Ynhâld en elektive learkrêften dy't sykje om wittenskip, technology, technyk, en wiskunde (STEM) lykas kompjûterwittenskip (CS) yn har kurrikulum op te nimmen, kinne robots en robotika beskôgje, wylst se de ynstruktive fokus fan har klasse noch hâlde.

Bygelyks, om in literatuerles te ferbetterjen, kinne studinten de reis fan literêre personaazjes fertsjintwurdigje troch programmearre robots. Yn 'e wiskundeklasse kinne learlingen ôfstân en reizge snelheid fine en de tiid berekkenje om in programma foar har robot út te fieren.

Boppedat hoege learkrêften har hiele kurrikulum net te ferlitten om diel te nimmen oan STEM. Implementearje ynstee ien projekt of prestaasjetaak in semester, en ferbine it mei learen yn jo gebiet foar net mear dan twa oant trije wiken tagelyk. Hâld dingen ienfâldich, en fokusje op wille en it beëage learen.

Hjir is hoe te begjinnen, tegearre mei boarnen en oanbefellings.

Robots ferbine mei it klaslokaal

In it echte wrâld, robotika is in tûke fan technyk dy't de konsepsje, ûntwerp, fabrikaazje en eksploitaasje fan robots omfettet. Dit fjild oerlapet ek mei CS.

Yn it klaslokaal binne edukative robots poerbêst foar it learen fan bern fûnemintele technykûntwerp- en programmearfeardigens, wylst se koaderesultaten yn realtime sjen en ynterpretearje kinne. Derneist kinne wy ​​​​geletterdheid, fysike wittenskip, en wiskunde (ûnder oare ûnderwerpen) ferbine, wylst wy helpese ûntwikkelje profesjonele feardigens lykas planning, teamwurk, en trochsettingsfermogen. Hjir is in handige infografyk dy't de feardichheden opheft dy't wy learlingen kinne helpe te ûntwikkeljen.

Om it learen autentyk te hâlden, hjir is wat kontekst dy't wy kinne meitsje foar studinten:

• Yn kommersjele lânbou navigearje robots lânbougrûn, rispinge gewaaks, en soarch foar planten selsstannich en yn omstannichheden dreech foar minsken.
• Yn de sûnenssoarch, keunstmjittige yntelliginsje en augmented reality ferbetterje wayfinding foar beheinden persoanen mei help fan robotic exoskeletons.
• Yn 'e automotive yndustry, robots mei krêftige meganyske earms assemble auto's en fiere sekuere ynstallaasjes.
• Yn romteferkenning, op ôfstân betsjinne auto's fange gegevens en byldmateriaal út romte en op oare planeten.

Kies jo robot

Kies by it learen fan robotika yn 'e klasse (net nei skoalle), robots dy't minder útwurke bouwurken fereaskje en net in protte opromjen.

De folgjende bedriuwen biede opsjes foar alle klassen tsjin ferskate priispunten :

• PBS Kids: Build a bot with Curious George for grades K–5.
• Bee-Bot: Help K–5-learlingen programmareizen mei robots.
• Sphero: K-12-learlingen kinne de mini-robotbal programmearje om foarmen te tekenjen, te staverjen en te learen hoe te koade. Dizze hantlieding thús makket it mooglik foar âlders om ek te helpen.
• Ozobot: Biedt K-12-kodearjen opsjes mei of sûnder kompjûterskermen en bannen yn ynhâldlearen.
• Lego en Vex biede ek oplossingen foar learlingen fan alle leeftiden om bots te bouwen - dizze binne benammen populêr by hobbyisten en dyjingen dy't belutsen binne by kompetitive robotika.

A Framework for Getting Started

Nim dizze fjouwer berekkene stappen om jo learlingen te helpen harsels fertroud te meitsjen mei de technology yn tandem mei it begripen fan wichtige begripen en programmearring, nettsjinsteande jo robot of platfoarm.

1. Kennis de hardware. Troch tutorials troch boartsjen te ferkennen, kinne learlingen leare hoe't se de wichtichste komponinten fan har robots identifisearje en kategorisearje. Goede kategoryen om te begjinnen omfetsje struktuer, beweging, elektroanika en oare ark. Soargje derfoar dat jo in útlis jouwe foar elke kategory.

2. Bou de robot (as fan tapassing). Dit is in geweldich yngongspunt foar studinten dy't nij binne foar robotika, en in protte jongere bern sille dizze stap hâlde.

3. Learje de funksjes fan gears, motors, sensoren en oare komponinten. Dizze stap helpt signifikant om wichtige begripen yn automatisearring en robotika-technyk te ferklearjen yn 'e praktyk en jout kontekst foar it gebrûk fan' e komponinten dy't ferbûn binne mei de robot dy't jo kieze.

4. Learje hoe't jo programmearje. De measte apparaten sille ynboude misjes hawwe, wêrtroch learlingen sjen kinne hoe't se de robot mei motors bewege kinne en reagearje op oanrekking of beweging mei sensoren. As se wurden mear wend oan de ynboude programma, sekinne begjinne mei it meitsjen fan har eigen programma's mei fisuele programmearringblokken. Bygelyks, de blokkodearjen-opsje yn 'e Sphero Edu-app is boud op Scratch - besjoch dizze tutorial dy't ik makke foar earste kear programmeurs.

Utilizing a Performance Task

It ymplementearjen fan in hiele robotika-ienheid kin in bytsje folle wêze of lestich lykje foar in ynhâld-learaar - besykje dêrom in prestaasjetaak wêr't it produkt dat jo learlingen meitsje in programma is dat har robot in taak kin foltôgje. Sjoch dizze keppeling foar in sjabloan ynspireare troch it model GRASP (Doel, Rol, Publyk, Situaasje, Produkten) fan Jay McTighe, tegearre mei myn foarbyld foar jo om te ferwizen as jo jo eigen ûntwerpe.

As jo ​​jo prestaasje ûntwerpe. taken, hjir binne wat logyske kurrikulêre ferbiningen foar ynhâld-leararen om te beskôgjen.

Ingelske taalkeunsten

• Help learlingen om ferbiningen te meitsjen tusken skriuwen mei juste grammatika en kodearring mei goede syntaksis by it programmearjen fan robots.
• Help in karakter yn in ferhaal in probleem op te lossen (lykas in spesifike ôfstân reizgje, strategysk gebrûk meitsje fan gears om troch of om dreech terrein te navigearjen, of sensoren te brûken om driigjend gefaar te warskôgjen) studinten tinke analytysk yn har ûntwerpen.
• Sjoch in foarbyldles fan Wonder Workshop.

Wiskunde

• Konstruearje papieren robots foar it learen fan geometryske foarmen.
• De behearsking fan algebraïsk tinken ferdjipjefeardichheden.
• Ferkenne de algebra belutsen by it rinnen fan de motoren yn robots mei tsjillen.
• Sjoch in foarbyldles fan Sphero.

Science

• Ontwerp, bouwe en programmearje robots om oplossingen te ûndersykjen en problemen op te lossen.
• Learlingen wurkje yn ûntwerpteams om gear te wurkjen mei oaren en ideeën te dielen om de bêste te ûndersiikjen, te meitsjen en te testen mooglike oplossings.
• Learlingen ûndersykje echte wittenskiplike fragen yn ûnderwerpen fariearjend fan ierdwittenskip oant natuerkunde.
• Learlingen ûntwikkelje en testen hypotezen.
• Sjoch in foarbyldles fan Lego.

Sosjale stúdzjes

• Studinten ferkenne karriêres yn robotika.
• Learlingen leare de produksje en distribúsje fan guod mei robots en meitsje simulaasjes.
• Learlingen kinne robots brûke om in reis oer in flierkaart te programmearjen.
• Sjoch in foarbyldles fan KinderLab Robotics.

Jorge Valenzuela is ek de skriuwer fan Rev Up Robotics: Real-World Computational Thinking in the K-8 Classroom.