Koppla pedagogisk robotik till matematik

Robotik är inte bara framtiden, utan också nutiden. Genom att bekanta studenterna med programmering, sensorer och automation finslipar de kritiska beräkningsmässiga tänkandefärdigheter som behövs för att lyckas både i 2000-talets arbetskraft och i vardagen. Akademiskt sett erbjuder studiet av pedagogisk robotik en mängd olika lärandemöjligheter eftersom disciplinen har STEM (Science, Technology, Engineering, and Math) och till och med STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, and Math) som sina förkunskaper. Robotik är alltid tvärvetenskaplig på sätt som är konkreta och tillämpbara för studenter. Dessutom kräver aktiviteter som involverar robotik att eleverna samarbetar, tänker beräkningsmässigt, felsöker (identifierar och löser problem) och är innovativa – alla grundläggande färdigheter för yrkesverksamma på 2000-talet. 

Pedagogisk robotik är ett utmärkt sätt att göra matematik mer meningsfull för elever. Robotar utgör den "krok" som gör det möjligt för elever att få kontakt med, och fördjupa sig i, matematikens värld genom att tillämpa sina färdigheter i en verklig miljö. Eleverna kan sedan lära sig att uppskatta värdet av matematik i sina vardagsliv.

Tips, förslag, & några potentiella standarder att rikta in sig på

• Organisera ditt klassrum för att underlätta projektbaserat lärande (PBL) och låt eleverna samarbeta i team för att slutföra robotprojekt. Ge bedömningskriterier för både gemensamma insatser och för det levererade projektet i början av projektet så att eleverna förstår dina förväntningar. 
• Låt eleverna använda journaler, schemaläggningsdiagram och andra planeringsverktyg för att planera och genomföra projektutveckling. Planeringsmaterialet bör vara en plats där eleverna kan visa en del av den matematik som ingår i deras lösningar. 
• Låt eleverna kommunicera sina processer och resultat av hela designprocessen med hjälp av verbala, grafiska, kvantitativa, virtuella och skriftliga medel, och/eller tredimensionella modeller (STL-standard 11.R & CCSS.Math.Practice.MP4).
• Förbättra kommunikations- och samarbetsförmågan genom att låta eleverna presentera för varandra och be om feedback.  
• Påminn eleverna i början av ett öppet projekt om att det kommer att finnas mer än en "korrekt" lösning och att konstruktiv kritik är avsedd att förbättra projekt, inte att kritisera dem. 
• Ställ frågor till eleverna som hjälper dem att beakta tidigare kunskaper som de lärt sig i denna och andra klasser.   
• Låt dina elevers teknik-, naturvetenskaps- eller andra lärare veta vad eleverna arbetar med i din klass så att de kan hjälpa till och/eller ge vägledning och förslag.

• Ge eleverna tid för forskning så att de kan förklara sina lösningar, utvärdera befintliga designer, samla in data, kommunicera sina processer och resultat och bifoga all nödvändig vetenskaplig forskning eller matematiska begrepp eller färdigheter (STL-standard 9.I).
• Uppmuntra eleverna att leta efter flera sätt att lösa ett problem.  När det gäller felsökning, skapa en lärandeatmosfär där eleverna förväntas "misslyckas" till en början. Genom att göra det låter du eleverna förstå problem och fortsätta lösa dem (CCSS.Math.Practice.MP1).  "Att misslyckas framåt" är en värdefull livskunskap. 
• Uppmuntra eleverna att sträva efter precision (CCSS.Math.Practice.MP6) genom att förfina sina designer och säkerställa kvalitet, effektivitet och produktivitet i sitt slutprojekt (STL-standard 11.0)
• Markera för eleverna de algebra- och geometribegrepp som ingår i deras lösningar. Till exempel kräver det algebra att räkna ut effektinställningen, körtiden eller tillryggalagd sträcka när motorerna på en hjulförsedd robot körs. När de beräknar avståndet för en sväng tillämpar de sin förståelse för vinklar. 
• Betona vikten av förhållanden och proportioner inom pedagogisk robotik. Den sträcka som en hjulförsedd robot tillryggalägger är proportionell mot hjulens omkrets. Eleverna behöver beräkna hjulets omkrets för att kunna beräkna antalet hjulrotationer de behöver för att programmera sina robotar att röra sig.
• Undvik att låta eleverna använda gissnings-och-kontroll-metoder för att programmera sina robotar. Eleverna kommer som standard att gissning och kontroll av värdena de anger för förflyttning och vändning om de inte vet ett bättre och enklare sätt att vara exakta. Genom att betona beräkningar så att de kan programmera sina robotar korrekt första gången (se föregående två punkter), lyfter du fram ett enklare och mer effektivt sätt att programmera.

Länkar till exempelaktiviteter