Aksi Angka - Comic, Tentera, Sukan & Lebih Seleksi Awesome Dari Semua Jenis Angka Aksi. Muzik, Comic, Designer, Tentera, Sukan, Transformers, TV & Music, Star Wars, Super Mario, & More!

Robot Masters Transformers

Robot: Jawapan Amerika untuk berkurang skor Matematik

I. Pendahuluan

"Anda tidak boleh mencapai apa yang anda tidak boleh hamil."

-Pengarang tidak diketahui

Amerika Syarikat mungkin kehilangan supremasi sebagai negara adidaya jika anak-anak kita hari ini tidak dapat memahami teknologi masa depan. Kecenderungan ini sudah ditetapkan. Tingkat tinggi kerja kejuruteraan saat ini sedang outsourcing ke negara-negara lain, bukan hanya kerana kos murah, tetapi ketidakmampuan untuk mengisi mereka di negara-negara. Mari kita hadapi itu, ada orang Amerika tidak terlalu banyak orang yang berusaha untuk memiliki doktrin di Teknik Elektro untuk melakukan penyelidikan dan pembangunan. Untuk negara-negara lain seperti Korea, banyak mahasiswa melihat Matematik sebagai bahasa "universal" dan meramalkan ijazah teknikal berdasarkan peringkat doktor sebagai keperluan untuk unggul di negara mereka. Bagi banyak orang, ini adalah satu-satunya jalan keluar dari kemiskinan. anak-anak Amerika, stereotaip, tidak memiliki rasa takut untuk memotivasi mereka. Banyak anak-anak di negeri ini "unggul" hanya melihat matematik sebagai sesuatu yang diperlukan untuk lulus ujian kemahiran. Nilainya adalah dibuang. Implementasi yang tidak kelihatan. Keinginan anak-anak untuk mengikuti jenis pusat kerjaya menurun. Jelas, ini implikasi masa depan yang mengganggu dan mungkin suatu hari akan merugikan dasar negara kita. Namun, saya percaya antusiasme mengasuh anak-anak di perlukan untuk menggunakan matematik mungkin jawapannya. Tidak menghairankan sebagaimana dinyatakan dalam Robot for Kids, "Robot kedudukan saja dengan dinosaur ketika datang untuk mendapatkan perhatian pelajar SD ..." [1 hal 232]. Oleh kerana itu, saya meramalkan minat, penyertaan aktif, dan bimbingan yang tepat dalam robotik akan meningkatkan nilai matematik kebangsaan direkodkan.

II. Skor mengejutkan Matematik

Fakta tidak berbohong. Menurut Kementerian Pendidikan Amerika Syarikat pada tahun 1999 [2], Amerika Syarikat kedudukan 12 di antara anak-anak kelas 4, yang mengejutkan di antara 28 pelajar kelas 8, dan hanya 19 di antara senior di nilai matematik kebangsaan dirakam. negara terpukul dan bermasalah Bagaimana kemiskinan seperti Israel menjadi tiga peringkat di depan kita dengan anak kelas 8? Jelas, wang bukanlah jawapannya. Saya juga tidak percaya Israel punya rasa takut sedikit tentang kekerasan dari anak-anak bandar batin kita lakukan untuk mengalihkan perhatian mereka. Walaupun agak bingung oleh I'ma jawapannya, saya yakin penyelesaian terletak pada aspirasi sendiri anak dan keinginan batin. Banyak pemuda mimpi kami untuk menjadi atlet profesional atau penyanyi pop. Itulah apa yang mereka lihat. Itulah apa yang mereka ketahui. Itulah apa yang mereka sukai. anak-anak muda ini mudah dipengaruhi melihat jalan ini tidak hanya sebagai menyenangkan, tetapi juga sebagai sarana untuk kebebasan kewangan. Dengan matematik menjadi bahasa "universal," anak-anak di negara-negara lain dapat melihat ini sebagai satu-satunya cara untuk menerobos tahap kemiskinan dan berkembang dalam kehidupan. Mari kita hadapi saja; matematik boleh menjadi pelajaran yang sukar untuk difahami. Kecuali satu baik memiliki nama pertama 'Albert' atau mencari alasan motivasi mengemukakan usaha tambahan, skor akan menderita. Antarabangsa Ketiga Matematik dan Sains Study (TIMSS) telah mendapati bahawa "pelajar yang bersetuju bahawa mereka seperti matematik dan matematik yang berguna untuk menyelesaikan masalah, skor yang lebih tinggi berbanding dengan pelajar yang tidak bersetuju" [3]. Tidak menghairankan, banyak pendidik telah mengambil ini sebagai yang diberikan. Soalan-soalan yang sekarang muncul adalah bagaimana memotivasi anak-anak? Atau lebih baik lagi, bagaimana caranya mengikuti kurikulum menyerahkan-down saat mengambil keuntungan dari teknologi saat ini menarik? Seperti yang dinyatakan oleh Druin dan Hendler, "Saya percaya keinginan untuk belajar harus dilakukan dengan idea menghidupkan atau sebuah projek menarik. Teknologi baru membolehkan pelajar dari semua usia untuk mengejar lebih kaya, jauh lebih kompleks pengalaman pembelajaran. Dengan robot, pelajar benar-benar dapat menjadi saintis, jurutera, pereka, dan pembangun "[1 hal. 161-62].

Kelas 4 Kelas 8 Kelas 12

Skor Kedudukan Bangsa Bangsa Bangsa skor skor

1 Singapura 625 Singapura 643 Belanda 560

2 Korea Korea 611 607 552 Sweden

3 Jepun 597 Jepun 605 Denmark 547

4 Hong Kong Hong Kong 588 587 540 Switzerland

5 Belanda Belgium 577 565 534 Islandia

6 Republik Czech Republik Czech 567 564 528 Norway

7 Austria 559 Slovak Republic 523 547 Perancis

8 Switzerland 545 Slovenia 552 New Zealand 522

9 Ireland Belanda 550 541 Australia 522

10 Hungary Slovenia 548 541 519 Kanada

Australia 546 11 Bulgaria 540 Slovenia 518

12 Amerika Syarikat 545 Austria 539 Jerman 495

Perancis Kanada 532 13 538 Hungary 483

14 Israel Itali 531 Hungary 537 476

15 Latvia 525 Fed Rusia. 535 Fed Rusia. 471

Australia 520 16 Scotland 530 Lithuania 469

17 Republik Ireland Inggeris 513 527 466 Czech

18 Cyprus 502 Kanada 527 Amerika Syarikat 461

Norway 502 19 Cyprus 446 Belgium 526

20 Sweden 499 New Zealand 519 Afrika Selatan 356

Thailand 492 21 Greece 522

22 Thailand 490 Israel 522

23 Portugal 475 Jerman 509

24 Islandia 474 New Zealand 508

25 Iran 429 ... (28) Amerika Syarikat 500

Gambar 1: Matematik Antarabangsa Ketiga dan Ilmu Study (TIMMS) Tahun 1999 nilai Matematik [2].

Gambar 2: Rata-rata nilai matematik oleh pelajar bahawa negara "Aku suka matematik" [3].

Gambar 3: Rata-rata nilai matematik oleh pelajar bahawa negara "Matematik kepada untuk menyelesaikan masalah sehari-hari" [3].

III. Robot di Media

Televisyen mungkin pinjaman tangan membantu dalam mengejar pendidikan mencetuskan minat anak dalam robot. Mungkin mata telah diberkati untuk melihat komersil Honda dari robot kaki 4 berjalan menyusuri jalan masuk ke pickup akhbar Minggu. Robot ini benar-benar autonomi, yang nampak memakai seting ruangan, saat ini sedang tur di seluruh dunia. Ini "Advanced Langkah dalam mobiliti Inovatif," atau lebih dikenali sebagai ASIMO, adalah hasil dari program robot yang bermula pada tahun 1986. Sebagai robot humanoid yang paling maju di kewujudan, kejadian menarik berjalan dengan dua kaki, memiliki 26 darjah kebebasan, dapat berjalan menaiki tangga, dan saat ini di Amerika Utara Wisata Pendidikan. Baru-baru ini, teknologi ini keajaiban Bronx melawat sekolah-sekolah dalam usaha untuk "menggalakkan kepentingan dalam kajian robotik dan ilmu pengetahuan" [4]. Bahkan bahagian tentang website ini didedikasikan untuk sumber daya guru bagi anak-anak. Dengan ASIMO, Honda benar-benar memberikan masa muda kita "Kekuatan mimpi" [4].

Sony juga melakukan peranannya untuk "Tukar cara anda melihat dunia" AIBO. Telah menjadi haiwan kesayangan di masa depan bagi banyak sementara II SDR-4X adalah semua pujian. AIBO adalah anjing autonomi yang dapat belajar, melakukan trik-trik, dan mengungkapkan perasaan. Bahagian sekitar $ 2000 dari hiburan benar-benar diprogram untuk melakukan upgrade dan tujuan pendidikan. Bersiaplah untuk haiwan kesayangan anda mengekspresikan 6 jenis perasaan yang berbeza, bertindak sesuai dengan persekitaran dan perhatian itu menerima, mencari mainan, dan tanpa bantuan manusia itu akan bangun dan tidur di stesen pengisian. Tidak hanya lembur anjing dewasa, tetapi juga tidak akan kotor karpet sebagai anak-anak anjing! II SDR-4X, di sisi lain, secara harfiah telah menjadi pujian di antara anak-anak. Humanoid ini boleh ditangkap "mengoceh" (teknik tari techno), membaling bola, melakukan tai chi, dan bahkan jogging. Bahkan lebih baik, klip video yang terdapat di Internet dan televisyen menunjukkan lima dari mereka melakukannya serentak. Dan itu akan lebih baik! Robot ini juga mempunyai pengenalan wajah, kosa kata 20.000-kata untuk pengenalan suara dan sintesis, pengenalan warna, dan masih mencari masa untuk memetakan ruang untuk penempatan optimum untuk pamer. Sekarang hanya jika hal ini tidak perlu dikenakan bayaran. Oh, aku menyebutkan pekerjaan telah dilakukan pada [4, 5]?

Robot lain melakukan pekerjaan yang indah mencipta perhatian bagi diri mereka sendiri dan menggambarkan untuk anak-anak "keren" untuk memiliki pekerjaan ketika mereka dewasa. Namun, saya percaya bahawa rancangan televisyen Robot Wars adalah kekuatan yang mendorong untuk menginspirasi mereka untuk mula membina. Saya dapat menjamin sebagai bukti hidup kenyataan itu. Hidupkan TechTV dan anda akan memiliki kenikmatan menonton robot pertempuran sampai mati di sebuah arena yang memiliki hembusan api, lubang untuk dilupakan, dan sirip yang memulakan robot malang melalui udara kepada azab mereka. Kombinasikan ini dengan ratusan jika tidak lebih dari seribu anak-anak menjerit dalam berdiri dan acara ini menjadi kegemaran segera. Website program bahkan menyediakan harian untuk memuaskan kehausan bangunan. link langsung diberikan tentang cara memulai membuat robot dari rumah. GI Joes bermula kelihatan seperti mainan bayi dibandingkan dengan robot pon 500 yang pucuk api, pisau berputar, telah menghancurkan pengapit, dan bergerak ketat untuk bertahan dan menghancurkan ciptaan orang lain. Di dalam ini 20 - oleh arena 54 kaki adalah yang paling dalam robot tempur dan persaingan. Anak-anak menyukainya [7, 8]!

IV. Kreatif jalan

Sebuah tempat umum banyak berubah ketika dipaksa untuk membina bot adalah buku David Cook, Robot Bangunan untuk Pemula. Mengikuti panduan ini, tidak hanya akan baris berikut robot akan dibina, tetapi matematik tak terhindarkan digunakan dan dikejar. Untuk memahami kelajuan, yang pertama harus mengerti Revolutions Per Minute, perdagangan off antara kelajuan dan torsi, tahap bateri, gesekan, massa robot dan cara untuk memanipulasi nilai-nilai ini dengan voltan yang berbeza, nisbah roda gigi, dan ukuran ban. Trial and error selalu pilihan dan, mungkin saya tambah, yang popular di kalangan pemula. Ingat, robotik adalah sesuatu yang membuat kesalahan adalah 'OK' dan sejumlah besar hasil belajar dari kesalahan-kesalahan ini. Namun, hal ini di mana langkah-langkah guru dan memberikan 'poket helah bagi pengetahuan anak-anak lapar. Saya percaya Miller dan Stein mengatakan itu terbaik ketika reaksi detail mereka dari kelas kelas dua:

"... Setiap pelajar akan memandang dengan kagum dan kekaguman pada satu atau dua pelajar yang tahu perkalian dan boleh meramalkan berapa kali motor harus beralih ke membuat roda pada gilirannya robot mereka tidak sekali ... Semua tiba-tiba sebuah jari-jari, lingkaran, keliling, dan sebagainya mempunyai utiliti-sebagai salah satu pelajar kami tiba-tiba berseru keras, "Jadi itulah yang pi adalah untuk!" "[1 hal. 231-32].

Wow, semua itu hanya menentukan kelajuan. Mari kita lupa bahawa orang yang membaca buku ini akan belajar tentang ilmu material (kekuatan tekstil iaitu), asas elektronik (voltan = resistansi * saat ini), mekanik (beban dan stres), dioda, penentang, kapasitor, LED, dan semua perkakas dan prosedur untuk menggunakannya secara efektif. Sepintas, ini mungkin kelihatan seperti banyak belajar untuk anak. Ingat ini: itu bukan pelajaran guru yang dipaksakan pada anak-anak, itu sendiri! Apa yang menjadi diminati anak dengan soalan yang menyatakan, "Jika Jack setengah setua Jill, dan Jill pertiga setua Jan? Lalu berapa umur Jack pada 60 Jan ulang tahun? "Bangunan robot adalah mimpi guru - benar untuk menyelesaikan masalah dengan manfaat tambahan semangat [9].

Dengan robot DC, langit adalah batas tentang bagaimana teknikal projek ini akan menjadi. Namun, kadang-kadang lebih cepat dan kurang penyelesaian kompleks mungkin lebih tepat. teknologi Balok menggunakan tenaga suria untuk elektrik sangat mudah, namun menawan, robot. Ini akronim Biologi Estetik Elektronik Mekanik merupakan bidang robotik tidak menggunakan kuasa pengkomputeran, inspirasi dari Ibu Alam, fokus pada desain yang menarik bagi mata, sementara membuat semuanya bekerja dengan jumlah kecil kuasa yang diberikan dari panel surya. Ada panel litar jarang digunakan, pengaturcaraan tidak ada yang terlibat, dan hanya sedikit yang murah bahagian diperlukan. robot pertama saya terlibat Balok klip kertas, motor pager, panel suria, kapasitor, dan sedikit solder. Dalam sekitar 20 minit, 5 bahagian hidup kembali! Keindahan robot ini adalah kesederhanaan untuk membina, bahagian-bahagian yang murah untuk membeli atau mudah ditemukan sampah techno di sekitar rumah, dan hanya solder diperlukan untuk membina mereka. Sementara robot ini umumnya berbentuk bug atau makhluk kecil yang lain, mereka mempunyai daya tarikan besar untuk anak-anak. Projek sangat cepat. Fakta ini sendiri menganut mereka dengan rentang perhatian pendek yang ingin umpan balik mereka langsung pada kemajuan. Selain itu, banyak dari prinsip-prinsip asas ilmu pengetahuan dan biologi digabungkan dalam desain dan boleh dibincangkan berhubung dengan tenaga suria. Lawatan ke kebun binatang akan menjadi lebih pendidikan sebagai anak-anak akan mencari binatang untuk meniru ketika mereka dan penampilan. "Construction material dan idea-idea projek yang menarik bagi pelbagai kepentingan membolehkan beberapa titik masuk ke dalam ilmu pengetahuan, matematik, teknik, desain, seni dan muzik untuk semua jenis pelajar. Bahan ini tidak hanya membuat domain pengetahuan baru boleh diakses, tetapi juga mempunyai cara-cara baru bagi anak-anak untuk berkaitan dengan domain pengetahuan yang mereka sudah terkena "[1 hal 22]. Selain itu, jelas cabaran teknologi suria ini adalah untuk meminimumkan arus yang digunakan dan mencari cara untuk menyimpan (kapasitor) apa sedikit tenaga yang sedia. Oleh kerana itu, robotists muda akan belajar pentingnya membaca dan memahami lembaran data bahagian untuk memilih bahagian-bahagian yang sesuai dengan bijaksana. Tentu saja, beberapa masalah yang paling asas teknik penyelesaian yang terbaik yang digunakan di [10].

Ketika murid masih muda atau kemahiran penyolderan belum cukup matang, Lego Mindstorms selalu merupakan pilihan yang luar biasa. Sebenarnya, orang dari segala usia akan mendapati baris ini robotik teknikal dan Lego suatu pelaburan yang bijaksana. Tidak hanya bahagian dapat digunakan semula dan tidak eksklusif untuk suatu projek tertentu, tetapi juga mereka dapat diprogram dalam pelbagai bahasa pada komputer dari Visual Basic ke objek Lego itu sendiri bahasa pengaturcaraan yang berorientasikan. Tidak ada kabel yang diperlukan baik. Semua ini boleh dilakukan melalui pemancar inframerah! Sulit membayangkan bagaimana Lego telah berjalan di tangan-tangan dengan teknologi. Sebagai contoh, mari kita lihat lebih dekat kit "Robotics Invention System 2.0" set ini termasuk bateri dijalankan RCX Microcomputer digunakan untuk program menyimpan dan menyambung semua peripheral, 718 buah yang meliputi 2 motor, 2 sensor sentuh, dan 1 cahaya. sensor, sebuah menara USB inframerah, dan sebuah gambar yang sederhana namun kuat bahasa pengaturcaraan berasaskan pada CD. Tentu saja, semua Lego dari salah satu kit sebelum anda boleh digunakan bersamaan dengan alat-alat pendidikan. Selain itu, di laman web Mindstorms, ada program online secara percuma di mana untuk membuat projek memilih setiap Lego ada. Lingkungan virtual 3D ini sangat ideal untuk kreasi posting di web atau bereksperimen dengan Lego yang belum dibeli [11, 12, 13].

Sebagai hasil dari perisian yang dibekalkan, anak-anak dapat memiliki robot pertama mereka dibina dalam waktu kurang dari satu jam selepas pembelian. Ada membunuh pelajaran amalan, sesi latihan, dan misi dimasukkan dalam CD. Masing-masing sesi latihan mengajar kemampuan khusus dari Sistem Robotika sementara menggambarkan pelbagai cara untuk menguji, menyelesaikan masalah, dan tweak pembinaan. Akhirnya, pelajaran akan meningkat menjadi kemampuan seperti: menggunakan sensor untuk berinteraksi dengan persekitaran, pengaturcaraan dengan ikon yang mewakili blok kod, dan mencipta persekitaran jawapan dari robot untuk melakukan apa pun keinginan penciptanya. Pada saat CD selesai, hampir semua teknik dasar yang perlu untuk menyelesaikan projek akan telah diliputi [11, 14].

Sudah, ada lebih dari sedozen buku yang ditulis tentang Lego Mindstorms dengan terperinci how-to untuk membuat segalanya dari scanner, alat muzik, dan pencipta gambar, ke bot mata-mata, penyental kuku, dan M & M penyortir Warna. Aku bahkan buku sendiri yang menggambarkan kreasi dari mesin ATM, pengedar kad, gajah yang memancutkan air, dan bahkan robot yang melakukan kerja membersihkan Lego dari lantai [15]. Dengan menyelesaikan projek-projek ini, menurut Cole dan O'Conner, "(Pendidikan) manfaat termasuk membantu kanak-kanak untuk meningkatkan kemampuan konsentrasi mereka, bekerja dengan Arahan, menyelesaikan masalah, dan mengembangkan kesabaran" [16]. Baris ini Lego dicipta oleh profesor MIT saat ini sedang digunakan dengan beribu-ribu pendidik di seluruh dunia. Kerana kebanyakan anak hanya melihat robot sebagai mainan "", mereka cenderung tetap sangat terfokus dan bergerak di seluruh pelajaran. Sehingga memungkinkan tatacara kumpulan yang lebih produktif, lebih kreatif dan penyelesaian mendalam untuk senario yang diberikan, dan pembangunan kemahiran interpersonal dan kemahiran pasukan-bangunan. Semua ini dilakukan tanpa menggunakan sebuah [17, pensil 18]!

V. Studi Kasus

Jika sesuatu tidak boleh diukur, maka saya percaya tidak dapat dibuktikan atau ditingkatkan. hipotesis saya adalah bahawa dengan bunga, penyertaan aktif, dan bimbingan yang tepat dalam robotik, TIMMS nilai rata-rata akan meningkat sekurang-kurangnya 10 mata dari masa ke masa satu tahun. Kerana ujian diambil di 4, 8, dan 12 tahun masing-masing kelas, melakukan ini perlu melibatkan semua sistem sekolah dan kemudian menyambung skor anda sebelum tahun ini. Ingat, isi dari suatu pengalaman, dan tidak begitu banyak perkakas, adalah apa yang penting untuk belajar. Oleh kerana itu, peranan, bimbingan, dan latihan guru dan dilantik robot / Balok / Lego Mindstorms "pakar" tidak boleh ditekankan cukup. Adalah naif untuk mempertimbangkan meletakkan komputer di depan orang dan mengharapkan pertama untuk mampu membina rangkaian, mencipta sebuah laman web, atau menjadi fasih dalam bahasa pengaturcaraan. Hal yang sama berlaku untuk robot. Ketika melancarkan upgrade ini kurikulum di awal tahun ajaran musim gugur, adalah penting untuk mendidik guru selama musim panas dahulu. Jelas, kali ini akan digunakan untuk memahami peralatan tersebut, membincangkan dan memperibadikan dahulu dibuat dan meminjam rancangan pelajaran, dan memberikan semua musim panas tak terbatas eksperimentasi. Namun, ini juga merupakan tempoh untuk mengatasi ketakutan atau tidak menyukai teknologi dan perubahan. "Sebagai contoh, beberapa orang merasa tidak selesa dengan cara-cara baru dapat meniru cara-cara lama dengan menggunakan teknologi. Ini adalah cara selamat untuk menyelinap perubahan ... Setiap guru, yang mempunyai sedikit pengalaman dengan teknologi baru di kelas mereka, telah dikenal teknologi baru memaksa-cocok untuk kurikulum yang sudah usang "[1 hal 159]. Untuk kajian kes ini menjadi berkesan, pendidik harus merangkul menembusi cetakan daripada "kebiasaan sekolah tua" nyaman dan mematuhi potensi teknologi apa yang dapat memupuk. Hal ini, tentu saja, mengejar "lebih kaya, jauh lebih kompleks pengalaman belajar [1 hal 161].

Prosedur itu sendiri dinyatakan dalam pola yang sama di antara zon nilai yang berbeza. Bulan sebelum bermulanya tahun sekolah, surat merinci perubahan kurikulum harus dihantar kepada semua ibu bapa. Surat ini harus singkat maksud dan berkomunikasi sumber kuasa yang orangtua bisa berpaling untuk meminta pra-pajanan terhadap diri mereka sendiri dan anak-anak mereka dengan teknologi mendatang. sokongan dan penglibatan orang tua sangat penting untuk melebihi harapan dalam proses baru.

A. Sekolah Dasar

Bermula dengan tingkat SD, kelas 1-5, tahun ini harus bermula dengan pembicara. Di sini, Lego Mindstorms akan diperkenalkan dan disertai dengan kes penemuan skrin penuh. Demonstrasi akan dipaparkan kepada semua. Hal ini akan mendorong minat dan keingintahuan di antara pendengar. Juga, meninggalkan ini kreasi dalam memaparkan piala-kes seperti strategik akan mengekalkan semangat dan keinginan untuk membina penglibatan. Lego Mindstorms akan ditambah kepada kurikulum. Kali ini pekerjanya boleh diganti untuk beberapa mingguan dan ilmu-ilmu matematik yang dilantik slot masa. Bila dilaksanakan dengan baik, rencana pelajaran matematik pelaku yang berbeza boleh diedar sebagai penggunaan membantu pelajar. Juga, dalam penggantian wajar ilmu tahunan, sebuah "Lego Fair" dapat ditentukan. Hal ini akan memberikan anda penglibatan orang tua lebih tentang Mindstorms. Berapa banyak projek benar-benar dilakukan 100% oleh pelajar sih? Juga, rasa kebanggaan dan prestasi akan tercapai dalam pemilikan suatu ciptaan pada skrin untuk semua orang untuk melihat. Selain itu, mempunyai pelajar berdiri oleh projek selama menunjukkan untuk menjawab soalan dan memberikan penjelasan terperinci dan demonstrasi akan memperkukuhkan pemahaman, teori, dan prinsip-prinsip yang digunakan dalam proses penciptaan.

Sama seperti di sekolah tinggi, saya percaya senioritas jabatan dan faedah yang seharusnya. Dengan asumsi ini kelanjutan dari kemajuan kurikulum, pelajar kelas 4 dan 5 akhirnya akan mempunyai 3 dan 4 tahun pengalaman Mindstorms di bawah ikat pinggang mereka. Dengan demikian, memungkinkan untuk projek-projek yang lebih maju dan kemampuan penyelesaian masalah yang lebih dalam. Untuk menambah bahan bakar ke api ini, sebuah kompetisi bulanan boleh ditentukan semata-mata dengan "orang-orang kelas atas" ini boleh melibatkan mencipta penyelesaian untuk membina sebuah robot yang mengikut garis dan mengambil Lego, bangsa sekitar trek baris berikut., atau bahkan sebuah robot yang boleh menavigasi melalui labirin mudah. Apa pun cabaran itu, agenda rahsia harus sudah selesai. Hati-hati memilih projek yang paling baik diselesaikan dengan menggunakan prinsip yang sama dengan ilmu pengetahuan yang dianggarkan atau rancangan pelajaran matematik yang bulan. Saya percaya ini akan menjadi suatu kehormatan cukup umur untuk menyertai dalam kegiatan ini. Penglibatan Pelajar pasti akan meningkat sebagai hasilnya. Juga, apa yang lebih baik daripada mempunyai anak mencari helah matematik dari guru, iaitu bagaimana menggunakan fraksi untuk penyederhanaan timings pengaturcaraan, dalam usaha untuk mendapatkan keuntungan kompetitif dibandingkan teman sekelas? Dinyatakan dalam istilah perniagaan, persaingan memupuk inovasi. Lalu yang terakhir dari semuanya, menguruskan ujian TIMMS dan membandingkan nilai untuk tahun bukan-Lego sebelum terintegrasi.

B. Tengah dan Sekolah Menengah Pertama

Dalam cara yang sama, kelas 6 melalui 8 akan mengalami robotik dengan tingkat tinggi kemahiran teknikal yang diperlukan untuk menyelesaikan projek. Perbezaan utama adalah integrasi daripada komponen elektrik, prinsip-prinsip asas elektrik, teknik solder, dan teknologi solar yang digunakan dalam teknologi Balok pondasi. Seorang tetamu juga akan dibawa pada awal tahun ajaran untuk tinjauan teknikal dan pameran dalam jumlah paparan-kes robot Balok. Namun, penutur ini juga akan menjadi seorang jurutera elektrik. ahli ini akan estafet ketepatan kemahiran Balok perlu dipelajari seperti yang digunakan dalam dunia nyata. Selain itu, profesional harus menyatakan pusat pendidikan terbaik yang diambil dalam matematik dan sains untuk mempersiapkan sebuah perguruan tinggi besar di bidang ini. Seperti anak-anak SD, kreasi akan ditinggalkan di paparan dan soalan akan disambut baik selama persembahan dan pada satu-satu dasar.

Kerana para pelajar akan lebih besar kemungkinan berubah kelas untuk mata pelajaran yang berbeza, makmal sains harus dilengkapi dengan alat-alat yang diperlukan untuk robot suria. Robot kelas ini perlu diselitkan dalam porsi tertentu dalam seminggu pengganti ilmu-ilmu. Selain itu, wajar Balok robot tahunan juga harus diciptakan. Robot yang berinteraksi, mencari cahaya, dan idea-idea bebas jalin-menjalin (sebagai apposed untuk hanya mengikuti petunjuk dari sebuah buku) harus digalakkan. Sebuah twist baru akan ditambah ke ini adil walaupun. Pelajar akan diminta untuk memberikan write-up yang detail skema, perhitungan kuasa, dan keterangan dari robot. Hal ini bahkan harus merangkumi bagaimana cahaya transforms untuk tenaga untuk motor. Ini menjamin bahawa pelajar tersebut benar-benar memahami kejadian dan mempelajari prinsip-tidak hanya unggul dalam bidang penggunaan berikut. Jika Beam Robot Fair adalah event tahunan untuk semua nilai, projek bulanan untuk pelajar kelas 8 istimewa boleh menjadi bangsa robot. Saya ingin lebih baik nama fungsi "The Solar Roller Races" Di sini., Siswa akan membuat mobil bertenaga suria drag untuk bangsa teman sesama mereka. Kreasi sederhana ini akan dimasukkan ke dalam sistem bracketing di mana pemenang bulanan akan memiliki nama-nama mereka terukir pada plak tahunan. Pemenang boleh digalakkan untuk bersara kereta itu dan bekerja pada satu baru untuk bulan seterusnya. Hal ini akan mendorong terus devosi kepada bangsa ini dari semua orang. Dan sebagai langkah terakhir dalam proses ini akan, TIMMS uji harus diberikan kepada pelajar dan dibandingkan dengan tahun bukan-robot sebelumnya.

C. High School

Dengan tidak menghairankan, yang paling terlibat, menuntut, dan dalam projek robot mendalam akan diminta dari mereka di sekolah tinggi. Langit adalah batas dalam kompleksitas projek di sini. Juga, dengan harapan untuk mempertahankan program robot hidup selama bertahun-tahun, orang-orang yang bermula dengan Lego Mindstorms akan dapat memanfaatkan kepakaran mereka sejak kelas pertama pada projek. Robot basa dapat dengan mudah dibuat dari Lego dan cahaya juga boleh digunakan sebagai sumber kuasa. Pelajar akhirnya akan belajar ada keuntungan dan kerugian untuk setiap keputusan yang mereka buat.

Tahun ajaran untuk kelas 9-12 akan mengikuti selaras dengan K-8 dan bermula dengan kunjungan dari pembicara. pembicara ini akan menjadi Jurutera Elektro fasih dalam bidang robotik. Sekali lagi gambaran akan diberikan, kreasi akan ditunjukkan, Q / sesi akan berlangsung, pusat kerjaya akan terperinci, dan laluan kelas khas akan disyorkan. Walaupun keterangan pembicara tampaknya hanya menjadi reiterations dari tingkatan kelas lain, pentingnya tidak boleh ditekankan cukup. Banyak remaja memulakan kerjaya berdasarkan apa yang mereka nikmati. Mudah-mudahan, mereka yang menjadi bergairah tentang robotik memahami kepentingan kelas akselerasi untuk jurusan teknik di perguruan tinggi. Fakta ini tidak boleh dilupakan. Kelas-kelas khusus untuk robot akan ditawarkan kepada masing-masing tahap kelas dengan semakin lebih dalam liputan mendalam untuk nilai yang lebih tinggi.

Juga, bukan robot tahunan yang adil, saya ingin acara tahunan untuk penyertaan dalam PERTAMA. "Untuk Inspirasi Sains dan Teknologi" adalah model kompetisi 6 selama seminggu selepas kelas 2.70 teknik mekanik MIT [1 hal 248-49]. Seperti dijelaskan pada laman web PERTAMA:

"The PERTAMA Robotika Pertandingan adalah kontes kejuruteraan kebangsaan yang menenggelamkan pelajar SMA dalam dunia teknik menarik. Bekerja sama dengan jurutera dari perniagaan dan universiti, pelajar mendapatkan tangan-melihat ke dalam pada pada profesi kejuruteraan. Dalam masa enam minggu mendedah, mahasiswa dan jurutera bekerja sama untuk brainstorming, desain, membangun dan menguji "robot juara mereka." Dengan hanya enam minggu, semua pekerjaan pusat kritis. Pasukan kemudian bersaing dalam pertandingan bersemangat, tidak-memegang-dilarang lengkap dengan wasit, pemandu sorak dan jam waktu.

Mengembangkan kerjasama antara sekolah, perniagaan, dan universiti mempunyai pertukaran sumber daya dan bakat, menyoroti keperluan bersama, membina kerjasama, dan mengekspos pelajar untuk pilihan kerjaya baru. Hasilnya adalah menyenangkan, menarik dan merangsang persekitaran di mana semua peserta termasuk hubungan penting antara pelajaran kelas dan aplikasi dunia nyata.

Setiap tahun, kompetisi yang berbeza, sehingga kembali pasukan selalu memiliki cabaran baru untuk berharap. Namun, butiran dirahsiakan sampai pembukaan di lokakarya Kick-Off. Hal ini mempunyai tingkat tinggi kegembiraan seperti orang melihat cabaran baru untuk pertama kalinya dan idea-idea yang akan terbentuk di fikiran rakyat "[19, 1 hal. 248-49].

orang kelas atas juga akan mempunyai hak-hak mereka di sekolah tinggi. Acara bulanan terbuka untuk siswa kelas 10 dan 11 boleh sumo robot. Di sini, pelajar akan mencipta robot sepenuhnya autonomi dan meniru Peraturan salah satu yang paling popular Jepun sumo-sukan. Sebaliknya, idea untuk ukuran dan kelas berat terhad robot untuk saling mendorong sebuah cincin melingkar. Robot sumo telah dibuat dengan cara ke kelab robot banyak, sekolah tinggi, dan universiti. Populariti acara ini dapat dikreditkan ke kos rendah bahagian dan kesederhanaan Peraturan. Pada tahun 2001 sahaja, lebih dari 4.000 robot berkompetisi di musim 4-bulan di Jepun dan nombor-nombor itu tumbuh pesat eksponen. Innovation is what keeps this “game” growing in numbers and proves invaluable for student participation and educational advancement [20].

Naturally, in order to prove my hypothesis, the high school students would also need to be administered an internationally recognized TIMMS exam. These scores would then need to be compared to non-robotic years.

VI. Kesimpulan

Although the robotic case study has not been implemented to test my hypothesis, I will make predictions on the findings. As forethought, I also believe the conclusions to be correct to a high amount of accuracy. There are many ingredients to this success and I will attempt to touch on most of what I consider obvious outcomes. However, as a person of science, I admit that these ideas are not factual and even incomplete without the study actually taking place.

memaparkan Umum projek dan persaingan telah membantu perkembangan hasil luar biasa. Begitu juga penyertaan koperasi dengan semua pelajar. Pada saatnya, saya yakin ini akan menggambarkan robot sebagai sesuatu yang "keren" untuk dilakukan di sekolah. Hal ini menjadi, beberapa hambatan pendidikan akan hurdled dalam proses tersebut. Terutama selama kompetisi, pelajar akan bekerja sama dengan orang dewasa dan bukan untuk mereka. Realisasi bahawa bukan jantina, bangsa, keyakinan, jenis kelamin, atau status sosial yang penting dalam rujukan untuk bekerjasama dalam robotik, tapi apa yang mereka tahu dan dapat memberikan sumbangan penyebabnya adalah pelajaran penting. Perbezaan orang akan berwarna abu-abu sementara high mereka mungkin tidak diketahui akan bersinar. Robotik memberi kesempatan bagi orang-orang yang pada umumnya tidak akan berkaitan dengan satu sama lain untuk mencari satu sama lain untuk [robot potensi mereka 1 hlm. 287-88].

Khusus melihat perbezaan gender, penting untuk mencatat penyertaan perempuan dalam robotik. Penemuan dari negara Robocamp, "muncul itu, bahawa kanak-kanak perempuan pada khususnya mungkin memerlukan dorongan dan struktur formal dalam rangka untuk bereksperimen dan menjadi kreatif ... Mereka akan melakukan latihan yang lebih maju hanya jika khusus bertanya" [1 hal 321]. Penemuan lain yang digali dari buku Robots untuk butiran Kids termasuk di sebuah sekolah dasar di Reston, Virginia. Percaya pentingnya idea-idea untuk menjadi yang terbaik kiri dengan kata-kata penulis,

“We (KISS Institute for Practical Robotics) distributed flyers to the fifth and sixth graders (ages 10-11), and the next day 30 registrations appeared: 29 boys and 1 girl.

This overwhelming imbalance highlighted an obvious need to reach out to girls, and this inspired immediate action on our part. We received permission to present short robot demos for second graders. During these demos, students were invited to push buttons, flip levers, and otherwise interact with a couple of real robots. We then distributed flyers to the second graders for an after-school robotics class. This time we had enough response to form two classes, and about 40 percent of the registrants were girls.

Four years later when this group became sixth graders, we again offered a fifth/sixth-grade class. This time half the students who signed up were female. None of this resembles an actual scientific study (why we are developing); however, there was a fairly strong indication that when students had a fun experience with robots at an early age, they were much more likely to pursue that topic at a later point in their life. Presumably, the same effect would occur later in life, in that students would be more likely to choose college courses and/or career paths further down the line after having been exposed to fun experiences with robotics in middle and high school” [1 pp. 232-33].

Seiring dengan penemuan yang diajukan bahawa pelajar akan lebih memilih kerjaya teknikal di kemudian hari, saya percaya bahawa kelab robotik tempatan juga akan mula terbentuk di masyarakat. Ini akan mengarah pada penglibatan komuniti mendalam orang yang lebih berpengalaman lebih tua relawan untuk membantu robotik di sekolah-sekolah tempatan. Oleh kerana itu, kitaran ini akan menyebabkan ajaran-ajaran yang lebih baik dan tentu saja projek-projek yang lebih baik. Juga, saya percaya ini akan membantu mengekalkan pengalaman sekolah yang lebih menyenangkan bagi anak-anak. Hal ini dapat dibuktikan hanya dengan lompatan yang hadir. Cara lain untuk memvalidasi kenyataan itu adalah untuk melihat / anak-anak pendaftaran semula Natal. Aku percaya bahawa mereka akan memasukkan bahan-bahan berkaitan lebih robot dari sebelumnya.

Semua alasan ini encapsulate mengapa akan meningkatkan nilai matematik. Lebih khusus lagi, saya yakin akan meningkatkan nilai paling sedikit 10 mata pada skor TIMMS berbanding dengan tahun bukan-robot. Saya katakan ini kerana,

"Di kelas reguler banyak guru cuba untuk menggunakan nilai untuk memotivasi pelajar, dan kadang-kadang mereka tidak mengenai sasaran. Yang terbaik bagi pelajar untuk mendorong diri mereka untuk unggul, sehingga guru memberikan ujian untuk menguji pencapaian murid dan melampirkan kelas untuk memotivasi pelajar untuk melakukan yang terbaik. Namun salah satu masalah nyata ... pendidikan adalah bahawa standard grading sangat bervariasi dan terus slip ke bawah. Pada masa yang sama, para pelajar akan tampak bodoh membuang-buang waktu mereka, jika mereka melakukan sesuatu yang lebih dari minimum yang diperlukan untuk mendapatkan 'A' di kelas "[1 hal. 289].

Juga, saya meramalkan sebuah pendaftaran yang lebih tinggi dalam matematik canggih dan kelas sains. Hal ini, tentu saja, keputusan lebih banyak mahasiswa mata mereka dibuka untuk kerjaya teknikal dan mengambil langkah-langkah pendidikan proaktif untuk mencapai mimpi-mimpi. Jika pelajar lebih mendaftarkan diri di kelas matematik lanjutan, maka pelajar akan lebih skor lebih baik pada ujian nasional matematik berasaskan. Selain itu, mari kita tidak lupa bahawa mahasiswa telah sedar bekerja pada penyelesaian masalah berdasarkan kemahiran dan formula matematik yang diilhami robotik selama tahun. Bahagian yang terbaik adalah bahawa proses itu mungkin digunakan dalam sebahagian besar masa lapang pelajar sebagai projek sedang dibuat dan diselesaikan. Jika sebahagian daripada pelajar terinspirasi untuk fokus pada robot setiap jam luang mereka bebas, dengan menggunakan matematik meningkat tidak terhindarkan. Oleh kerana itu, dengan latihan ini, jadi adalah perbaikan pada kemahiran ini. Sebuah kajian jangka 12 tahun dari campur tangan robot lanjutan dari pelajar kelas 1 untuk ujian 12 kelas mereka akan menarik. Implikasi penglibatan diabadikan dalam bidang robotik akan menarik.

People under the legal age of 18, or dare I categorize them as children, possess all the tenacity, creativity, and capacity to learn, as do adults. Channeling these incredible energies into something as positive and productive as robotics will have effects that ripple on beyond our comprehension. As best stated by a high school participant in FIRST, Daniel Lehrbaum shares his insight on people.

“…I think if students are put in a position where their opinions are valued and their designs are valued and people listen to them, suddenly they can rise to that new level. I think the one thing is that people fill the shoes that you put them in. If the engineers and advisors (that assist the team with FIRST) put them in really big shoes, they are going to fill them. They will do the things they need to do to get the job done. Especially if they are, you know, dedicated to the cause. People can do incredible things” [1 p. 271].

Rujukan

1. Druin, Allison, and Hendler, James, eds., Robots for Kids: Exploring New Technologies for Learning, San Diego, Academic Press, 2000, pp.159-62, 232-233, 248-249, 271, 297-288.

2. US Department of Education, National Center for Education Statistics: Overview and Key Findings Across Grade Levels, March 1999, , accessed May, 12 2004.

3. National Center for Education Statistics, Mathematics: The Nation's Report Card (home), 17 June 2003, , accessed May, 12 2004.

4. Honda, ASIMO: North American Educational Tour, 2004, , accessed May, 12 2004.

5. Sony, Enhanced Motion Control and Communication Capabilities in Small Biped Entertainment Robot (SDR-RX II) to be Exhibited at RBOBDEX2003, 24 March 2003, , accessed May, 12 2004.

6. Sony Electrons e-Solutions Company, ERS-7: AIBO Entertainment Robot, 2002, , accessed May, 12 2004.

7. TechTV, Robot Wars (Home>TV Shows>Robot Wars), 2004, , accessed May, 12 2004.

8. Karagiannis, Konstantinos, “Exploring Robotics Online,” Popular Electronic, April 1999, pp. 9-12.

9. Cook, David, Robot Building for Beginners, Berkeley, Apress, 2002.

10. Hrynkiw, Dave, and Tilden, Mark W, Junkbots, Bugbots & Bots on Wheels: Building Simple Robots with BEAM Technology, Berkeley, McGraw, 2002.

11. Lego, Lego Mindstorms, 2004, , accessed May, 12 2004.

12. Sato, Jim, trans., Jim Sato's Lego Mindstorms: The Master's Technique, Berkeley, No Starch Press, 2002.

13. McComb, Gordon, “Cyberk'nex—Part Robot, Part Fun,” Poptronics, March 2001, pp. 55-56.

14. Williams, Marifrances, “New Legos Let Kids Become Droid Designers,” Electronic Design, 8 March 1999, p. 68.

15. Erwin, Benjamin, and Paperet, Seymour, Creative Projects With Lego Mindstorms, Second ed., Boston, Addison, 2003.

16. Cole, Lisa, and O'Connor, Jane, “The Nuts and Bolts of Robot Building with Kids,” Tech Directions, February 2003, pp. 19-22.

17. Mauch, Elizabeth, “Using Technological Innovation to Improve the Problem-Solving Skills of Middle School Students,” Clearing House, March/April, 2001, pp. 211-13.

18. “Using and Hacking Robots with Lego Mindstorms,” Poptronics, January, 2000, pp. 61-64.

19. FIRST, “For Inspiration and Recognition of Science and Technology,” , accessed May, 12 2004.

20. Miles, Pete, Robot Sumo: The Official Guide, Berkeley, McGraw, 2002.

Tentang Penulis

Nicholas L. Cherney III graduated in Electrical Engineering at the University of Cincinnati and currently works in the telecommunications industry. He resides in Cincinnati, Ohio with his wife Erin and newborn Nathan. Feel free to visit my family website at http://www.cherneycharm.com This article is also available in a .pdf format that will include missing pictures. Please email me at stok3d@gmail.com.

Tidak ada posting berkaitan.

Tags: del.icio.us , flickr , masters , robot , source article , toys , transformers , transformers robot masters episodes , tutorial