Conectando Robótica Educacional à Engenharia

A robótica não é apenas o futuro, mas também o presente. Ao familiarizar os alunos com programação, sensores e automação, eles aprimoram as habilidades críticas de pensamento computacional necessárias para ter sucesso tanto na força de trabalho do século XXI quanto na vida cotidiana. Academicamente, a robótica educacional oferece uma ampla variedade de oportunidades de aprendizagem porque a disciplina tem STEM (Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) e até mesmo STEAM (Ciência, Tecnologia, Engenharia, Arte e Matemática) como pré-requisitos. A robótica é sempre interdisciplinar de maneiras tangíveis e aplicáveis ​​aos alunos. Além disso, as atividades que envolvem robótica educacional exigem que os alunos colaborem, pensem computacionalmente, solucionem (identifiquem e resolvam problemas) e inovem, habilidades fundamentais para os profissionais do século XXI. 

A robótica educacional é um ótimo contexto para os alunos praticarem o processo de projeto de engenharia e também fornece um contexto para os alunos desenvolverem e refinarem suas habilidades técnicas de comunicação verbal e escrita. Através do processo de design, os alunos também têm a liberdade de aprimorar habilidades valiosas em resolução de problemas, solução de problemas, pesquisa e desenvolvimento, além de invenção e inovação.  Eles aprendem a trabalhar dentro de restrições, a identificar múltiplas soluções para problemas e a encontrar a melhor solução possível por meio da iteração.

 

Dicas, sugestões, & alguns padrões potenciais para atingir

  • Organize sua sala de aula para facilitar a aprendizagem baseada em projetos (PBL) e faça com que os alunos colaborem em equipes para concluir o projeto. Forneça rubricas para os esforços colaborativos e para o projeto a ser entregue no início do projeto, para que os alunos reconheçam suas expectativas. 
  • Peça aos alunos que usem diários, gráficos de cronograma e outras ferramentas de planejamento para planejar e executar o desenvolvimento do projeto enquanto projetam soluções para problemas complexos do mundo real, dividindo os problemas em problemas menores e mais gerenciáveis ​​que podem ser resolvidos por meio de engenharia (Padrão NGS: HS -ETS1-2).
  • Melhore as habilidades de comunicação e colaboração permitindo que os alunos façam apresentações uns aos outros e peçam feedback.  
  • Permitir que os alunos comuniquem seus processos e resultados de todo o processo de design usando meios verbais, gráficos, quantitativos, virtuais e escritos e/ou modelos tridimensionais (padrão STL: 11.R).
  • Lembre aos alunos, no início de um projeto aberto, que haverá mais de uma solução “correta” e que a crítica construtiva tem como objetivo melhorar os projetos e não criticá-los. Promover a avaliação de diversas soluções para problemas complexos do mundo real com base em critérios priorizados e compensações que levam em conta uma série de restrições, incluindo custo, segurança, confiabilidade e estética, bem como possíveis impactos sociais, culturais e ambientais ( Padrão NGS: HS-ETS1-3).
  • Faça perguntas aos alunos que os ajudem a considerar o conhecimento prévio aprendido nesta e em outras aulas.
  • Deixe que os professores de matemática, ciências e/ou outros professores de seus alunos saibam o que os alunos estão fazendo em sua aula para que eles possam ajudar e/ou fornecer orientações e sugestões.
  • Forneça tempo para pesquisa para que os alunos possam explicar suas soluções, avaliar projetos existentes, coletar dados, comunicar seus processos e resultados e anexar qualquer pesquisa científica necessária ou conceitos ou habilidades matemáticas (padrão STL: 9.I).
  • Incentive os alunos a procurar várias maneiras de resolver um problema.  No que diz respeito à solução de problemas, crie uma atmosfera de aprendizagem onde se espera que os alunos “falhem” no início. "Failing forward" (usar o fracasso como forma de avançar em direção ao sucesso) é uma habilidade valiosa para a vida. 
  • Mergulhe os alunos no processo de design. Isso permite que eles se envolvam ativamente na definição de um problema, no brainstorming, na investigação de pesquisas e na geração de ideias, na identificação de critérios e na especificação de restrições, na seleção de uma abordagem para resolver o problema, no teste e avaliação do design, no refinamento do design, no desenvolvimento dele e na comunicação de processos. e resultados (STL: padrão 8.H).
  • Proporcionar aos alunos a oportunidade de seguir com precisão um procedimento complexo de múltiplas etapas ao realizar experimentos, fazer medições ou realizar tarefas técnicas, atendendo a casos especiais ou exceções (Norma CCS: RST.9-10.3).  Em seguida, incentive-os a refinar os projetos/processos para garantir qualidade, eficiência e produtividade do produto final (STL: norma 11.0).
  • Melhore as habilidades de leitura técnica dos alunos, garantindo que eles possam determinar o significado de símbolos, termos-chave e outras palavras e frases específicas do domínio, à medida que são usadas em contextos científicos ou técnicos específicos relevantes para seu nível de escolaridade (Padrões CCS: RST.9 -10,4 & RST.11-12,4).

Links para exemplos de atividades

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