將教育機器人與科學連結起來

機器人技術不僅是未來，也是現在。 透過讓學生熟悉程式設計、感測器和自動化，他們磨練了在 21 世紀的勞動力和日常生活中取得成功所需的關鍵運算思維技能。 在學術上，教育機器人提供了各種各樣的學習機會，因為該學科以 STEM（科學、技術、工程和數學）甚至 STEAM（科學、技術、工程、藝術和數學）為先決條件。 教育機器人始終以切實可行且適用於學生的方式跨領域。 此外，涉及教育機器人的活動需要學生進行協作、計算思維、故障排除（識別和解決問題）和創新，這些都是 21 世紀專業人士的基本技能。 

在科學課堂中，教育機器人有潛力用作教授基本科學方法和實踐的環境，例如科學方法、觀察、實驗、資料收集和分析。 它還允許研究應用物理和機械概念、系統思維，當然還有人工智慧。 研究機器人及其功能也可以成為科學課堂上的探究內容，但教育機器人學並不是為了機器人學而研究機器人學。 它使用機器人作為學習科學實踐和概念的教學工具。  

提示、建議、 & 一些潛在的目標標準

• 組織課堂以促進專案為基礎的學習 (PBL)，並讓學生團隊合作完成專案。 在專案開始時提供協作努力和可交付成果的細則，以便學生認識到您的期望。 
• 讓學生使用日記、日程表和其他規劃工具來規劃和執行專案開發。
• 透過允許學生相互展示並尋求回饋來提高溝通和協作技能。
• 在開放式專案開始時提醒學生，會有不只一個「正確」的解決方案，建設性批評旨在改進專案而不是批評專案。 
• 向學生提出問題，幫助他們思考在本課程和其他課程中學到的先前知識。
• 讓學生的數學、技術或其他老師知道學生在課堂上正在做什麼，以便他們可以提供幫助和/或提供指導和建議。

• 利用機器人與其環境之間的相互作用來研究系統內的運動和穩定性、力和相互作用以及能量變化（NGS 標準：HS-PS2-1 & HS-PS3-1）。
• 使用機器人的無線功能來研究波及其在資訊傳輸技術中的應用（NGS 標準：HS-PS4-2 & HS-PS4-5）。
• 使用機器人測試作為實驗和數據收集的機會。 例如，運行一個程序，讓機器人拾起一個物體，並以不同的速度將其移動穿過房間，其爪臂處於不同的高度，同時保持所有其他變量不變，可以創建至少3 個級別（快速、穩定和慢速）透過 3 級（升高的高、中級和低）實驗，在測量機器人的穩定性時研究主效應和相互作用的可能性。 穩定性可以透過類別在操作上進行定義，以便對其進行測量，甚至可以簡化為機器人是否傾斜。
• 組織簡單的單變量實驗，讓經驗不足的學生研究機器人構造的不同特徵對其速度、穩定性和/或強度的影響。 
• 促進學生修改機器人構造或創建新機器人以最大限度地減少碰撞期間宏觀物體上的力的調查（NGS 標準：HS-PS2-3）。  

• 請學生團隊設計和製造一個可以減少人類活動對環境和生物多樣性影響的機器人。 讓團隊討論其他團隊的設計以及設計可能產生的影響，以便進一步完善他們的原型（NGS 標準：HS-LS2-7 & HS-ESS3-4）。

範例活動連結