将教育机器人与工程连接起来

机器人技术不仅是未来,也是现在。 通过让学生熟悉编程、传感器和自动化,他们磨练了在 21 世纪的劳动力和日常生活中取得成功所需的批判性计算思维技能。 在学术上,教育机器人提供了各种各样的学习机会,因为该学科以 STEM(科学、技术、工程和数学)甚至 STEAM(科学、技术、工程、艺术和数学)为先决条件。 机器人技术始终是跨学科的,以切实可行的方式适用于学生。 此外,涉及教育机器人的活动需要学生协作、计算思维、故障排除(识别和解决问题)和创新,这些都是 21 世纪专业人士的基本技能。

教育机器人是让学生练习工程设计过程的绝佳环境,它也为学生发展和完善他们的技术口头和书面沟通技巧提供了一个环境。通过设计过程,学生还可以自由地磨练解决问题、故障排除、研究和开发以及发明和创新的宝贵技能。 他们学习在约束条件下工作,确定问题的多种解决方案,并通过迭代找到最佳解决方案。

提示、建议、 & 一些潜在的目标标准

  • 组织您的课堂以促进基于项目的学习 (PBL),并让学生以团队形式协作完成项目。 在项目开始时为协作努力和可交付项目提供评分标准,以便学生认识到您的期望。
  • 让学生使用期刊、进度表和其他规划工具来规划和执行项目开发,因为他们通过将问题分解为可以通过工程解决的更小、更易于管理的问题来设计复杂的现实问题的解决方案(NGS 标准:HS -ETS1-2)。
  • 通过让学生相互展示并征求反馈来提高沟通和协作技能。  
  • 允许学生使用口头、图形、定量、虚拟和书面方式和/或三维模型(STL 标准:11.R)交流他们的整个设计过程的过程和结果。
  • 在开放式项目开始时提醒学生,将有不止一个“正确”的解决方案,建设性批评旨在改进项目而不是批评他们。 根据优先标准和权衡考虑一系列限制因素,包括成本、安全性、可靠性和美学,以及可能的社会、文化和环境影响,促进对复杂现实世界问题的各种解决方案的评估( NGS 标准:HS-ETS1-3)。
  • 向学生提出问题,以帮助他们考虑在本课程和其他课程中学到的先验知识。
  • 让您学生的数学、科学和/或其他老师知道学生在您的课堂上正在做什么,以便他们可以提供帮助和/或提供指导和建议。
  • 为研究提供时间,以便学生可以解释他们的解决方案、评估现有设计、收集数据、交流他们的过程和结果,并附加任何必要的科学研究或数学概念或技能(STL 标准:9.I)。
  • 鼓励学生寻找多种方法来解决问题。 关于故障排除,营造一种学习氛围,让学生一开始就“失败”。 “Failing forward”(用失败作为迈向成功的方式)是一项宝贵的生活技能。
  • 让学生沉浸在设计过程中。 这样做使他们能够积极参与定义问题、集思广益、调查研究和产生想法、确定标准和指定约束、选择解决问题的方法、测试和评估设计、完善设计、开发设计和交流过程和结果(STL:标准 8.H)。
  • 为学生提供在进行实验、测量或执行技术任务、处理特殊情况或例外时精确遵循复杂的多步骤程序的机会(CCS 标准:RST.9-10.3)。 然后鼓励他们改进设计/流程,以确保最终产品的质量、效率和生产力(STL:标准 11.0)。
  • 提高学生的技术阅读技能,确保他们能够确定符号、关键术语和其他特定领域单词和短语的含义,因为它们在与其年级相关的特定科学或技术上下文中使用(CCS 标准:RST.9 -10.4 & RST.11-12.4)。

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