare la migliore soluzione possibile attraverso l'iterazione.

Suggerimenti, suggerimenti, & alcuni potenziali standard da raggiungere

• Organizza la tua classe per facilitare l'apprendimento basato su progetti (PBL) e fai in modo che gli studenti collaborino in team per completare il progetto. Fornisci rubriche sia per gli sforzi di collaborazione che per il progetto finale all'inizio del progetto in modo che gli studenti riconoscano le tue aspettative. 
• Chiedi agli studenti di utilizzare diari, grafici di pianificazione e altri strumenti di pianificazione per pianificare ed eseguire lo sviluppo del progetto mentre progettano soluzioni a problemi complessi del mondo reale suddividendo i problemi in problemi più piccoli e più gestibili che possono essere risolti attraverso l'ingegneria (NGS Standard: HS -ETS1-2).
• Migliorare le capacità di comunicazione e collaborazione consentendo agli studenti di presentarsi l'un l'altro e chiedere feedback.  
• Consentire agli studenti di comunicare i propri processi e i risultati dell'intero processo di progettazione utilizzando mezzi verbali, grafici, quantitativi, virtuali e scritti e/o modelli tridimensionali (standard STL: 11.R).
• Ricordare agli studenti all'inizio di un progetto aperto che ci sarà più di una soluzione "corretta" e che la critica costruttiva ha lo scopo di migliorare i progetti, non di criticarli. Promuovere le valutazioni di varie soluzioni a problemi complessi del mondo reale sulla base di criteri prioritari e compromessi che tengono conto di una serie di vincoli, tra cui costi, sicurezza, affidabilità ed estetica, nonché possibili impatti sociali, culturali e ambientali. Norma NGS: HS-ETS1-3).
• Porre domande agli studenti che li aiuteranno a considerare le conoscenze pregresse apprese in questo e in altri corsi.
• Fai sapere agli insegnanti di matematica, scienze e/o altri insegnanti su cosa stanno lavorando nella tua classe in modo che possano assistere e/o fornire indicazioni e suggerimenti.

• Fornire tempo per la ricerca in modo che gli studenti possano spiegare le loro soluzioni, valutare progetti esistenti, raccogliere dati, comunicare i loro processi e risultati e allegare eventuali ricerche scientifiche o concetti o competenze matematici necessari (standard STL: 9.I).
• Incoraggia gli studenti a cercare diversi modi per risolvere un problema.  Per quanto riguarda la risoluzione dei problemi, creare un'atmosfera di apprendimento in cui ci si aspetta che gli studenti inizialmente "falliscano". "Fallire in avanti" (usare il fallimento come un modo per andare avanti verso il successo) è un'abilità di vita preziosa. 
• Immergere gli studenti nel processo di progettazione. Ciò consente loro di impegnarsi attivamente nella definizione di un problema, nel brainstorming, nell'investigazione della ricerca e nella generazione di idee, identificando criteri e specificando vincoli, selezionando un approccio per risolvere il problema, testando e valutando il progetto, perfezionando il progetto, sviluppandolo e comunicando i processi. e risultati (STL: standard 8.H).
• Fornire agli studenti l'opportunità di seguire con precisione una complessa procedura multifase quando si eseguono esperimenti, si effettuano misurazioni o si eseguono compiti tecnici, occupandosi di casi speciali o eccezioni (standard CCS: RST.9-10.3).  Quindi incoraggiarli a perfezionare i progetti/processi per garantire qualità, efficienza e produttività del prodotto finale (STL: standard 11.0).
• Migliorare le capacità tecniche di lettura degli studenti assicurandosi che possano determinare il significato di simboli, termini chiave e altre parole e frasi specifiche del dominio quando vengono utilizzate in un contesto scientifico o tecnico specifico pertinente al loro livello scolastico (Standard CCS: RST.9 -10.4 & RST.11-12.4).

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