Memasukkan Robotika di Seluruh Kurikulum

Guru konten dan pilihan yang ingin memasukkan sains, teknologi, teknik, dan matematika (STEM) serta ilmu komputer (CS) ke dalam kurikulum mereka dapat mempertimbangkan robot dan robotika sambil tetap mempertahankan fokus instruksional di kelas mereka.

Misalnya, untuk menyempurnakan pelajaran sastra, siswa dapat merepresentasikan perjalanan karakter sastra melalui robot terprogram. Di kelas matematika, siswa dapat menemukan jarak dan kecepatan yang ditempuh dan menghitung waktu untuk menjalankan program untuk robot mereka.

Selain itu, guru tidak harus meninggalkan seluruh kurikulum mereka untuk berpartisipasi dalam STEM. Alih-alih, terapkan satu proyek atau tugas kinerja dalam satu semester, dan hubungkan dengan pembelajaran di wilayah Anda selama tidak lebih dari dua hingga tiga minggu setiap kali. Buat semuanya tetap sederhana, dan fokuslah pada kesenangan dan pembelajaran yang diinginkan.

Berikut cara memulai, bersama dengan sumber daya dan rekomendasi.

MENGHUBUNGKAN ROBOT KE KELAS

Di dunia nyata, robotika adalah cabang teknik yang melibatkan konsepsi, desain, pembuatan, dan pengoperasian robot. Bidang ini juga tumpang tindih dengan CS.

Di kelas, robot pendidikan sangat baik untuk mengajar anak-anak desain teknik dasar dan keterampilan pemrograman sambil memungkinkan mereka untuk melihat dan menafsirkan hasil kode secara real time. Selain itu, kita dapat mengaitkan literasi, ilmu fisika, dan matematika (di antara topik lainnya) sambil membantu mereka mengembangkan keterampilan profesional seperti perencanaan, kerja tim, dan ketekunan. Berikut adalah infografis praktis yang meningkatkan keterampilan yang dapat kami bantu kembangkan peserta didik.

Untuk menjaga agar pembelajaran tetap otentik, berikut adalah beberapa konteks yang dapat kita buat untuk siswa:

• Dalam pertanian komersial, robot menavigasi lahan pertanian, memanen tanaman, dan merawat tanaman secara mandiri dan dalam kondisi yang sulit bagi manusia.
• Dalam perawatan kesehatan, kecerdasan buatan dan augmented reality meningkatkan pencarian jalan bagi penyandang disabilitas menggunakan robot eksoskeleton.
• Dalam industri otomotif, robot dengan lengan mekanis yang kuat merakit mobil dan melakukan pemasangan yang presisi.
• Dalam eksplorasi ruang angkasa, kendaraan yang dioperasikan dari jarak jauh menangkap data dan rekaman dari luar angkasa dan di planet lain.

PILIH ROBOT ANDA

Saat mengajar robotika di ruang kelas (bukan sepulang sekolah), pilih robot yang membutuhkan konstruksi yang tidak terlalu rumit dan tidak banyak pembersihan.

Perusahaan berikut menawarkan opsi untuk semua kelas dengan berbagai titik harga:

• PBS Kids : Buat bot dengan Curious George untuk kelas K–5.
• Bee-Bot : Bantu siswa K–5 memprogram perjalanan dengan robot.
• Sphero : Siswa K–12 dapat memprogram bola robot mini untuk menggambar bentuk, mengeja, dan belajar cara membuat kode. Panduan di rumah ini memungkinkan orang tua untuk membantu juga.
• Ozobot : Menyediakan opsi pengkodean K-12 dengan atau tanpa layar komputer dan ikatan dalam pembelajaran konten.
• Lego  dan Vex  juga menawarkan solusi bagi pelajar dari segala usia untuk membuat bot—ini sangat populer di kalangan penghobi dan mereka yang terlibat dengan robotika kompetitif.

KERANGKA KERJA UNTUK MEMULAI

Lakukan empat langkah yang diperhitungkan ini untuk membantu siswa Anda membiasakan diri dengan teknologi bersamaan dengan memahami konsep dan pemrograman utama, terlepas dari robot atau platform Anda.

1. Kenali perangkat kerasnya. Dengan menjelajahi tutorial melalui permainan, siswa dapat belajar bagaimana mengidentifikasi dan mengkategorikan komponen utama robot mereka. Kategori yang baik untuk memulai termasuk struktur, gerak, elektronik, dan alat lainnya. Pastikan untuk memberikan penjelasan untuk setiap kategori.

2. Bangun robot (bila ada). Ini adalah titik masuk yang bagus bagi siswa yang baru mengenal robotika, dan banyak anak kecil akan menyukai langkah ini.

3. Pelajari fungsi roda gigi, motor, sensor, dan komponen lainnya. Langkah ini membantu secara signifikan untuk menjelaskan konsep-konsep kunci dalam rekayasa otomatisasi dan robotika ke dalam praktik dan memberikan konteks untuk penggunaan komponen yang terkait dengan robot yang Anda pilih.

4. Pelajari cara memprogram. Sebagian besar perangkat akan memiliki misi bawaan, yang memungkinkan siswa melihat cara membuat robot bergerak dengan motor dan merespons sentuhan atau gerakan dengan sensor. Ketika mereka menjadi lebih terbiasa dengan program built-in, mereka dapat mulai membuat program mereka sendiri menggunakan blok pemrograman visual. Misalnya, opsi pengkodean blok di aplikasi Sphero Edu dibangun di atas Scratch — lihat tutorial yang saya buat untuk programmer pemula ini .

MEMANFAATKAN TUGAS KINERJA

Menerapkan seluruh unit robotika mungkin sedikit berlebihan atau tampak menakutkan bagi pengajar konten—oleh karena itu, cobalah tugas kinerja di mana produk yang dibuat siswa Anda adalah program yang memungkinkan robot mereka menyelesaikan tugas. Lihat tautan ini untuk templat yang terinspirasi oleh model GRASP (Tujuan, Peran, Pemirsa, Situasi, Produk) oleh Jay McTighe , bersama dengan contoh saya untuk Anda referensikan saat Anda mendesain sendiri.

Saat merancang tugas kinerja Anda, berikut adalah beberapa koneksi kurikuler yang logis untuk dipertimbangkan oleh guru konten.

seni bahasa inggris

• Bantu siswa membuat hubungan antara menulis dengan tata bahasa yang benar dan pengkodean dengan sintaks yang tepat saat memprogram robot.
• Bantu karakter dalam sebuah cerita memecahkan masalah (seperti menempuh jarak tertentu, menggunakan roda gigi secara strategis untuk menavigasi melalui atau di sekitar medan yang sulit, atau menggunakan sensor untuk memperingatkan bahaya yang akan datang) dengan meminta siswa berpikir analitis dalam desain mereka.
• Lihat  contoh pelajaran oleh Wonder Workshop.

Matematika

• Bangun robot kertas untuk mempelajari bentuk geometris .
• Memperdalam penguasaan keterampilan berpikir aljabar .
• Jelajahi aljabar yang terlibat saat menjalankan motor di robot dengan roda.
• Lihat  contoh pelajaran oleh Sphero.

Sains

• Rancang, bangun, dan program robot untuk menyelidiki solusi dan memecahkan masalah.
• Siswa bekerja dalam tim desain untuk berkolaborasi dengan orang lain dan berbagi ide untuk menyelidiki, membuat, dan menguji solusi terbaik.
• Siswa mengeksplorasi pertanyaan ilmiah dunia nyata dalam topik mulai dari ilmu bumi hingga fisika.
• Siswa mengembangkan dan menguji hipotesis.
• Lihat  contoh pelajaran dari Lego.

Penelitian sosial

• Siswa mengeksplorasi karir dalam robotika.
• Siswa mempelajari produksi dan distribusi barang menggunakan robot dan membuat simulasi.
• Siswa dapat menggunakan robot untuk memprogram perjalanan melintasi peta lantai.
• Lihat  contoh pelajaran dari KinderLab Robotics.

Jorge Valenzuela juga penulis Rev Up Robotics: Real-World Computational Thinking in the K–8 Classroom .