Eğitim Robotiğinin Mühendislikle Bağlantısı

Robotik sadece gelecek değil, aynı zamanda şimdiki zamandır. Öğrencileri programlama, sensörler ve otomasyonla tanıştırarak, hem 21. yüzyılın iş gücünde hem de günlük yaşamda başarılı olmak için gereken kritik bilişimsel düşünme becerilerini geliştirirler. Akademik olarak eğitsel robotik, çok çeşitli öğrenme fırsatları sunar çünkü disiplinin önkoşulları STEM (Bilim, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) ve hatta STEAM'dir (Bilim, Teknoloji, Mühendislik, Sanat ve Matematik). Robotik her zaman somut ve öğrencilere uygulanabilir şekillerde disiplinlerarasıdır. Ek olarak, eğitsel robotiği içeren etkinlikler, öğrencilerin işbirliği yapmasını, hesaplamalı düşünmesini, sorun gidermeyi (problemleri tanımlama ve çözmeyi) ve 21. yüzyıl profesyonelleri için temel beceriler olan yenilik yapmayı gerektirir. 

Eğitsel robotik, öğrencilerin mühendislik tasarım sürecini uygulamaları için harika bir bağlamdır ve aynı zamanda öğrencilerin teknik sözlü ve yazılı iletişim becerilerini geliştirmeleri ve iyileştirmeleri için de bir bağlam sağlar. Tasarım süreci boyunca öğrenciler aynı zamanda problem çözme, sorun giderme, araştırma ve geliştirme, buluş ve yenilik gibi değerli becerileri geliştirme özgürlüğüne de sahip olurlar.  Kısıtlamalar dahilinde çalışmayı, sorunlara birden fazla çözüm belirlemeyi ve yineleme yoluyla mümkün olan en iyi çözümü bulmayı öğrenirler.

İpuçları, öneriler, & hedeflenecek bazı potansiyel standartlar

• Proje tabanlı öğrenmeyi (PBL) kolaylaştırmak için sınıfınızı düzenleyin ve öğrencilerin projeyi tamamlamak için ekipler halinde işbirliği yapmasını sağlayın. Öğrencilerin beklentilerinizi anlaması için projenin başında hem işbirlikçi çabalar hem de teslim edilebilir proje için değerlendirme listeleri sağlayın. 
• Öğrencilerin, sorunları mühendislik yoluyla çözülebilecek daha küçük, daha yönetilebilir sorunlara bölerek karmaşık gerçek dünya sorunlarına çözümler tasarlarken proje geliştirmeyi planlamak ve yürütmek için günlükleri, zamanlama çizelgelerini ve diğer planlama araçlarını kullanmalarını sağlayın (NGS Standardı: HS) -ETS1-2).
• Öğrencilerin birbirlerine sunum yapmasına ve geri bildirim istemesine olanak tanıyarak iletişim ve işbirliği becerilerini geliştirin.  
• Öğrencilerin süreçlerini ve tüm tasarım sürecinin sonuçlarını sözlü, grafik, niceliksel, sanal ve yazılı araçlar ve/veya üç boyutlu modeller kullanarak aktarmalarına izin verin (STL standardı: 11.R).
• Açık uçlu bir projenin başlangıcında öğrencilere birden fazla "doğru" çözüm olacağını ve yapıcı eleştirinin projeleri eleştirmek değil geliştirmek amacıyla yapıldığını hatırlatın. Maliyet, güvenlik, güvenilirlik ve estetiğin yanı sıra olası sosyal, kültürel ve çevresel etkiler de dahil olmak üzere bir dizi kısıtlamayı hesaba katan öncelikli kriterlere ve ödünleşimlere dayalı olarak karmaşık gerçek dünya sorunlarına yönelik çeşitli çözümlerin değerlendirilmesini teşvik edin ( NGS Standardı: HS-ETS1-3).
• Öğrencilere bu ve diğer derslerde öğrenilen önceki bilgileri dikkate almalarına yardımcı olacak sorular sorun.
• Öğrencilerinizin matematik, fen bilimleri ve/veya diğer öğretmenlerinin, size yardımcı olabilmeleri ve/veya rehberlik ve önerilerde bulunabilmeleri için, öğrencilerinizin sınıfınızda ne üzerinde çalıştıklarını bilmelerini sağlayın.

• Öğrencilerin çözümlerini açıklayabilmeleri, mevcut tasarımları değerlendirebilmeleri, veri toplayabilmeleri, süreçlerini ve sonuçlarını aktarabilmeleri ve gerekli bilimsel araştırma veya matematik kavramlarını veya becerilerini ekleyebilmeleri için araştırma için zaman sağlayın (STL standardı: 9.I).
• Öğrencileri bir sorunu çözmek için birden fazla yol aramaya teşvik edin.  Sorun giderme konusunda, öğrencilerin ilk başta "başarısız olmalarının" beklendiği bir öğrenme ortamı yaratın. "İleri başarısız olmak" (başarısızlığı başarıya doğru ilerlemenin bir yolu olarak kullanmak) değerli bir yaşam becerisidir. 
• Öğrencileri tasarım sürecine dahil edin. Bunu yapmak, onların bir sorunu tanımlama, beyin fırtınası yapma, araştırmayı araştırma ve fikir üretme, kriterleri belirleme ve kısıtlamaları belirleme, sorunu çözmek için bir yaklaşım seçme, tasarımı test etme ve değerlendirme, tasarımı iyileştirme, geliştirme ve iletişim süreçlerine aktif olarak katılmalarına olanak tanır. ve sonuçlar (STL: standart 8.H).
• Öğrencilere deneyler gerçekleştirirken, ölçümler yaparken veya teknik görevleri yerine getirirken, özel durumlar veya istisnalarla ilgilenirken karmaşık, çok adımlı bir prosedürü tam olarak takip etme fırsatı sağlayın (CCS Standardı: RST.9-10.3).  Daha sonra onları nihai ürünün kalitesini, verimliliğini ve üretkenliğini garanti altına alacak şekilde tasarımları/süreçleri iyileştirmeye teşvik edin (STL: standart 11.0).
• Sınıf seviyelerine uygun belirli bilimsel veya teknik bağlamda kullanılan sembollerin, anahtar terimlerin ve diğer alana özgü kelime ve ifadelerin anlamlarını belirleyebilmelerini sağlayarak öğrencilerin teknik okuma becerilerini geliştirin (CCS Standartları: RST.9). -10.4 & RST.11-12.4).

Örnek etkinliklere bağlantılar