Оқу робототехникасын информатикамен байланыстыру

Робототехника - бұл болашақ қана емес, сонымен бірге ол бүгін. Студенттерді бағдарламалаумен, сенсорлармен және автоматтандырумен таныстыра отырып, олар 21-ші ғасырдағы жұмыс күшінде де, күнделікті өмірде де табысқа жету үшін қажет сыни есептеу дағдыларын жетілдіреді. Академиялық тұрғыдан алғанда, білім беру робототехникасы көптеген оқу мүмкіндіктерін береді, өйткені пәннің алғышарттары ретінде STEM (ғылым, технология, инженерия және математика) және тіпті STEAM (ғылым, технология, инженерия, өнер және математика) бар. Білім беру робототехникасы әрқашан студенттерге нақты және қолдануға болатын тәсілдермен пәнаралық болып табылады. Бұған қоса, білім беру робототехникасын қамтитын іс-шаралар студенттердің бірлесіп жұмыс істеуін, есептеу арқылы ойлауын, ақауларды жоюды (мәселелерді анықтау және шешуді) және инновацияларды енгізуді қажет етеді - бұл 21-ші ғасыр мамандары үшін барлық негізгі дағдылар.

Робототехника өзінің бағдарламалау және бағдарламалық қамтамасыз ету мүмкіндіктері үшін информатикаға қатты сүйенеді. Білім беру робототехникасы физикалық роботтармен және олардың роботтары бір-бірімен және/немесе қоршаған ортамен өзара әрекеттесетіндіктен, бағдарламалауды нақтырақ ету арқылы студенттерге мұны көрсетеді. Білім беру робототехникасы студенттердің бағдарламаны жоспарлау, псевдокод, блок-схемалар және есептеулік ойлау дағдыларын одан әрі жетілдіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Физикалық робот студенттерді цифрлық ақпарат қалай сақталатыны, өңделетіні, хабарланатыны және шығарылатыны туралы ойлауға тартады.

Кеңестер, ұсыныстар, & мақсатқа жету үшін кейбір ықтимал стандарттар

• Жобаға негізделген оқытуды (PBL) жеңілдету үшін сыныпты ұйымдастырыңыз және студенттерге жобаны аяқтау үшін топтарда бірлесіп жұмыс істеуге мүмкіндік беріңіз. Студенттер сіздің үміттеріңізді мойындауы үшін жобаның басында бірлескен күш-жігерге де, нәтижелі жобаға да арналған рубрикаларды беріңіз. 
• Студенттерге жобаны әзірлеуді жоспарлау және орындау үшін журналдарды, кестелік диаграммаларды және басқа жоспарлау құралдарын пайдалануды ұсыныңыз. Командалар күрделі бағдарламаларды әзірлеу кезінде мәтінді, графиканы, презентацияларды және/немесе демонстрацияларды пайдалана отырып дизайн шешімдерін құжаттауы керек (CSTA Standard: 3A-AP-23). 
• Ашық жобаның басында студенттерге бірнеше «дұрыс» шешім болатынын және сындарлы сын жобаларды сынға алмау үшін жақсартуға арналғанын ескертіңіз. 
• Оқушыларға осы және басқа сабақтарда алған алдыңғы білімдерін қарастыруға көмектесетін сұрақтар қойыңыз.
• Студенттеріңіздің математика, технология немесе басқа мұғалімдеріне көмектесу және/немесе нұсқаулар мен ұсыныстар беру үшін сыныпта оқушылардың немен жұмыс істеп жатқанын білуге ​​мүмкіндік беріңіз.
• Студенттік командаларды роботты жобалау және/немесе бағдарламалау арқылы мәселелерді шешуге итермелейтін жобаларды енгізу (CSTA Standard: 3B-AP-09). Мүмкіндігінше, командаларға өздерінің мүдделеріне қарай өздері шешуге болатын мәселені таңдауға және анықтауға мүмкіндік беріңіз (CSTA стандарты: 3A-AP-13). Командалар нұсқауларды бастау үшін оқиғаларды пайдалану арқылы өздерінің есептеу шешімдерін әзірлеуі және итеративті түрде әзірлеуі керек (CSTA Standard: 3A-AP-16). 
• Командалар үшін туындаған мәселелерді шешпеңіз. Оның орнына, оларға өз қателерін анықтау және түзету үшін жүйелі ақауларды жою стратегияларын әзірлеуге көмектесіңіз (CSTA Standard: 3A-CS-03). Бағдарламаның жобалық сипаттамаларына (CSTA стандарты: 3B-AP-21) сәйкес жұмыс істейтінін тексеру үшін командаларды әрқашан сынақ жағдайларының сериясын пайдалануға шақырыңыз. Студенттерге бағдарламаны және күтпеген түзетілетін мінез-құлықты кезең-кезеңмен талдау тәжірибесі арқылы бағыттаңыз. 
• Оқушыларды мәселені шешудің бірнеше жолдарын іздеуге шақырыңыз.  Ақаулықтарды жоюға келетін болсақ, студенттер алдымен «сәтсіздікке ұшырайды» деп күтілетін оқу атмосферасын жасаңыз. «Алға қарай сәтсіздікке ұшырау» - құнды өмірлік дағды. 
• Командалар прототиптерді аяқтаған кезде, олардың жұмысын бүкіл сыныпқа ұсыныңыз және сыныпты гипотетикалық пайдаланушылар ретінде қызмет етіңіз (CSTA стандарты: 3A-AP-19). Содан кейін олар оларды әрі қарай дамыту үшін бағдарламалық жасақтаманың өмірлік циклі процесін бақылай алады (CSTA Standard: 3B-AP-17). Бұл командаларға өздерінің бағдарламалары мен роботтарын қолдануға және қол жетімді ету үшін бағалауға және нақтылауға мүмкіндік береді (CSTA Standard: 3A-AP-21).
• Студенттеріңізге әзірлеу процесінде қол жетімді кез келген бірлескен құралдарды пайдалануға рұқсат беріңіз (CSTA Standard: 3A-AP-22). Бұл құралдар тіпті әлеуметтік медианы қамтуы мүмкін, әсіресе егер бұл платформалар әртүрлі мәдениет пен мансап салаларындағы адамдардың байланысын арттырса (CSTA Standard: 3A-IC-27). Мысалы, командалар кері байланыс алу үшін басқа сыныптардағы студенттерге жобаларын ұсыну үшін Skype қоңырауын орнатуы мүмкін.
• Студенттеріңіз алгоритмдер туралы олардың тиімділігі, дұрыстығы және анықтығы тұрғысынан сыни тұрғыдан ойлау дағдыларын жетілдіріңіз, осылайша олар өздерінің және басқа топтарға жақсырақ кері байланыс бере алады (CSTA Standard: 3B-AP-11). Мұны істеудің бір жолы - кодты қарау (CSTA Standard: 3B-AP-23) сияқты процесс арқылы бағдарламаның негізгі қасиеттерін бағалайтын талқылауды жүргізу.
• Білім беру робототехникасын лабиринт арқылы жылжу немесе сыныптағы әрекеттер тізбегін орындау сияқты күрделі мәселелердің физикалық мәнін көрсету мүмкіндігі ретінде пайдаланыңыз. Шешілетін үлкенірек мәселенің құрамдас бөліктерін көрнекі түрде табу және оқшаулау студенттерге есептерді кішірек құрамдас бөліктерге бөлу және процедуралар, модульдер және/немесе нысандар сияқты құрылымдарды қолдану дағдыларын жетілдіруге көмектеседі (CSTA стандарты: 3A-AP-17) . Әрі қарай шешімге қолдануға болатын күрделі мәселедегі жалпыланатын үлгілерді бөлектеңіз (CSTA Standard: 3B-AP-15).
• Есептеу жүйелерінің оқулар, презентациялар, т.б. арқылы жеке, этикалық, әлеуметтік, экономикалық және мәдени тәжірибелерге әсер ету жолдарын көрсету үшін білім беру робототехникасын пайдаланыңыз. (CSTA стандарты: 3A-IC-24), сонымен қатар жасанды интеллект көптеген бағдарламалық жасақтаманы және басқаларды қалай басқаратынын сипаттайды. физикалық жүйелер (CSTA стандарты: 3B-AP-08). Мұндай сынып сессияларының жақсы жалғасы студенттерден біз қазіргі уақытта тәуелді болатын есептеу және/немесе робототехника инновациялары болашақта біздің қажеттіліктерімізді қанағаттандыру үшін қалай дамитынын болжауын сұрау болып табылады (CSTA стандарты: 3B-IC-27).

Үлгі әрекеттерге сілтемелер