Підключення освітньої робототехніки до техніки

Робототехніка - це не тільки майбутнє, але й сьогодення. Ознайомлюючи студентів із програмуванням, датчиками та автоматизацією, вони вдосконалюють навички критичного обчислювального мислення, необхідні для досягнення успіху як у робочій силі 21 століття, так і в повсякденному житті. В академічному плані освітня робототехніка надає широкий спектр можливостей для навчання, оскільки передумовами для цієї дисципліни є STEM (наука, технологія, інженерія та математика) і навіть STEAM (наука, технологія, інженерія, мистецтво та математика). Робототехніка завжди є міждисциплінарною у спосіб, який є відчутним і застосовним для студентів. Крім того, заходи, пов’язані з освітньою робототехнікою, вимагають, щоб студенти співпрацювали, мислили комп’ютерно, усували неполадки (виявляли та вирішували проблеми) та впроваджували інновації, що є основними навичками для професіоналів 21-го століття. 

Навчальна робототехніка є чудовим контекстом для того, щоб студенти відпрацьовували процес інженерного проектування, а також надає студентам контекст для розвитку та вдосконалення своїх технічних усних і письмових навичок спілкування. Завдяки процесу проектування студенти також мають свободу відточувати цінні навички вирішення проблем, усунення несправностей, досліджень і розробок, винахідництва та інновацій.  Вони вчаться працювати в рамках обмежень, визначати кілька рішень проблем і знаходити найкраще можливе рішення шляхом повторення.

Поради, пропозиції, & деякі потенційні стандарти для націлювання

• Організуйте свій клас, щоб полегшити навчання на основі проектів (PBL), і нехай студенти співпрацюють у командах для завершення проекту. Надайте рубрики як для спільних зусиль, так і для кінцевого проекту на початку проекту, щоб студенти визнали ваші очікування. 
• Попросіть студентів використовувати журнали, графіки та інші інструменти планування для планування та виконання розробки проекту, коли вони розробляють рішення для складних реальних проблем, розбиваючи проблеми на менші, більш керовані проблеми, які можна вирішити за допомогою інженерії (Стандарт NGS: HS -ETS1-2).
• Удосконалюйте навички спілкування та співпраці, дозволяючи студентам виступати один перед одним і запитувати відгуки.  
• Дозвольте студентам повідомляти про свої процеси та результати всього процесу проектування, використовуючи вербальні, графічні, кількісні, віртуальні та письмові засоби та/або тривимірні моделі (стандарт STL: 11.R).
• На початку відкритого проекту нагадайте учням, що буде більше одного «правильного» рішення і що конструктивна критика призначена для покращення проектів, а не для їх критики. Сприяти оцінці різних рішень складних проблем реального світу на основі пріоритетних критеріїв і компромісів, які враховують ряд обмежень, включаючи вартість, безпеку, надійність і естетику, а також можливі соціальні, культурні та екологічні наслідки ( Стандарт NGS: HS-ETS1-3).
• Ставте запитання учням, які допоможуть їм розглянути попередні знання, отримані в цьому та інших класах.
• Повідомте вчителям математики, природничих наук та/або іншим учителям ваших учнів, над чим учні працюють у вашому класі, щоб вони могли допомогти та/або надати вказівки та пропозиції.

• Виділіть час для дослідження, щоб студенти могли пояснити свої рішення, оцінити існуючі проекти, зібрати дані, повідомити про свої процеси та результати та додати будь-які необхідні наукові дослідження або математичні концепції чи навички (стандарт STL: 9.I).
• Заохочуйте учнів шукати кілька шляхів вирішення проблеми.  Що стосується усунення несправностей, створіть навчальну атмосферу, в якій студенти спочатку очікують «невдаху». «Невдачі» (використання невдач як способу просування вперед до успіху) є цінною життєвою навичкою. 
• Занурте учнів у процес проектування. Це дозволяє їм активно брати участь у визначенні проблеми, мозковому штурмі, дослідженні та генеруванні ідей, визначенні критеріїв та визначенні обмежень, виборі підходу до вирішення проблеми, тестуванні та оцінці дизайну, вдосконаленні дизайну, його розробці та комунікації процесів і результати (STL: стандарт 8.H).
• Надайте студентам можливість точно дотримуватися складної багатоетапної процедури під час проведення експериментів, вимірювань або виконання технічних завдань, звертаючи увагу на особливі випадки чи винятки (Стандарт CCS: RST.9-10.3).  Потім заохочуйте їх до вдосконалення дизайну/процесу для забезпечення якості, ефективності та продуктивності кінцевого продукту (STL: стандарт 11.0).
• Удосконалюйте навички технічного читання учнів, переконавшись, що вони можуть визначати значення символів, ключових термінів та інших предметних слів і фраз, які використовуються в конкретному науковому чи технічному контексті, що відповідає їхньому класу (Стандарти CCS: RST.9 -10.4 & RST.11-12.4).

Посилання на зразки діяльності