ทำไมต้องสอนวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษา?

รูปภาพ_สินทรัพย์_3.1__1_.jpg

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ความสนใจในวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษามีเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากครูและโรงเรียนเปิดรับศักยภาพของวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อมอบวิธีการสอนการออกแบบ วิศวกรรมศาสตร์ และเทคโนโลยีแบบลงมือปฏิบัติจริงและมีส่วนร่วมi นอกจากนี้ยังถือเป็นวิธีการแนะนำและจูงใจให้นักเรียนประกอบอาชีพในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM)iiการใช้หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาในปัจจุบันมีราคาไม่แพงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ต้องขอบคุณความเอาใจใส่และการลงทุนที่เพิ่มขึ้นทั้งหมด มอบให้กับสื่อ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นมีส่วนอย่างมากต่อการเข้าถึงเครื่องมือนี้iii ในความเป็นจริง ปัจจุบัน บางคนมองว่าวิทยาการหุ่นยนต์มีบทบาทในห้องเรียนเหมือนกับที่คอมพิวเตอร์เคยทำ เริ่มตั้งแต่ต้นทศวรรษที่ 90 และการแนะนำการใช้ซีดีรอมและ Microsoft PowerPoint ในห้องเรียนiv

จากการปรากฏตัวที่เพิ่มขึ้นของ Educational Robotics ทำให้เกิดคำถามสำคัญ อะไรคือการใช้เครื่องมือใหม่และน่าตื่นเต้นนี้ได้ดีที่สุด? เราจะกำหนดแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดได้อย่างไร? เราจะกำหนดแนวคิดเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาในห้องเรียนได้อย่างไร คำถามเหล่านี้อาจซับซ้อนกว่าที่เห็นในตอนแรก และการตอบคำถามเหล่านั้นก่อนอาจก่อให้เกิดคำถามมากกว่าตอนที่เราเริ่ม ตัวอย่างเช่น นักเรียนใช้หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาเป็นสื่อในการแสดงความคิดและการคิดของตนเอง หรือนักเรียนสร้างแนวคิดและการคิดโดยการโต้ตอบกับสื่อหรือไม่ วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาเป็นหนทางหนึ่งสำหรับนักเรียนในการแสดงความสามารถของตน หรือเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่นักเรียนใช้สร้างความสามารถใหม่ต่อหรือไม่ บางทีการพิจารณาแง่มุมหนึ่งของการใช้คอมพิวเตอร์ในห้องเรียนอาจช่วยให้เข้าใจหัวข้อนี้มากขึ้น

สื่ออาจมีขอบเขตที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับการใช้งาน การวาดภาพถือได้ว่าเป็นสื่อกลาง ซึ่งสามารถนำไปใช้ทาสีรั้วหรือโบสถ์น้อยซิสทีนได้ ความเก่งกาจของคอมพิวเตอร์ในฐานะสื่อมีเนื้อหาที่ใหญ่โตยิ่งกว่านั้นอีก คอมพิวเตอร์สามารถนำมาใช้ในห้องเรียนได้ในขอบเขตที่จำกัด ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคิดเลขหรือโปรแกรมประมวลผลคำ แต่ก็ยังถูกมองว่าเป็นวิธีการสื่อสารที่ทรงพลังในตัวมันเอง ดังที่ Mark Guzdial ชี้ให้เห็น คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นรูปแบบสมัยใหม่ของโรงพิมพ์ของ Gutenbergviและเป็นวิธีการคิดเกี่ยวกับโดเมนอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ เทคโนโลยีเช่นการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์และอัลกอริธึมจึงมีผลกระทบสำคัญต่อความเข้าใจของเราในด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์vii

แล้วขอบเขตของหุ่นยนต์เพื่อการศึกษามีอะไรบ้าง? หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาสามารถใช้เป็นวัตถุที่สร้างไว้ล่วงหน้าซึ่งทำงานเฉพาะเจาะจงมาก ในขณะที่ระบบหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาบางระบบอนุญาตให้นักเรียนมีส่วนร่วมในการออกแบบการเรียนรู้ของตนเอง เช่นเดียวกับผู้สร้างสิ่งประดิษฐ์ทางการคำนวณ แทนที่จะเป็นผู้ใช้อุปกรณ์แบบพาสซีฟที่ผู้อื่นสร้างขึ้น สำหรับพวกเขาviii. นี่เป็นการมอบโอกาสอันเป็นเอกลักษณ์สำหรับครู วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาจึงกลายเป็นสื่อกลางที่เปิดโอกาสให้นักเรียนได้ใช้เสียงและทางเลือกในการเรียนรู้ และมีส่วนร่วมไม่เพียงแต่ในการแก้ปัญหาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการค้นหาปัญหา การสร้างปัญหา การวิเคราะห์ปัญหา ตลอดจนการวางแผนและติดตามความพยายามในการแก้ปัญหา วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาจึงกลายเป็นสิ่งที่ใหญ่กว่ามาก โดยเป็นสื่อกลางในการเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับความซับซ้อนของความท้าทายที่รอพวกเขาอยู่ในขณะที่พวกเขาเตรียมตัวสำหรับงานที่ไม่มีอยู่ในปัจจุบันixและยังเป็นวิธีในการรวมเอาความชำนาญอันทรงคุณค่าอื่นๆ เข้าด้วยกัน (เช่น การสื่อสารและการทำงานร่วมกัน ) ซึ่งเป็นทักษะแห่งศตวรรษที่ 21 ที่หลากหลายยิ่งขึ้น

ความพยายามของโรงเรียนในการใช้สื่อหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาดูเหมือนจะก่อให้เกิดการสำแดงออกมามากพอๆ กับแรงจูงใจที่แตกต่างกันในการขับเคลื่อนความคิดริเริ่ม โรงเรียนบางแห่งใช้เครื่องมือนี้เป็นส่วนหนึ่งของหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์แบบสแตนด์อโลนหรือ STEM ในขณะที่โรงเรียนอื่นๆ ใช้โซลูชันสมัยใหม่นี้เพื่อเสริมวิชาแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ โรงเรียนอื่นๆ ก็ยังใช้กิจกรรมเหล่านี้เป็นกิจกรรมหลังเลิกเรียนโดยใช้ประโยชน์จากแรงจูงใจของ "การเล่นเกม" และการแข่งขันเพื่อเพิ่มการมีส่วนร่วมและการมีส่วนร่วมของนักเรียน ในลักษณะเดียวกับที่โรงเรียนเรียนรู้ว่าจะไม่จำกัดการใช้คอมพิวเตอร์กับเครื่องคิดเลขราคาแพง การใช้หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาไม่ควรถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดที่รับรู้

มูลค่าการสำรวจโดยละเอียดคือการใช้งานหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาดังต่อไปนี้:

• เพื่อทำความเข้าใจโลกของเรา
• เพื่อสอนการศึกษา STEM แบบบูรณาการในรูปแบบใหม่
• เพื่อสอนการคิดเชิงคำนวณ
• เพื่อให้คุ้นเคยกับการวนซ้ำและเรียนรู้จากความล้มเหลว
• เพื่อเปิดรับและเรียนรู้เกี่ยวกับงานแห่งอนาคต

เพื่อทำความเข้าใจโลกของเรา

วิทยาศาสตร์คือการอธิบายโลกแห่งธรรมชาติ นักเรียนที่มีความรู้ทางวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจทั้งแนวคิดและแนวปฏิบัติของวิทยาศาสตร์ได้ ดังนั้นการสอนวิทยาศาสตร์ให้นักเรียนมีโอกาสที่จะเข้าใจโลกที่พวกเขาอาศัยอยู่ นี่คือเหตุผลว่าทำไมหลักสูตรมัธยมปลายทั่วประเทศจึงรวมวิชาต่างๆ เช่น ดาราศาสตร์ ชีววิทยา และเคมี แต่แล้วหุ่นยนต์ล่ะ? เห็นได้ชัดว่าหุ่นยนต์แพร่หลายในชีวิตประจำวันของเรา และความชุกนั้นเพิ่มขึ้นx การปรับปรุงเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับหุ่นยนต์ได้นำไปสู่การเติบโตแบบทวีคูณของพลังการคำนวณและการจัดเก็บข้อมูลxi สิ่งนี้ส่งผลให้หุ่นยนต์สามารถเรียนรู้และตัดสินใจโดยอาศัยประสบการณ์ของหุ่นยนต์ตัวอื่นได้ หุ่นยนต์ไม่ใช่เครื่องจักรที่ทำหน้าที่ง่ายๆ อีกต่อไป นอกจากนี้ ความต้องการหุ่นยนต์และเทคโนโลยีหุ่นยนต์ที่เพิ่มขึ้นก็ส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมต่างๆ ใช่ โรงงานเป็นบ้านของหุ่นยนต์หลายตัว แต่ปัจจุบันหุ่นยนต์ก็พบเห็นได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมด้านการศึกษาและความบันเทิง ค่อนข้างเป็นไปได้ที่ในอนาคตอันใกล้นี้ หุ่นยนต์จะช่วยเหลือสมาชิกผู้สูงอายุจำนวนมากให้ใช้ชีวิตอย่างอิสระในบ้านของตน ซึ่งทำให้เกิด "หุ่นยนต์ร่วม" สาขาใหม่xii

ถูกต้องแล้ว โรงเรียนต่างๆ สอนเกี่ยวกับดาวเคราะห์และดวงดาวที่มีอยู่ห่างออกไปหลายปีแสง…แต่ไม่เกี่ยวกับเทคโนโลยีที่หลายๆ คนโต้ตอบด้วยในแต่ละวัน นี่เป็นความท้าทาย แต่ก็เป็นโอกาสด้วย การศึกษาขับเคลื่อนวิทยาศาสตร์และนวัตกรรม การศึกษาชีววิทยายังคงนำไปสู่การรักษาที่ดีขึ้นและการขจัดความเจ็บป่วยและโรคภัยไข้เจ็บxiii. หากวิทยาการหุ่นยนต์กลายเป็นวิชาหลักในโรงเรียนของเรา ก็อาจมีผลกระทบที่คล้ายกัน

เพื่อสอนการศึกษา STEM แบบบูรณาการในรูปแบบใหม่

GirlPowered_Workshop_DrivingRobot_web.jpg

นักวิจัยด้านการศึกษาแนะนำว่าครูมักจะประสบปัญหาในการสร้างการเชื่อมโยงข้ามสาขาวิชา STEMxiv สิ่งนี้ทำให้เกิดความท้าทายสำหรับโรงเรียนต่างๆ เนื่องจากมาตรฐานวิทยาศาสตร์รุ่นต่อไปนำเสนอแนวคิดแบบตัดขวางซึ่งครอบคลุมขอบเขตทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน ดังนั้น นักเรียนจะมีปัญหาในการถ่ายทอดแนวคิดที่บ่อยครั้งอาจสอนโดยแยกออกไปเป็นบริบทบูรณาการที่พวกเขาจะเห็นในการสอบประเมินผล ผลที่ตามมาอีกประการหนึ่งของการสอนแนวคิดทางวิทยาศาสตร์แบบแยกส่วนโดยไม่ได้ตั้งใจก็คือแนวโน้มที่จะสร้างสภาพแวดล้อมการเรียนรู้ที่ทำให้นักเรียนไม่มีส่วนร่วม ตัวอย่างที่แท้จริงที่พวกเขาเห็นเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ในชีวิตประจำวันมีการบูรณาการอย่างลึกซึ้งในสาขาวิชา STEM ซึ่งตรงข้ามกับความเป็นเอกเทศ เป้าหมายของการศึกษา STEM คือการช่วยให้นักเรียนจัดระเบียบข้อมูลภายในและข้ามสาขาวิชา เพื่อให้สามารถระบุและให้เหตุผลกับความคล้ายคลึงและรูปแบบเชิงโครงสร้างที่ลึกซึ้งภายในข้อมูลนี้ จุดสุดยอดทำให้เกิดความสามารถในการประยุกต์องค์ความรู้นี้กับสถานการณ์และปัญหาที่ซับซ้อนในชีวิตประจำวันxv.

วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาสามารถช่วยจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ได้โดยทำหน้าที่เป็นผู้อำนวยความสะดวกให้กับครูและโรงเรียนในขณะที่พวกเขาต้องการจัดการเรียนการสอน STEM เนื่องจากขอบเขตของหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาก้าวไปไกลกว่าของเล่นที่สามารถให้คำแนะนำง่ายๆ ได้ ห้องเรียนที่ใช้หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาจึงสามารถเสนอความท้าทายด้านวิศวกรรมและการเขียนโปรแกรมที่แข็งแกร่งให้กับนักเรียนได้

เพื่อสอนการคิดเชิงคำนวณ

ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา การคิดเชิงคำนวณได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นและการรวมอยู่ในห้องเรียนระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษาตอนปลาย (K-12)xvii การคิดเชิงคำนวณถูกรวมไว้เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐานวิทยาศาสตร์ยุคถัดไป และเป็นส่วนสำคัญทางคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในโลกแห่งความเป็นจริง การคิดเชิงคำนวณได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นส่วนสำคัญของห้องเรียน STEMxviii

"แรงจูงใจหลักในการแนะนำการคิดเชิงคำนวณในห้องเรียนวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์คือธรรมชาติของสาขาวิชาเหล่านี้ที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วเมื่อมีการฝึกฝนในโลกของมืออาชีพ"

(BAILEY BORWEIN 2011; FOST ER 2006; Henderson และคณะ 2007)

“ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา เกือบทุกสาขาที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ได้เห็นการเติบโตของสาขาคอมพิวเตอร์”

(ไวน์ทรอป และคณะ 2017)

ความนิยมของการคิดเชิงคำนวณเป็นแนวคิดที่เพิ่มขึ้นทั้งในและนอกโรงเรียน ทำให้โรงเรียนพยายามค้นหาเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการบูรณาการและสอนการคิดเชิงคำนวณให้กับนักเรียน เป้าหมายที่สอดคล้องกันคือการขยายการมีส่วนร่วมในชั้นเรียน โดยเฉพาะวิทยาการคอมพิวเตอร์ ที่เจาะลึกเรื่องการคิดเชิงคำนวณอย่างมาก การจัดการกับช่องว่างทางเพศในสาขาวิชานี้ก็เป็นเป้าหมายที่สอดคล้องกันเช่นกัน ปัจจุบัน เด็กผู้หญิงคิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของผู้สอบ AP ทั้งหมด แต่คิดเป็นเพียง 25% ของผู้สอบ AP วิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์xix

วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาสามารถเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการสอนการคิดเชิงคำนวณในขณะเดียวกันก็ช่วยขยายเป้าหมายการมีส่วนร่วมด้วยxx xxi ความก้าวหน้าล่าสุดในวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาได้ลดต้นทุนและเพิ่มความสะดวกในการใช้งาน ทำให้นักเรียนเข้าถึงได้มากขึ้น และค่อยๆ กลายเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ในการเรียนรู้แนวคิด STEM แบบนามธรรม ด้วยเหตุนี้ ความเชื่อมโยงระหว่างวิทยาการคอมพิวเตอร์และหุ่นยนต์จึงมีความชัดเจน นักเรียนมีความสามารถในการตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ให้ทำงานที่ซับซ้อน ทั้งในห้องเรียนและในสนามแข่งขัน แม้ว่าการปฏิบัติงานที่ซับซ้อนอาจเป็นจุดสิ้นสุด แต่วิธีการเกี่ยวข้องกับการแยกย่อยงานเหล่านี้ออกเป็นส่วนเล็กๆ จากนั้นจึงค่อยสร้างงานเหล่านั้นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างโซลูชัน ในห้องเรียน โครงของกระบวนการนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง และอีกครั้งหนึ่งที่หุ่นยนต์เพื่อการศึกษาสามารถมีประสิทธิภาพในการอำนวยความสะดวกทั้งในการย่อยสลายและนั่งร้านของงานที่ซับซ้อน ด้วยเหตุนี้ หุ่นยนต์จึงสามารถเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการสอนการคิดเชิงคำนวณได้ หลักฐานแสดงให้เห็นxxii xxiii การสอนการคิดเชิงคำนวณที่มีประสิทธิผลยังส่งผลให้เกิดความสามารถในการประยุกต์การคิดเชิงคำนวณในขอบเขตต่างๆ ความสามารถในการสอนทักษะการคิดเชิงคำนวณทั่วไปอย่างมีประสิทธิภาพ ขณะเดียวกันก็เสนอวิธีที่จะช่วยกระจายนักเรียนที่เข้าสู่สาขาเหล่านี้ไปพร้อมๆ กัน ทำให้วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษามีส่วนสำคัญในการบูรณาการการคิดเชิงคำนวณเข้ากับโรงเรียนและวิทยาการคอมพิวเตอร์สำหรับการเคลื่อนไหวทั้งหมด

เพื่อให้รู้สึกสบายใจกับการทำซ้ำและเรียนรู้จากความล้มเหลว

_E33A2242.jpg

การออกแบบทางวิศวกรรมและวิธีการทางวิทยาศาสตร์เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกัน แต่มีความแตกต่างที่สำคัญ ในทางวิทยาศาสตร์ มีการเน้นที่การค้นหากฎทั่วไปที่อธิบายการกระทำของโลกและจักรวาลของเรา ในขณะที่วิศวกรรมเกี่ยวข้องกับการค้นหาวิธีแก้ไขปัญหาเฉพาะที่ตอบสนองข้อจำกัดทั้งหมดที่มีอยู่ในปัญหานั้นxxiv บางคนได้สรุปความแตกต่างนี้ด้วยคำพูดที่ว่า "นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบแต่วิศวกรสร้าง"xxv เมื่อพิจารณาถึงกระบวนการสร้างสรรค์ เราต้องตระหนักว่ากระบวนการนี้มักจะขึ้นอยู่กับการทำซ้ำอย่างมีนัยสำคัญ

การทำซ้ำหลายครั้งมีความสำคัญต่อแนวคิดทางวิศวกรรมและกิจกรรมที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อบรรลุวัตถุประสงค์บางประการ ไม่ว่าจะเป็นการบรรลุ/เกินความคาดหวังของลูกค้า หรือการเข้าร่วมในความท้าทายทางการแข่งขัน การทำซ้ำหลายครั้งที่จำเป็นในกิจกรรมวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาได้รับการยอมรับว่าสามารถรักษาความสนใจของนักเรียนและการมีส่วนร่วมอย่างยั่งยืนxxvi นอกจากนี้ องค์ประกอบของชุดหุ่นยนต์ด้วยชิ้นส่วนต่างๆ มากมายที่สามารถประกอบและแยกชิ้นส่วนได้อย่างรวดเร็ว ช่วยส่งเสริมทัศนคติของการวนซ้ำ เนื่องจากการทำซ้ำหลายครั้งมักจะกล่าวถึงบทเรียนชีวิตที่สำคัญของการ "ลอง ลองอีกครั้ง" นักเรียนจะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการเรียนรู้ว่า "ความล้มเหลว" สามารถยอมรับได้ว่าเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการทั้งหมด บทเรียนที่นำไปใช้ได้อย่างกว้างขวางอีกบทหนึ่งซึ่งมีมุมมองเชิงนามธรรมมากขึ้นเกี่ยวกับคุณประโยชน์เสริมของเครื่องมือนี้คือแนวโน้มของวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาที่จะนำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่หลากหลาย แม้กระทั่งความท้าทายที่ง่ายที่สุด อะไรสามารถขยายขอบเขตอันไกลโพ้นของนักเรียนได้มากกว่าการตระหนักว่ามีวิธีแก้ไขปัญหาเดียวกันหลายวิธีจริงๆ เราเห็นว่าสิ่งนี้ก่อให้เกิดประโยชน์ที่น่าสนใจ: มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นที่นักเรียนขอคำติชมจากครู และมีแนวโน้มสูงขึ้นที่นักเรียนจะเข้าใจว่าสิ่งที่พวกเขากำลังเรียนรู้เป็นสิ่งสำคัญxxvii ประโยชน์ที่ได้รับจากที่นั่นเท่านั้น - ครูให้นักเรียนมีส่วนร่วมด้วยวิธีนี้สามารถนำไปสู่การรับรู้ความสามารถตนเองของนักเรียนที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญที่นำไปสู่ความเต็มใจที่จะเรียนรู้มากขึ้นจากความล้มเหลว

สัมผัสและเรียนรู้เกี่ยวกับงานแห่งอนาคต

การเปลี่ยนแปลงซึ่งเป็นสิ่งเดียวที่สม่ำเสมอของเรานั้นไม่ใช่เรื่องแปลกสำหรับธรรมชาติของงาน ในปี 1900 แรงงานอเมริกันประมาณ 40% ทำงานในฟาร์ม ปัจจุบันตัวเลขดังกล่าวมีเพียง 2%.xxix หากดูเหมือนนานเกินไปและห่างไกลเกินไป ลองพิจารณาว่าเมื่อ 50 ปีที่แล้ว คนทำงานโดยเฉลี่ยไม่จำเป็นต้องอ่านหรือเขียนในระหว่างวันทำงานxxx กระแสน้ำในปัจจุบันเป็นตัวอย่างที่ชัดเจนในการศึกษาปี 2013 ที่มีการอ่านและอภิปรายกันอย่างแพร่หลายโดยแผนกวิทยาศาสตร์วิศวกรรมศาสตร์ของมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด ซึ่งประมาณการว่า 47% ของงานในปัจจุบันมีความเสี่ยงที่จะสูญเสียไปจากระบบอัตโนมัติ

ความแตกต่างที่สำคัญของข้อกังวลในปัจจุบัน ซึ่งตรงข้ามกับการทำลายงานและการสร้างงานตามปกติของเมื่อวาน คือ "การแบ่งขั้วงาน" คำนี้ใช้กับโอกาสการจ้างงานที่ลดลง ซึ่งหมายความว่า มีความต้องการงานทักษะสูงและทักษะต่ำเป็นที่ต้องการสูง แต่โอกาสสำหรับงานที่มีทักษะปานกลางและค่าจ้างปานกลางกลับลดลงxxxii ปัญหาสำคัญนี้สามารถสืบย้อนไปถึงระบบอัตโนมัติของงานประจำ และคำตอบเกี่ยวข้องกับการรับทราบถึงความหลีกเลี่ยงไม่ได้ของระบบอัตโนมัติโดยการทำงานอย่างสร้างสรรค์ไปสู่การเสริม ธุรกิจที่ขับเคลื่อนกระแสเหล่านี้ประสบความสำเร็จคือธุรกิจที่ตอบสนองด้วยความยืดหยุ่นและความลื่นไหล เรียนรู้ที่จะทำงานกับเทคโนโลยี แทนที่จะวิ่งหนีหรือต่อต้านการมีอยู่และผลกระทบที่น่ากลัวxxxiii ในฐานะนักการศึกษา จำเป็นอย่างยิ่งที่เราต้องตอบสนองอย่างสร้างสรรค์ด้วยการค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นนวัตกรรมเพื่อรับมือกับความไม่แน่นอนในอนาคต ขึ้นอยู่กับระบบการศึกษาระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษาในการรับรู้ถึงความเป็นจริงที่กำลังจะเกิดขึ้น และการสอนทักษะที่เกี่ยวข้องและมีคุณค่า ซึ่งในกรณีนี้อาจหมายถึงสิ่งต่างๆ ที่คอมพิวเตอร์ไม่เก่ง ซึ่งรวมถึงความคิดสร้างสรรค์ ทักษะความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล และการแก้ปัญหา ทักษะทั้งหมดที่สามารถปลูกฝังได้มาจากการใช้วิทยาการหุ่นยนต์เพื่อการศึกษาอย่างประณีตxxxiv


และAlimisis, Dimitris, บรรณาธิการ. การศึกษาของครูเกี่ยวกับวิธีการสอนคอนสตรัคติวิสต์ที่เสริมด้วยหุ่นยนต์ สำนักวิชาครุศาสตร์และเทคโนโลยี, 2552.

iiเอเบน บี. วิเธอร์สปูน, รอสส์ เอ็ม. ฮิกาชิ, คริสเตียน ดี. ชุนน์, เอมิลี่ ซี. แบห์ร และโรบิน ชูป 2017. การพัฒนาการคิดเชิงคำนวณผ่านหลักสูตรการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์เสมือน พลอากาศเอกทรานส์ คอมพิวเตอร์ การศึกษา 18, 1, บทความ 4 (ตุลาคม 2017), 20 หน้า

iiiเอเบน บี. วิเธอร์สปูน, รอสส์ เอ็ม. ฮิกาชิ, คริสเตียน ดี. ชุนน์, เอมิลี่ ซี. แบห์ร และโรบิน ชูป 2017. การพัฒนาการคิดเชิงคำนวณผ่านหลักสูตรการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์เสมือน พลอากาศเอกทรานส์ คอมพิวเตอร์ การศึกษา 18, 1, บทความ 4 (ตุลาคม 2017), 20 หน้า

iv“คอมพิวเตอร์ในห้องเรียน” Wikipedia, มูลนิธิ Wikimedia, 10 มิถุนายน 2018, en.wikipedia.org/wiki/Computers_in_the_classroom กับ เดวิด ไวน์ทรอพ และอูรี วิเลนสกี้ 2017. การเปรียบเทียบการเขียนโปรแกรมแบบบล็อกและแบบข้อความในห้องเรียนวิทยาการคอมพิวเตอร์ระดับมัธยมปลาย พลอากาศเอกทรานส์ คอมพิวเตอร์ การศึกษา 18, 1, บทความ 3 (ตุลาคม 2017), 25 หน้า.

viกุซไดอัล, มาร์ก. การออกแบบการศึกษาด้านคอมพิวเตอร์ที่เน้นผู้เรียนเป็นศูนย์กลาง: การวิจัยเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์สำหรับทุกคน มอร์แกน & ผู้จัดพิมพ์ Claypool, 2016 vii Weintrop, D., Beheshti, E., Horn, M. และคณะ เจ วิทย์ เอ็ดดูค เทคโนล (2016) 25: 127. https://doi.org/10.1007/s10956- 015-9581-5

viiiMartin, F., Mikhak, B., Resnick, M., Silverman, B. และ Berg, R. (2000) To Mindstorms and Beyond: วิวัฒนาการของชุดก่อสร้างสำหรับเครื่องจักรมหัศจรรย์ ซีรีส์ Morgan Kaufmann ในเทคโนโลยีเชิงโต้ตอบ หุ่นยนต์สำหรับเด็ก: สำรวจเทคโนโลยีใหม่เพื่อการเรียนรู้ หน้า: 9 - 33

ixเฮโรลด์, เบนจามิน. “อนาคตของการทำงานไม่แน่นอน โรงเรียนควรกังวลในตอนนี้” สัปดาห์การศึกษา กันยายน 2017

xฮาวส์, นิค “ความเป็นจริงของหุ่นยนต์ในชีวิตประจำวัน” มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม, 2018, www.birmingham.ac.uk/research/perspective/reality-of-robots.aspx

xแดง, สันจิต. “การปฏิวัติหุ่นยนต์เพิ่งเริ่มต้น” TechCrunch, TechCrunch, 4 มิถุนายน 2018, techcrunch.com/2018/06/03/the-robot-revolution-is-just-beginning/ สิบสอง จอห์นสัน, อาร์ โคลิน “'Co-Robots' ช่วยเพิ่มผลผลิตของมนุษย์” วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ไทม์ส 12 ส.ค. 2555

xiii“5 ความก้าวหน้าทางชีววิทยาที่ก้าวล้ำ” บล็อก Brainscape, บล็อก Brainscape, 26 พฤษภาคม 2017, www.brainscape.com/blog/2015/06/biology-breakthroughs-and-discoveries/

xivเคลลี่, ท็อดด์ อาร์ และเจ. เจฟฟ์ โนวส์ “กรอบแนวคิดสำหรับการศึกษาสะเต็มศึกษาแบบบูรณาการ” วารสารนานาชาติด้านการศึกษา STEM , 19 กรกฎาคม 2559

xvฮันนี่, มาร์กาเร็ต และคณะ การบูรณาการ STEM ในการศึกษาระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษา (K-12): สถานะ อนาคต และวาระการวิจัย สำนักพิมพ์สถาบันการศึกษาแห่งชาติ, 2014.

xviiเอเบน บี. วิเธอร์สปูน, รอสส์ เอ็ม. ฮิกาชิ, คริสเตียน ดี. ชุนน์, เอมิลี่ ซี. แบร์ และโรบิน ชูป 2017. การพัฒนาการคิดเชิงคำนวณผ่านหลักสูตรการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์เสมือน พลอากาศเอกทรานส์ คอมพิวเตอร์ การศึกษา 18, 1, บทความ 4 (ตุลาคม 2017), 20 หน้า

xviiiยาดาฟ อามาน และคณะ “การคิดเชิงคำนวณเพื่อการศึกษาครู” ACM, 1 เมษายน 2017, cacm.acm.org/magazines/2017/4/215031-computational-thinking-for-teacher-education/fulltext

xix“สตรีในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์” ComputerScience.org, www.computerscience.org/resources/women-incomputer-science/

xxฮัมเนอร์ เอมิลู และคณะ “บันทึกหุ่นยนต์: ขยายการมีส่วนร่วมในขั้นตอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ผ่านการสำรวจทางเทคนิคทางสังคม” สมาคมเพื่อความก้าวหน้าของปัญญาประดิษฐ์

xxiเอ. เมลคิออร์, เอฟ. โคเฮน, ที. คัตเตอร์ และ ที. เลวิตต์ 2005. More Than Robots: การประเมินผู้เข้าร่วมการแข่งขันหุ่นยนต์ครั้งแรกและผลกระทบจากสถาบัน โรงเรียน Brandeis University Heller สำหรับนโยบายสังคมและการจัดการ, Waltham, MA

xxiiเอเบน บี. วิเธอร์สปูน, รอสส์ เอ็ม. ฮิกาชิ, คริสเตียน ดี. ชุนน์, เอมิลี่ ซี. แบห์ร และโรบิน ชูป 2017.
การพัฒนาการคิดเชิงคำนวณผ่านหลักสูตรการเขียนโปรแกรมหุ่นยนต์เสมือน. พลอากาศเอกทรานส์ คอมพิวเตอร์
การศึกษา 18, 1, บทความ 4 (ตุลาคม 2017), 20 หน้า

xxiiiLiu, A., Schunn, CD, Flot, J., & Shoop, R. (2013) บทบาทของกายภาพในสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรมที่หลากหลาย .. การศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์, 23(4), 315-331

xivพิเศษ, โรงเรียน. “วิธีการทางวิทยาศาสตร์เทียบกับกระบวนการออกแบบทางวิศวกรรม” Schoolyard, 15 พ.ย. 2017, blog.schoolspecialty.com/scientific-method-vs-engineering-design-process/

xxvเคธี ลินดา พีบี และเกร็ก เพียร์สัน วิศวกรรมในการศึกษาระดับอนุบาลถึงมัธยมศึกษา (K-12): การทำความเข้าใจสถานะและการปรับปรุง
อนาคต สำนักพิมพ์สถาบันการศึกษาแห่งชาติ, 2552.

xxviSilk, EM, Higashi, R., Shoop, R., & Schunn, CD (2010) การออกแบบกิจกรรมเทคโนโลยีที่สอนคณิตศาสตร์ ครูเทคโนโลยี, 69(4), 21-27

xxviiมาร์ซาโน, โรเบิร์ต เจ., เดบรา พิกเคอริง และแทมมี่ เฮเฟลโบเวอร์ ห้องเรียนที่มีส่วนร่วมสูง Bloomington, IN: การวิจัย Marzano, 2011 พิมพ์.

xxviiiมาร์ซาโน, โรเบิร์ต เจ., เดบรา พิกเคอริง และแทมมี่ เฮเฟลโบเวอร์ ห้องเรียนที่มีส่วนร่วมสูง Bloomington, IN: การวิจัย Marzano, 2011 พิมพ์.

xxixวิลเลี่ยม, ดีแลน การสร้างโรงเรียนที่เด็กๆ ของเราต้องการ: เหตุใดสิ่งที่เราทำอยู่ตอนนี้จึงไม่ช่วยอะไรได้มากนัก (และสิ่งที่เราสามารถทำได้แทน) การเรียนรู้วิทยาศาสตร์นานาชาติ 2561

xxxวิลเลี่ยม, ดีแลน การสร้างโรงเรียนที่เด็กๆ ของเราต้องการ: เหตุใดสิ่งที่เราทำอยู่ตอนนี้จึงไม่ช่วยอะไรได้มากนัก (และสิ่งที่เราสามารถทำได้แทน) การเรียนรู้วิทยาศาสตร์นานาชาติ 2561

xxxiเฟรย์, คาร์ล เบเนดิกต์ และไมเคิล ออสบอร์น “อนาคตของการจ้างงาน: งานด้านคอมพิวเตอร์มีความอ่อนไหวเพียงใด” 17 กันยายน 2013, หน้า 1–72.

xxxiiCanon, Maria E. และ Elise Marifian “การแบ่งขั้วงานทำให้แรงงานที่มีทักษะปานกลางขาด | เซนต์หลุยส์เฟด” Federal Reserve Bank of St. Louis, Federal Reserve Bank of St. Louis, 4 ธันวาคม 2017, www.stlouisfed.org/publications/regional-economist/january-2013/job-polarization-leaves-middleskilled-workersout-in-the -เย็น.

xxxiiiรามัน, เอมี่ เบิร์นสไตน์อานันท์. “การแยกส่วนครั้งใหญ่: บทสัมภาษณ์ของ Erik Brynjolfsson และ Andrew McAfee” Harvard Business Review, 13 มี.ค. 2017, hbr.org/2015/06/the-great-decoupling

xxxivรามาน, เอมี่ เบิร์นสไตน์อานันท์. “การแยกส่วนครั้งใหญ่: บทสัมภาษณ์ของ Erik Brynjolfsson และ Andrew McAfee” Harvard Business Review, 13 มี.ค. 2017, hbr.org/2015/06/the-great-decoupling

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: