교육용 로봇공학을 엔지니어링에 연결

로봇공학은 미래일 뿐만 아니라 현재이기도 하다. 학생들에게 프로그래밍, 센서 및 자동화에 익숙해짐으로써 21세기 인력과 일상 생활 모두에서 성공하는 데 필요한 중요한 컴퓨팅 사고 능력을 연마합니다. 학문적으로 교육용 로봇공학은 STEM(과학, 기술, 공학, 수학)은 물론 STEAM(과학, 기술, 공학, 예술, 수학)을 전제 조건으로 하기 때문에 다양한 학습 기회를 제공합니다. 로봇공학은 항상 학생들에게 실질적이고 적용 가능한 방식으로 학제간 연구를 진행합니다. 또한 교육용 로봇 공학과 관련된 활동에서는 학생들이 21세기 전문가의 기본 기술인 협업, 계산적 사고, 문제 해결(문제 식별 및 해결) 및 혁신을 필요로 합니다. 

교육용 로봇공학은 학생들이 엔지니어링 설계 과정을 연습하도록 하는 훌륭한 환경이며, 학생들이 기술적 언어 및 서면 의사소통 기술을 개발하고 개선할 수 있는 환경도 제공합니다. 또한 디자인 과정을 통해 학생들은 문제 해결, 문제 해결, 연구 개발, 발명 및 혁신을 통해 귀중한 기술을 자유롭게 연마할 수 있습니다.  제약 조건 내에서 작업하고, 문제에 대한 여러 솔루션을 식별하고, 반복을 통해 가능한 최상의 솔루션을 찾는 방법을 배웁니다.

팁, 제안, & 타겟할 수 있는 잠재적 표준

• 프로젝트 기반 학습(PBL)을 촉진하도록 교실을 구성하고 학생들이 팀으로 협력하여 프로젝트를 완료하도록 하세요. 학생들이 여러분의 기대를 인식할 수 있도록 프로젝트 시작 시 공동 노력과 제공 가능한 프로젝트에 대한 루브릭을 제공하십시오. 
• 학생들이 일지, 일정 차트 및 기타 계획 도구를 사용하여 엔지니어링을 통해 해결할 수 있는 더 작고 관리하기 쉬운 문제로 문제를 세분화함으로써 복잡한 실제 문제에 대한 솔루션을 설계하면서 프로젝트 개발을 계획하고 실행하게 하십시오(NGS 표준: HS -ETS1-2).
• 학생들이 서로 발표하고 피드백을 요청할 수 있도록 하여 의사소통 및 협업 기술을 향상시킵니다.  
• 학생들이 언어, 그래픽, 양적, 가상 및 서면 수단 및/또는 3차원 모델(STL 표준: 11.R)을 사용하여 전체 디자인 프로세스의 프로세스와 결과를 전달할 수 있도록 합니다.
• 개방형 프로젝트를 시작할 때 학생들에게 "올바른" 해결책은 한 개 이상 있을 것이며 건설적인 비판은 프로젝트를 비판하는 것이 아니라 개선하기 위한 것이라는 점을 상기시킵니다. 비용, 안전, 신뢰성, 미적 측면뿐만 아니라 가능한 사회적, 문화적, 환경적 영향을 포함한 다양한 제약 조건을 설명하는 우선 순위 기준과 절충점을 기반으로 복잡한 실제 문제에 대한 다양한 솔루션 평가를 촉진합니다( NGS 표준: HS-ETS1-3).
• 학생들이 이 수업과 다른 수업에서 배운 사전 지식을 고려하는 데 도움이 될 질문을 하십시오.
• 학생들의 수학, 과학 및/또는 기타 교사에게 학생들이 수업에서 무엇을 하고 있는지 알려서 도움 및/또는 지침과 제안을 제공할 수 있도록 하십시오.

• 학생들이 자신의 솔루션을 설명하고, 기존 설계를 평가하고, 데이터를 수집하고, 프로세스와 결과를 전달하고, 필요한 과학적 연구 또는 수학적 개념이나 기술을 첨부할 수 있도록 연구 시간을 제공합니다(STL 표준: 9.I).
• 학생들에게 문제를 해결하기 위한 다양한 방법을 찾도록 격려하십시오.  문제 해결과 관련하여 학생들이 처음에는 "실패"할 것으로 예상되는 학습 분위기를 조성하십시오. "실패하는 전진"(실패를 성공을 향해 전진하는 방법으로 사용)은 귀중한 삶의 기술입니다. 
• 학생들을 디자인 과정에 몰입시키세요. 이를 통해 문제 정의, 브레인스토밍, 연구 조사 및 아이디어 생성, 기준 식별 및 제약 조건 지정, 문제 해결을 위한 접근 방식 선택, 설계 테스트 및 평가, 설계 개선, 개발 및 프로세스 전달에 적극적으로 참여할 수 있습니다. 및 결과(STL: 표준 8.H).
• 학생들에게 실험 수행, 측정 수행, 기술 작업 수행, 특수 사례 또는 예외 처리 시 복잡한 다단계 절차를 정확하게 따를 수 있는 기회를 제공합니다(CCS 표준: RST.9-10.3).  그런 다음 최종 제품의 품질, 효율성 및 생산성을 보장하기 위해 설계/프로세스를 개선하도록 권장합니다(STL: 표준 11.0).
• 학생들의 학년 수준과 관련된 특정 과학적 또는 기술적 맥락에서 사용되는 기호, 주요 용어, 기타 영역별 단어 및 문구의 의미를 결정할 수 있도록 하여 학생들의 기술적 독해 능력을 향상시킵니다(CCS 표준: RST.9 -10.4 & RST.11-12.4).

샘플 활동 링크