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將機器人和編碼帶進課堂,要怎麼做?會帶來什麼效果?

這得從一個名為“機器人烏龜”的遊戲說起, 它是一款棋盤遊戲, 目前被應用于伊利諾州溫內特卡的Hubbard Woods學校, 用來教幼稚園小朋友程式設計的基本知識。

“這有助於解釋編碼分步的性質。 ” 溫內特卡公立學校36學區小學資源中心主任陶德·伯利森(Todd Burleson)說。 該遊戲為學生提供了一個入口, 將技術引入他們的教育中。 在Hubbard Woods學校和36學區的其他四所學校中, 這是推廣編碼和機器人學習到各個年級的第一步。

這種人機接觸讓一些孩子的家長大開眼界, 它的理念也正好與《地平線報告:2017年K-12版》(the Horizon Report: 2017 K-12 Edition)相符。 該報告是由新媒體聯盟(New Media Consortium)和學校網路聯盟(CoSN)在去年推出的。 其中, 機器人技術被視為一項關鍵技術, 它將在一年或更短的時間內推動學校的技術規劃和決策。

報告反映了許多學校已經開展的活動——機器人專案建設和課程開發, 這些課程將使學生為未來的STEM工作做好準備。

學校開始使用機器人

36學區從機器人專案起步。 溫內特卡公立學校的技術總監莫琳·切爾托·米勒(Maureen Chertow Miller)說:“有三位校長在他們的學校做試點。 我們逐漸把每一所學校都整合起來, 已經這樣做了三年, 學校都在積極參與。 該學區的每一所小學在其資源中心都有一個創客空間(五年級到八年級的學生都可以進入學習), 所有機器人活動都在這裡進行。 ”

Prairieview學校是伊利諾州海恩斯維爾市綜合校區46學區的一所學校, 有一些規模較小的機器人專案在這裡進行。

“大約三年前, 我開始編寫代碼, 當時是在code.org寫代碼教程, ”該學校的資訊專家柯爾斯滕•因尼斯(Kirsten Innes)說, “然後我們開始在網上招學生。 做了幾年後, 當我們需要把他們提升一個層次, 即從學編碼到學機器人時,

他們都感覺很自然。 ”

當你開始做這些的時候, 可能會感到憂慮, 不管經濟上還是其他方面, 米勒建議:“不要考慮成本。 有很多事情不費什麼勁兒就可以做。 你可以從一件小事開始。 如買一個機器人, 在網上學習編碼, 或者成立一個小俱樂部。

只要有一件小事成功, 你就可以把這個當做起點。 ”

“我個人教學的關鍵是成功地將機器人融入我們的活動中, ” 因尼斯說, “我經常使用推特。 奇幻工房、 Sphero、Ozobots, 他們的網頁上都有課程的學習內容, 但很多都是學生發佈的。 機器人身上有太多東西等我們去發現。 ”

讓學生接觸技術進步

隨著36學區和Prairieview學校提供機器人項目學習, 很多學校都採取了類似方法, 在每一學年給學生們提供越來越複雜的學習機器人和編碼的機會。

“在機器人烏龜之後, 我們引進了Kibo, 一個來自Kinderlab robotics的機器人工具包, ”伯利森說, “讓孩子們把它們一塊塊地拼接起來, 這就是代碼。 它是通過機器人的鐳射掃描器輸入的。 它教授了代碼塊的基本知識。 ”

當孩子們繼續在Hubbard Woods學校的各個年級學習時,

他們將接觸新的機器人和編碼活動:Terrapin軟體的藍色機器人, 它允許將代碼直接輸入機器人中; 來自奇幻工房的Dash和Dot, 需要用分組編碼來指導機器人的動作和啟動不同的感官特徵;Sphero是一種既支援塊編碼又支援JavaScript輸入的設備, 它還允許孩子們控制更複雜的運動。

Hubbard Woods學校最近開始為四年級學生開設無人機課程。伯利森說:“我們使用的是quadcopter的微型無人機,遵照Tynker的無人機101課程。孩子們正在使用塊碼進行程式設計,讓無人機在障礙物周圍自主飛行,調整速度和角度。”

“我的方法是,首先傳授入門經驗,這適用於每一級別的每個機器人,然後讓學生參與進來,”她說,“學生們會建造一個迷宮,並教Ozobot如何走出去。他們編寫了Sphero的程式來創建形狀,然後用它製作視頻。在雙語一年級和二年級,我們使用Bee-Bots來學習拼寫單詞。”

融入更廣闊的課堂中

Hubbard Woods學校和Prairieview學校都從早期的技術項目中吸取了一個關鍵的經驗,那就是整合價值——將這項技術應用到學生的課程,以及更廣泛的世界中。

因尼斯說:“我們從一個簡單的課程開始——我的雙語學生學習單詞。正是這項技術讓這一堂課變得有趣起來。你必須拼出這個單詞,然後還得讓機器人為你工作。你必須給機器人編碼,讓它在網格上選出字母並拼出單詞。因此,這一課在多個層面上起到了作用。”

在36學區,“我們每個小學的資源中心都有創客空間,這就是組織機器人活動的地方,”米勒說,“我們正在與教師合作,將一些活動帶進課堂,同時繼續在創客空間教學。我們的理念是:創客空間是教學實驗室。”

伯利森和科學促進者合作,使這一理念得以實現。他說,他們試圖在學生已掌握的概念基礎上,將課堂發生的事盡可能多地與創客空間整合到一起。

米勒說:“我們圍繞設計思維進行活動,在機器人技術使用上,面臨著設計方面的挑戰。而我們正在將設計思維融入其他學習領域。舉個例子:我們最近在用球體輔助藝術教學。學生們學習關於傑克遜·波洛克(Jackson Pollock,美國著名畫家)的知識,他們用塊程式設計讓機器人在畫布上作畫。”

設立學生技術大使

總的來說,機器人專案正受到學生們的歡迎,以至於學生們都成了專案的推廣大使。

“在學校組織的‘家庭編碼之夜’活動中,我們最近增加了機器人程式設計,” 因尼斯說,“這給孩子們提供了一個分享見識的機會。他們參與度非常高,以至於我們沒有足夠的空間給每個人提供一個機會。”

米勒在談到36學區時表示:“與其他不太擅長技術的老師一起,我們正在開展外聯活動,讓學生展示機器人技術。最近,我們在一個教師協會的活動裡就這樣做了。老師們通過我們的資源中心進行輪換教學,看到了學生們的不同表現。我們所有的學生現在都是STEM大使。他們比任何人都清楚這一點。”

自下而上地普及STEM

據《國家女孩合作項目》(National Girls Collaborative Project) 2016年8月的一份報告稱,如今,在受過大學教育的工作者中,女性占了一半,而在科學和工程領域,只有28%的人是女性。在科學、技術、工程和數學領域,各種各樣的因素導致了女性數量的下降。

溫特內卡公立學校36學區的技術總監米勒,在她所在地區的機器人和編碼課堂中看到了一些有趣的結果。

“借助這些項目,我們已經看到了在性別平衡方面的一些實質性的進展。引進這些技術可以讓每個人都接觸機器人和技術,無論男孩還是女孩,”她說,“正因為如此,至少在小學裡,‘機器人是男孩活動’的大男子主義概念會被逐漸弱化。我認為我們正在見證這一過程是如何隨著時間而演變的。”

米勒表示,36學區的女孩在高中的STEAM(科學、技術、工程、藝術和數學)課程上,人數從2014-2015年的13%增長到了2017-2018年的29%。

她說:“這些孩子目前只有1到2年的時間能接觸STEM,所以隨著我們在她們受教育過程中的不斷強化,這個數字可能會逐漸提高。”

作者:Alexander Slagg

智能觀 編譯

—完—

親愛的朋友:

或許你也會有這樣的疑問:小學開始學程式設計和機器人課程,對孩子來說有什麼用?將產生什麼影響?我的孩子以後不想做這方面工作,有必要學嗎?

我的一位老師曾說過:從小接受過編碼訓練的孩子,數位感會很強。長大後,同樣是名校研究生,但人與人的差別,會在很多能力的細節處彰顯出來。而這些細節,往往取決於童年時期的教育。

今天的這篇文章分享給你,希望對你有所啟發。也歡迎留言,分享你的見解。

祝安!

智慧觀 一米

2018-4-17 於北京中關村

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編譯文章旨在幫助讀者瞭解行業新思想、新觀點及新動態,為原作者觀點,不代表智能觀觀點。

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智慧觀小艾(微信號:zng2017618)!

Hubbard Woods學校最近開始為四年級學生開設無人機課程。伯利森說:“我們使用的是quadcopter的微型無人機,遵照Tynker的無人機101課程。孩子們正在使用塊碼進行程式設計,讓無人機在障礙物周圍自主飛行,調整速度和角度。”

“我的方法是,首先傳授入門經驗,這適用於每一級別的每個機器人,然後讓學生參與進來,”她說,“學生們會建造一個迷宮,並教Ozobot如何走出去。他們編寫了Sphero的程式來創建形狀,然後用它製作視頻。在雙語一年級和二年級,我們使用Bee-Bots來學習拼寫單詞。”

融入更廣闊的課堂中

Hubbard Woods學校和Prairieview學校都從早期的技術項目中吸取了一個關鍵的經驗,那就是整合價值——將這項技術應用到學生的課程,以及更廣泛的世界中。

因尼斯說:“我們從一個簡單的課程開始——我的雙語學生學習單詞。正是這項技術讓這一堂課變得有趣起來。你必須拼出這個單詞,然後還得讓機器人為你工作。你必須給機器人編碼,讓它在網格上選出字母並拼出單詞。因此,這一課在多個層面上起到了作用。”

在36學區,“我們每個小學的資源中心都有創客空間,這就是組織機器人活動的地方,”米勒說,“我們正在與教師合作,將一些活動帶進課堂,同時繼續在創客空間教學。我們的理念是:創客空間是教學實驗室。”

伯利森和科學促進者合作,使這一理念得以實現。他說,他們試圖在學生已掌握的概念基礎上,將課堂發生的事盡可能多地與創客空間整合到一起。

米勒說:“我們圍繞設計思維進行活動,在機器人技術使用上,面臨著設計方面的挑戰。而我們正在將設計思維融入其他學習領域。舉個例子:我們最近在用球體輔助藝術教學。學生們學習關於傑克遜·波洛克(Jackson Pollock,美國著名畫家)的知識,他們用塊程式設計讓機器人在畫布上作畫。”

設立學生技術大使

總的來說,機器人專案正受到學生們的歡迎,以至於學生們都成了專案的推廣大使。

“在學校組織的‘家庭編碼之夜’活動中,我們最近增加了機器人程式設計,” 因尼斯說,“這給孩子們提供了一個分享見識的機會。他們參與度非常高,以至於我們沒有足夠的空間給每個人提供一個機會。”

米勒在談到36學區時表示:“與其他不太擅長技術的老師一起,我們正在開展外聯活動,讓學生展示機器人技術。最近,我們在一個教師協會的活動裡就這樣做了。老師們通過我們的資源中心進行輪換教學,看到了學生們的不同表現。我們所有的學生現在都是STEM大使。他們比任何人都清楚這一點。”

自下而上地普及STEM

據《國家女孩合作項目》(National Girls Collaborative Project) 2016年8月的一份報告稱,如今,在受過大學教育的工作者中,女性占了一半,而在科學和工程領域,只有28%的人是女性。在科學、技術、工程和數學領域,各種各樣的因素導致了女性數量的下降。

溫特內卡公立學校36學區的技術總監米勒,在她所在地區的機器人和編碼課堂中看到了一些有趣的結果。

“借助這些項目,我們已經看到了在性別平衡方面的一些實質性的進展。引進這些技術可以讓每個人都接觸機器人和技術,無論男孩還是女孩,”她說,“正因為如此,至少在小學裡,‘機器人是男孩活動’的大男子主義概念會被逐漸弱化。我認為我們正在見證這一過程是如何隨著時間而演變的。”

米勒表示,36學區的女孩在高中的STEAM(科學、技術、工程、藝術和數學)課程上,人數從2014-2015年的13%增長到了2017-2018年的29%。

她說:“這些孩子目前只有1到2年的時間能接觸STEM,所以隨著我們在她們受教育過程中的不斷強化,這個數字可能會逐漸提高。”

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或許你也會有這樣的疑問:小學開始學程式設計和機器人課程,對孩子來說有什麼用?將產生什麼影響?我的孩子以後不想做這方面工作,有必要學嗎?

我的一位老師曾說過:從小接受過編碼訓練的孩子,數位感會很強。長大後,同樣是名校研究生,但人與人的差別,會在很多能力的細節處彰顯出來。而這些細節,往往取決於童年時期的教育。

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智慧觀 一米

2018-4-17 於北京中關村

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