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推动将机器人技术应用于农村学校

  • 2019-10-22 13:12:40

美国的乡村学校面临许多郊区同类学校无法理解的挑战。例如,在农村学校中,获得挑战性和引人入胜的STEM课程(如机器人技术和编码)的机会不及较大地区中的普及。但是一个地区的目标是使学生更容易在农村学校使用机器人技术。

全国学校董事会协会公共教育中心2018年的报告《走出循环》指出,“农村学生获得以STEM为重点的AP课程的机会明显减少”,这种差距“可能表明农村学生有使用严格的学术课程的机会有限。”

北达科他州的一个农村地区正在通过K-12 STEAM计划与这一统计数字作斗争,该计划通过讲授当今和未来劳动力所需的21世纪技能为学生为未来做准备。

北达科他州的亚历山大代表了美国的小镇。根据2017年的估计,人口总数为308,亚历山大公立学校为大约260名K-12学生提供服务。看到需要在学生中灌输未来的劳动力技能,该地区在大约五年前实施了他们的K-12 STEAM计划,其中包括编码和机器人技术。警司莱斯利·比伯(Leslie Bieber)参加了一次会议,并有机会学习编程机器人的方法。当她返回时,她曾与前机器人团队的教练亚历山大·布拉蒙德(Alexandria Brummond)合作,当时他是学校的二年级老师。Bieber说:“该程序是经过多年开发的。”最终包括TETRIX课程,该课程后来成为FIRST Tech Challenge课程和团队。

“蒸汽和机器人技术是我们世界的未来,”比伯说。“我们正在为学生准备我们甚至不知道在不久的将来将会存在的工作。”

TETRIX:交易工具

该区STEAM计划的组成部分是大二学生通过老年人获得的FIRST Tech Challenge课程(以前是TETRIX课程)。“当班级成立时,我们希望给学生一个机会,通过融合了FIRST理念的21世纪基于技能的动手计划来获得另一个CTE学分,”现为学校学前班的Brummond说。 -12个STEM和机器人技术老师。班上的学生使用TETRIX机器人技术,并组成一个团队参加每年的FIRST Tech Challenge。该班级目前有六个学生,所有学生都在团队中。

该地区缺少学生人数,他们的热情足以弥补不足,尤其是在机器人比赛中与较大地区竞争时。在四年的比赛中,亚历山大·彗星(Alexander Comets)赢得了年度最佳新人团队,第二名联盟,第四名联盟和设计奖。此外,他们还与北达科他州州长以及州议会议员和地区教师,学生以及社区和商业成员分享了他们的机器人设计。

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“我们得到了社区的大力支持,”比伯说。“两年前,我们开始了每年一次的技术计划展示,并邀请利益相关者和企业参加此次活动。在过去的三年中,我们也进入了州府,所有年级都向州政府展示了我们的机器人程序。”

PRIME(和MAX)课程

除了TETRIX FIRST技术挑战赛套装外,Alexander的高中生还与TETRIX PRIME合作,Brummond说,他们之所以这样做是因为“易于使用”。旨在使学生在上课期间快速组装和拆卸机器人。

学生掌握了PRIME之后,就可以轻松学习使用TETRIX MAX进行构建和编码。之后,他们开始培养成为强大的FIRST团队所需的技能。

在农村学校采用机器人技术并桥接到现实世界

通过学习机器人技术和编码,亚历山大学生可以在现实世界中运用批判性思维和问题解决,沟通与协作以及创造力的技能。

“当机器人上的某个零件不起作用时,能够快速协同工作以集思广益,设计,构建和测试新零件,这是[FIRST]程序中进行批判性思维和协作的全部内容,”布拉蒙德说。

这也是当今员工工作方式的重要组成部分。雇主寻找可以迅速跳入任何给定情况并帮助解决问题的工人,这正是机器人技术所教的。一个经过精心设计的机器人和编码连续体,例如Alexander中的机器人,并不仅仅是将机器人技术引入农村学校,它还通过动手实践和挑战将学生与现实世界的应用程序联系起来,使他们沉浸在各种STEM主题中。当学生测量,选择齿轮和电动机的尺寸,连接电线,编写代码以及与其他人一起解决故障并解决问题时,他们会在课堂上学习分数和比率,电力,工程设计,甚至是实际使用的拼写和语言艺术方面的课程应用程序。

Bieber已经看到了这种联系。她说:“我的一些小学老师已经开始将编码集成到其他学科中。” “ STEAM教育的整个概念现在是跨课程的。”

未来一片光明

当我们为学生提供劳动力市场的机会,而劳动力市场的技能没有得到很好的定义,技术世界的发展步伐比任何人都无法跟上的时候,我们必须确保孩子在学校获得的知识具有灵活性。

亚历山大(Alexander)的K-12 STEAM计划就是这样做的,它使终身学习者随时准备应对挑战。“我们的计划在不断发展,”比伯说。可以肯定的是,有志愿为将来的工作做好准备的学生-即使在农村学区-也有办法。

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