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2019-10-28 13:54:59

从头开始设计K-5机器人课程

作为一名具有应用数学背景的前计算机工程师,我坚定地支持STEM教育。作为拥有14年为学生提供机器人俱乐部的经验的数学老师,我还是编程和机器人技术的热心支持者,是STEM ed的载体,所以当我有机会从实验室建立K-5机器人课程时起来,我抓住了这个机会。

我们的学校是全新的Title 1校园。我们正处于开学的第一年,刚刚在八月开业,所以我们仍在进行调整和学习,但是我们已经为向学生(甚至是很小的学生)介绍一系列STEM和课程奠定了坚实的基础。在比工作更有趣的环境中使用其他概念。这是我们的方法。

幼儿园及一年级

在设计程序时,我想确保我们正在搭建从幼儿园到五年级及更高年级的桥梁,因此我们的程序旨在在学生与我们在一起的六年中不断进步,并为他们做好准备如果他们选择追求更高的初中和高中机器人技术,

对于幼儿园和一年级生,我们使用两种产品:乐高的STEAM Park 和KinderLab的KIBO。

STEAM Park使用Duplo LEGO积木,齿轮,滑轮和其他简单的机器来帮助年幼的孩子开始理解诸如杠杆,链反作用,运动,测量甚至浮力等概念,通常直到二年级才引入。

KIBO套件允许学生使用一系列传感器来构建机器人,然后通过布置一系列可扫描模块对它们进行编程。当然,传感器对于他们理解未来至关重要,而块编码可帮助他们更熟悉编码的基本思想,例如创建序列和其他设计概念。

二年级和三年级

在2年级和3年级,我们使用的也是Wego的WeDo 2.0。WeDo提供了电机,一些基本传感器和编程软件,可帮助学生了解基本功能以及所有这些东西如何协同工作。

我们的三年级学生可以使用RoboKind的robots4STEM 套件。Robots4STEM包括一个名为Jett的高2英尺的人形机器人,一种视觉编码语言和一个课程表。学生可以在学习编程时对数字化身进行编程,然后切换到使用他们编写的代码运行实际的机器人。

当学生使用robots4STEM程序时,我谈论了很多有关抽象的知识,我认为这是机器人技术为学生提供的价值的核心。抽象是指根据您的想法来做事,扩展您对环境的了解以及与他人一起工作以创新并成功解决问题的能力。

我们还尝试鼓励学生在周围环境中使用其他事物来解决他们的机器人挑战。最近,我们正在进行流程图练习。说明包括用剪刀剪纸,但是,在1:1的校园中,我和我的学生决定使用我们可用的工具,他们在Keynote中完成了练习,因此,除了他们从中学到的所有知识之外,在机器人课程中,他们也在学习使用Apple演示软件。这是我们努力成为苹果杰出校园的一部分。

四年级和五年级

在4年级和5年级,学生将继续使用Jett,但他们也开始使用LEGO EV3进行工作,后者使用类似于Scratch的,面向块的编程语言。

我喜欢将两种产品(robots4STEM和EV3)结合使用。通过使用robots4STEM工具,学生可以建立起对代码的信心和理解,然后我们学习了这些知识,最后他们开始着手构建机器人并尝试使其工作。

如果学生选择坚持使用机器人技术,则他们可以在整个高中期间使用EV3,并且可以在学习过程中结合其他编程语言,例如Python。我一直在接触中学和高中,以确保我们在派遣到那里的学生人数和成长方面具有连续性。

创建年级到年级的流程

班上最近的一个例子有助于弄清整个年级课程的结构化流程有何帮助。机器人技术迫使学生以结构化的方式思考,否则他们的机器人将无法工作。前几天,一些二年级学生正试图让一个机器人走路,但这些机器人从未站起来。

然后,当学生告诉它走路时,它从来没有走过任何地方,因为没有被要求先站起来。这为每位学生提供了一个实践课程,说明了在您尝试完成某项工作时(无论是让机器人行走,进行科学实验,解决数学问题,或写论文。

无论是什么项目,当孩子们有机会创造东西并让机器人按照计划的方式移动时,他们都会感到兴奋。我们有一个小女孩开始鼓掌,因为她的机器人是第一次移动,看着它实在让人不知所措。为孩子们提供成功的机会,并让他们相信自己的潜力,这就是使教学成为世界上最好的工作的原因。

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