Conectando Robótica Educacional à Matemática

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, o estudo da 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 exigem que os alunos colaborem, pensem computacionalmente, solucionem problemas (identifiquem e resolvam problemas) e inovem – todas habilidades fundamentais para os profissionais do século XXI. 

A robótica educacional é uma excelente maneira de tornar a matemática mais significativa para os alunos. Os robôs fornecem o “gancho” que permite aos alunos se conectarem e mergulharem no mundo da matemática, aplicando suas habilidades a um ambiente do mundo real. Os alunos são então capazes de aprender a apreciar o valor da matemática em suas vidas diárias.

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 projetos de robótica. 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 agendamento e outras ferramentas de planejamento para planejar e executar o desenvolvimento do projeto. Esses materiais de planeamento devem ser um local onde os alunos possam mostrar um pouco da matemática envolvida nas suas soluções. 
  • 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 & CCSS.Math.Practice.MP4).
  • Melhore as habilidades de comunicação e colaboração permitindo que os alunos façam apresentações uns aos outros e peçam feedback.  
  • 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. 
  • Faça perguntas aos alunos que os ajudem a considerar o conhecimento prévio aprendido nesta e em outras aulas.   
  • Deixe que os professores de tecnologia, ciências ou outros professores de seus alunos saibam o que os alunos estão fazendo em sua aula para que eles possam ajudar e/ou fornecer orientação 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. Ao fazer isso, você permite que os alunos entendam os problemas e perseverem na solução deles (CCSS.Math.Practice.MP1).  "Failing forward" é uma habilidade valiosa para a vida. 
  • Incentive os alunos a atender à precisão (CCSS.Math.Practice.MP6), refinando seus projetos e garantindo qualidade, eficiência e produtividade de seu projeto final (padrão STL 11.0).
  • Destacar para os alunos os conceitos de álgebra e geometria incluídos nas suas soluções. Por exemplo, descobrir a configuração de potência, o tempo de execução ou a distância percorrida ao operar os motores de um robô com rodas requer álgebra. Ao descobrir a distância de uma curva, eles estão aplicando sua compreensão dos ângulos. 
  • Enfatize a importância das razões e proporções na robótica educacional. A distância percorrida por um robô com rodas é proporcional à circunferência de suas rodas. Os alunos precisarão calcular a circunferência da roda para calcular o número de rotações da roda necessárias para programar seus robôs para se moverem.
  • Evite permitir que os alunos usem métodos de adivinhação e verificação para programar seus robôs. Os alunos terão como padrão adivinhar e verificar os valores inseridos para mover e girar, a menos que conheçam uma maneira melhor e mais fácil de ser preciso. Ao enfatizar os cálculos para que eles possam programar adequadamente seus robôs na primeira vez (veja os dois itens anteriores), você destaca uma abordagem de programação mais fácil e eficaz.

Links para exemplos de atividades

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