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将机器人和编码带进课堂,要怎么做?会带来什么效果?

智能观 2019-01-10 15:10:54


来源:EdTechMagazine

作者:Alexander Slagg

智能观 编译


这得从一个名为“机器人乌龟”的游戏说起,它是一款棋盘游戏,目前被应用于伊利诺伊州温内特卡的Hubbard Woods学校,用来教幼儿园小朋友编程的基本知识。

 

“这有助于解释编码分步的性质。” 温内特卡公立学校36学区小学资源中心主任托德·伯利森(Todd Burleson)说。该游戏为学生提供了一个入口,将技术引入他们的教育中。在Hubbard Woods学校和36学区的其他四所学校中,这是推广编码和机器人学习到各个年级的第一步。

 


这种人机接触让一些孩子的家长大开眼界,它的理念也正好与《地平线报告:2017年K-12版》(the Horizon Report: 2017 K-12 Edition)相符。该报告是由新媒体联盟(New Media Consortium)和学校网络联盟(CoSN)在去年推出的。其中,机器人技术被视为一项关键技术,它将在一年或更短的时间内推动学校的技术规划和决策。


报告反映了许多学校已经开展的活动——机器人项目建设和课程开发,这些课程将使学生为未来的STEM工作做好准备。

 

学校开始使用机器人

 

36学区从机器人项目起步。温内特卡公立学校的技术总监莫琳·切尔托·米勒(Maureen Chertow Miller)说:“有三位校长在他们的学校做试点。我们逐渐把每一所学校都整合起来,已经这样做了三年,学校都在积极参与。该学区的每一所小学在其资源中心都有一个创客空间(五年级到八年级的学生都可以进入学习),所有机器人活动都在这里进行。”

 

Prairieview学校是伊利诺伊州海恩斯维尔市综合校区46学区的一所学校,有一些规模较小的机器人项目在这里进行。


“大约三年前,我开始编写代码,当时是在code.org写代码教程,”该学校的信息专家柯尔斯滕•因尼斯(Kirsten Innes)说,“然后我们开始在网上招学生。做了几年后,当我们需要把他们提升一个层次,即从学编码到学机器人时,他们都感觉很自然。”

 


当你开始做这些的时候,可能会感到忧虑,不管经济上还是其他方面,米勒建议:“不要考虑成本。有很多事情不费什么劲儿就可以做。你可以从一件小事开始。如买一个机器人,在网上学习编码,或者成立一个小俱乐部。只要有一件小事成功,你就可以把这个当做起点。”

 

“我个人教学的关键是成功地将机器人融入我们的活动中,” 因尼斯说,“我经常使用推特。奇幻工房、 Sphero、Ozobots,他们的网页上都有课程的学习内容,但很多都是学生发布的。机器人身上有太多东西等我们去发现。”

 

让学生接触技术进步

 

随着36学区和Prairieview学校提供机器人项目学习,很多学校都采取了类似方法,在每一学年给学生们提供越来越复杂的学习机器人和编码的机会。

 

“在机器人乌龟之后,我们引进了Kibo,一个来自Kinderlab robotics的机器人工具包,”伯利森说,“让孩子们把它们一块块地拼接起来,这就是代码。它是通过机器人的激光扫描仪输入的。它教授了代码块的基本知识。”

 

当孩子们继续在Hubbard Woods学校的各个年级学习时,他们将接触新的机器人和编码活动:Terrapin软件的蓝色机器人,它允许将代码直接输入机器人中; 来自奇幻工房的Dash和Dot,需要用分组编码来指导机器人的动作和激活不同的感官特征;Sphero是一种既支持块编码又支持JavaScript输入的设备,它还允许孩子们控制更复杂的运动。

 


Hubbard Woods学校最近开始为四年级学生开设无人机课程。伯利森说:“我们使用的是quadcopter的微型无人机,遵照Tynker的无人机101课程。孩子们正在使用块码进行编程,让无人机在障碍物周围自主飞行,调整速度和角度。”

 

“我的方法是,首先传授入门经验,这适用于每一级别的每个机器人,然后让学生参与进来,”她说,“学生们会建造一个迷宫,并教Ozobot如何走出去。他们编写了Sphero的程序来创建形状,然后用它制作视频。在双语一年级和二年级,我们使用Bee-Bots来学习拼写单词。”

 

融入更广阔的课堂中

 

Hubbard Woods学校和Prairieview学校都从早期的技术项目中吸取了一个关键的经验,那就是整合价值——将这项技术应用到学生的课程,以及更广泛的世界中。

 

因尼斯说:“我们从一个简单的课程开始——我的双语学生学习单词。正是这项技术让这一堂课变得有趣起来。你必须拼出这个单词,然后还得让机器人为你工作。你必须给机器人编码,让它在网格上选出字母并拼出单词。因此,这一课在多个层面上起到了作用。”

 

在36学区,“我们每个小学的资源中心都有创客空间,这就是组织机器人活动的地方,”米勒说,“我们正在与教师合作,将一些活动带进课堂,同时继续在创客空间教学。我们的理念是:创客空间是教学实验室。”

 

伯利森和科学促进者合作,使这一理念得以实现。他说,他们试图在学生已掌握的概念基础上,将课堂发生的事尽可能多地与创客空间整合到一起。

 


米勒说:“我们围绕设计思维进行活动,在机器人技术使用上,面临着设计方面的挑战。而我们正在将设计思维融入其他学习领域。举个例子:我们最近在用球体辅助艺术教学。学生们学习关于杰克逊·波洛克(Jackson Pollock,美国著名画家)的知识,他们用块编程让机器人在画布上作画。”

 

设立学生技术大使

 

总的来说,机器人项目正受到学生们的欢迎,以至于学生们都成了项目的推广大使。

 

“在学校组织的‘家庭编码之夜’活动中,我们最近增加了机器人编程,” 因尼斯说,“这给孩子们提供了一个分享见识的机会。他们参与度非常高,以至于我们没有足够的空间给每个人提供一个机会。”

 

米勒在谈到36学区时表示:“与其他不太擅长技术的老师一起,我们正在开展外联活动,让学生展示机器人技术。最近,我们在一个教师协会的活动里就这样做了。老师们通过我们的资源中心进行轮换教学,看到了学生们的不同表现。我们所有的学生现在都是STEM大使。他们比任何人都清楚这一点。”

 

自下而上地普及STEM

 

据《国家女孩合作项目》(National Girls Collaborative Project) 2016年8月的一份报告称,如今,在受过大学教育的工作者中,女性占了一半,而在科学和工程领域,只有28%的人是女性。在科学、技术、工程和数学领域,各种各样的因素导致了女性数量的下降。

 

温特内卡公立学校36学区的技术总监米勒,在她所在地区的机器人和编码课堂中看到了一些有趣的结果。

 


“借助这些项目,我们已经看到了在性别平衡方面的一些实质性的进展。引进这些技术可以让每个人都接触机器人和技术,无论男孩还是女孩,”她说,“正因为如此,至少在小学里,‘机器人是男孩活动’的大男子主义概念会被逐渐弱化。我认为我们正在见证这一过程是如何随着时间而演变的。”

 

米勒表示,36学区的女孩在高中的STEAM(科学、技术、工程、艺术和数学)课程上,人数从2014-2015年的13%增长到了2017-2018年的29%。

 

她说:“这些孩子目前只有1到2年的时间能接触STEM,所以随着我们在她们受教育过程中的不断强化,这个数字可能会逐渐提高。”

 

原文链接:

https://edtechmagazine.com/k12/article/2018/04/what-it-takes-integrate-robotics-and-coding-classroom

 

—完—


亲爱的朋友:

或许你也会有这样的疑问:小学开始学编程和机器人课程,对孩子来说有什么用?将产生什么影响?我的孩子以后不想做这方面工作,有必要学吗?


我的一位老师曾说过:从小接受过编码训练的孩子,数字感会很强。长大后,同样是名校研究生,但人与人的差别,会在很多能力的细节处彰显出来。而这些细节,往往取决于童年时期的教育。


今天的这篇文章分享给你,希望对你有所启发。也欢迎留言,分享你的见解。


祝安!

                                    智能观  一米

2018-4-17 于北京中关村



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