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。 從學術上來說,教育機器人學的研究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)作為其先決條件。 機器人技術始終是跨學科的,以切實可行且適用於學生的方式。 此外,涉及機器人技術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——所有這些都是 21 世紀專業人士的基本技能。
教育機器人是讓數學對學生更有意義的好方法。 機器人提供了“鉤子”,使學生能夠透過將他們的技能應用到現實世界中來連接並沉浸在數學世界中。 然後,學生能夠學會欣賞數學在日常生活中的價值。
提示、建議、 & 一些潛在的目標標準
- 組織課堂以促進基於專案的學習 (PBL),並讓學生團隊協作完成機器人專案。 在專案開始時提供協作工作和可交付專案的細則,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。 這些規劃材料應該是學生可以展示其解決方案中涉及的一些數學知識的地方。
- 允許學生使用口頭、圖形、定量、虛擬和書面手段和/或三維模型來交流整個設計過程的過程和結果(STL 標準 11.R & CCSS.Math.Practice.MP4)。
- 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。
- 讓學生的技術、科學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。
- 提供研究時間,以便學生能夠解釋他們的解決方案、評估現有設計、收集數據、交流他們的過程和結果,並附加任何必要的科學研究或數學概念或技能(STL 標準 9.I)。
- 鼓勵學生尋找多種方法來解決問題。 關於故障排除,要營造學習氛圍,讓學生先會「失敗」。 透過這樣做,您可以讓學生理解問題並堅持解決它們(CCSS.Math.Practice.MP1)。 「失敗前行」是一項寶貴的生活技能。
- 鼓勵學生透過改進設計並確保最終專案的品質、效率和生產力(STL 標準 11.0)來注重精確性 (CCSS.Math.Practice.MP6)。
- 向學生強調解決方案中包含的代數和幾何概念。 例如,計算輪式機器人馬達運轉時的功率設定、運轉時間或行駛距離需要代數。 在計算轉彎距離時,他們運用了對角度的理解。
- 強調教育機器人中比率和比例的重要性。 輪式機器人行駛的距離與其輪子的周長成正比。 學生需要計算輪子的周長,以便計算機器人移動程式設計所需的輪子轉數。
- 避免讓學生使用猜測和檢查的方法來對機器人進行程式設計。 學生將預設猜測和檢查他們輸入的移動和轉向值,除非他們知道更好、更簡單的精確方法。 透過強調計算,以便他們能夠第一次正確地對機器人進行程式設計(請參閱前兩個項目符號),您可以強調一種更簡單、更有效的程式設計方法。