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 로봇공학 연구는 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 로봇 공학과 관련된 활동에서는 학생들이 협업하고, 계산적으로 생각하고, 문제를 해결하고(문제 식별 및 해결) 혁신하는 것이 필요합니다. 이 모든 기술은 21세기 전문가를 위한 기본 기술입니다.
교육용 로봇 공학은 학생들에게 수학을 더욱 의미있게 만드는 훌륭한 방법입니다. 로봇은 학생들이 자신의 기술을 실제 환경에 적용하여 수학 세계와 연결하고 몰입할 수 있도록 하는 "후크"를 제공합니다. 그러면 학생들은 일상 생활에서 수학의 가치를 인식하는 방법을 배울 수 있습니다.
팁, 제안, 목표로 삼을 수 있는 & 가지 잠재적인 표준
- 프로젝트 기반 학습(PBL)을 촉진하도록 교실을 구성하고 학생들이 팀으로 협력하여 로봇 공학 프로젝트를 완료하도록 하세요. 학생들이 여러분의 기대를 인식할 수 있도록 프로젝트 시작 시 공동 노력과 제공 가능한 프로젝트에 대한 루브릭을 제공하십시오.
- 학생들에게 일지, 일정 차트 및 기타 계획 도구를 사용하여 프로젝트 개발을 계획하고 실행하게 하십시오. 이러한 계획 자료는 학생들이 자신의 솔루션과 관련된 수학의 일부를 보여줄 수 있는 장소여야 합니다.
- 학생들이 언어적, 그래픽적, 수량적, 가상 및 서면 수단 및/또는 3차원 모델을 사용하여 전체 디자인 프로세스의 프로세스와 결과를 전달할 수 있도록 합니다(STL 표준 11.R & CCSS.Math.Practice.MP4).
- 학생들이 서로 발표하고 피드백을 요청할 수 있도록 하여 의사소통 및 협업 기술을 향상시킵니다.
- 개방형 프로젝트를 시작할 때 학생들에게 "올바른" 해결책은 한 개 이상 있을 것이며 건설적인 비판은 프로젝트를 비판하는 것이 아니라 개선하기 위한 것이라는 점을 상기시킵니다.
- 학생들이 이 수업과 다른 수업에서 배운 사전 지식을 고려하는 데 도움이 될 질문을 하십시오.
- 학생들의 기술, 과학 또는 기타 교사들에게 학생들이 수업에서 무엇을 하고 있는지 알려서 지도 및 제안을 지원 및/또는 제공할 수 있도록 하십시오.
- 학생들이 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. 그렇게 함으로써 학생들이 문제를 이해하고 끈기 있게 문제를 해결하도록 할 수 있습니다(CCSS.Math.Practice.MP1). "실패하는 것"은 귀중한 삶의 기술입니다.
- 학생들이 디자인을 개선하고 최종 프로젝트(STL 표준)의 품질, 효율성 및 생산성을 보장함으로써 정확성(CCSS.Math.Practice.MP6)에 주의하도록 격려합니다.
- 학생들에게 솔루션에 포함된 대수학 및 기하학 개념을 강조합니다. 예를 들어, 바퀴 달린 로봇의 모터를 구동할 때 전원 설정, 실행 시간 또는 이동 거리를 파악하려면 대수가 필요합니다. 회전 거리를 계산할 때 각도에 대한 이해를 적용합니다.
- 교육용 로봇공학에서 비율과 비율의 중요성을 강조합니다. 바퀴 달린 로봇이 이동하는 거리는 바퀴의 둘레에 비례합니다. 학생들은 로봇이 움직이도록 프로그래밍하는 데 필요한 바퀴 회전 수를 계산하기 위해 바퀴의 둘레를 계산해야 합니다.
- 학생들이 로봇을 프로그래밍할 때 추측과 확인 방법을 사용하지 않도록 하세요. 학생들은 정확하고 더 쉬운 방법을 알지 않는 한 기본적으로 이동 및 회전을 위해 입력한 값을 추측하고 확인하게 됩니다. 처음에 로봇을 적절하게 프로그래밍할 수 있도록 계산을 강조함으로써(이전 두 항목 참조) 프로그래밍에 대한 더 쉽고 효과적인 접근 방식을 강조할 수 있습니다.