Kết nối Robot giáo dục với Kỹ thuật

Robotics không chỉ là tương lai mà còn là hiện tại. Bằng cách giúp học sinh làm quen với lập trình, cảm biến và tự động hóa, họ trau dồi các kỹ năng tư duy tính toán quan trọng cần thiết để thành công trong cả lực lượng lao động và cuộc sống hàng ngày của thế kỷ 21. Về mặt học thuật, robot giáo dục mang lại nhiều cơ hội học tập vì ngành học có STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) và thậm chí cả STEAM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học) là điều kiện tiên quyết. Robotics luôn mang tính liên ngành theo những cách hữu hình và có thể áp dụng cho sinh viên. Ngoài ra, các hoạt động liên quan đến robot giáo dục đòi hỏi học sinh phải cộng tác, suy nghĩ bằng máy tính, khắc phục sự cố (xác định và giải quyết vấn đề) và đổi mới, vốn là những kỹ năng cơ bản của các chuyên gia thế kỷ 21. 

Robot giáo dục là bối cảnh tuyệt vời để sinh viên thực hành quy trình thiết kế kỹ thuật, đồng thời nó cũng cung cấp bối cảnh để sinh viên phát triển và hoàn thiện các kỹ năng giao tiếp bằng lời nói và văn bản kỹ thuật của mình. Thông qua quá trình thiết kế, sinh viên cũng có quyền tự do trau dồi các kỹ năng quý giá về giải quyết vấn đề, xử lý sự cố, nghiên cứu và phát triển cũng như phát minh và đổi mới.  Họ học cách làm việc trong những ràng buộc, xác định nhiều giải pháp cho vấn đề và tìm ra giải pháp tốt nhất có thể thông qua việc lặp lại.

Mẹo, gợi ý, & một số tiêu chuẩn tiềm năng để nhắm mục tiêu

• Tổ chức lớp học của bạn để tạo điều kiện cho học tập dựa trên dự án (PBL) và yêu cầu học sinh cộng tác theo nhóm để hoàn thành dự án. Cung cấp các tiêu chí đánh giá cho cả những nỗ lực hợp tác và dự án có thể thực hiện được ngay từ đầu dự án để học sinh nhận ra những kỳ vọng của bạn. 
• Yêu cầu học sinh sử dụng nhật ký, biểu đồ lập kế hoạch và các công cụ lập kế hoạch khác để lập kế hoạch và thực hiện phát triển dự án khi các em thiết kế giải pháp cho các vấn đề phức tạp trong thế giới thực bằng cách chia nhỏ vấn đề thành các vấn đề nhỏ hơn, dễ quản lý hơn và có thể giải quyết thông qua kỹ thuật (Tiêu chuẩn NGS: HS -ETS1-2).
• Cải thiện kỹ năng giao tiếp và cộng tác bằng cách cho phép học sinh trình bày với nhau và yêu cầu phản hồi.  
• Cho phép sinh viên truyền đạt các quy trình và kết quả của toàn bộ quá trình thiết kế bằng cách sử dụng các phương tiện bằng lời nói, đồ họa, định lượng, ảo và văn bản và/hoặc mô hình ba chiều (tiêu chuẩn STL: 11.R).
• Nhắc nhở học sinh khi bắt đầu một dự án mở rằng sẽ có nhiều hơn một giải pháp "đúng" và những lời phê bình mang tính xây dựng nhằm mục đích cải thiện các dự án chứ không phải để chỉ trích chúng. Thúc đẩy việc đánh giá các giải pháp khác nhau cho các vấn đề phức tạp trong thế giới thực dựa trên các tiêu chí ưu tiên và sự đánh đổi có tính đến nhiều hạn chế, bao gồm chi phí, an toàn, độ tin cậy và thẩm mỹ, cũng như các tác động xã hội, văn hóa và môi trường có thể xảy ra ( Tiêu chuẩn NGS: HS-ETS1-3).
• Đặt câu hỏi cho học sinh để giúp các em xem xét kiến ​​thức đã học trước đây trong lớp này và các lớp khác.
• Hãy để giáo viên toán, khoa học và/hoặc các giáo viên khác của học sinh biết học sinh đang làm gì trong lớp để họ có thể hỗ trợ và/hoặc đưa ra hướng dẫn và đề xuất.

• Cung cấp thời gian nghiên cứu để học sinh có thể giải thích các giải pháp của mình, đánh giá các thiết kế hiện có, thu thập dữ liệu, truyền đạt các quy trình và kết quả của mình cũng như đính kèm bất kỳ kỹ năng hoặc nghiên cứu khoa học hoặc khái niệm toán học cần thiết nào (tiêu chuẩn STL: 9.I).
• Khuyến khích học sinh tìm nhiều cách giải một bài toán.  Về việc khắc phục sự cố, hãy tạo ra một bầu không khí học tập mà ban đầu học sinh được cho là sẽ “thất bại”. “Thất bại về phía trước” (dùng thất bại như một cách để tiến tới thành công) là một kỹ năng sống quý giá. 
• Đưa học sinh vào quá trình thiết kế. Làm như vậy cho phép họ tích cực tham gia vào việc xác định vấn đề, động não, điều tra nghiên cứu và tạo ra ý tưởng, xác định tiêu chí và chỉ định các ràng buộc, chọn cách tiếp cận để giải quyết vấn đề, thử nghiệm và đánh giá thiết kế, tinh chỉnh thiết kế, phát triển nó và truyền đạt các quy trình và kết quả (STL: tiêu chuẩn 8.H).
• Cung cấp cho học sinh cơ hội thực hiện chính xác quy trình nhiều bước phức tạp khi thực hiện thí nghiệm, thực hiện phép đo hoặc thực hiện các nhiệm vụ kỹ thuật, xử lý các trường hợp đặc biệt hoặc trường hợp ngoại lệ (Tiêu chuẩn CCS: RST.9-10.3).  Sau đó khuyến khích họ cải tiến các thiết kế/quy trình để đảm bảo chất lượng, hiệu quả và năng suất của sản phẩm cuối cùng (STL: tiêu chuẩn 11.0).
• Cải thiện kỹ năng đọc kỹ thuật của học sinh bằng cách đảm bảo rằng các em có thể xác định ý nghĩa của các ký hiệu, thuật ngữ chính cũng như các từ và cụm từ theo miền cụ thể khác khi chúng được sử dụng trong bối cảnh khoa học hoặc kỹ thuật cụ thể liên quan đến cấp lớp của các em (Tiêu chuẩn CCS: RST.9 -10.4 & RST.11-12.4).

Liên kết đến các hoạt động mẫu