I bambini tracciano la propria rotta con la sfida di robotica

2 dicembre 2021 /
Alexander Glaves /
Notizie, Provo STEM, Relazioni pubbliche, Insegnamento e apprendimento

Il ronzio dell'eccitazione permeava l'aria mentre gruppi di studenti di 5-6 anni si stringevano attorno a quattro robot fatti a mano. Ogni macchina era parcheggiata su un grande tappeto con un bersaglio circolare. Sulla superficie erano sparsi soprammobili di varie forme e dimensioni.

Amy Rosenvall, la moderatrice, ha fatto un lento conto alla rovescia. "3... 2... 1... inizio!". Ogni squadra di bambini ha indicato freneticamente, ma con metodo, le aree del tappeto e ha chiacchierato mentre un compagno di classe, scelto dal proprio gruppo, pilotava il robot tramite iPad.

L'accesa competizione è stata il culmine di due mesi di lavoro dei bambini, dei loro insegnanti e della specialista del curriculum STEM del distretto, Rosenvall. Ogni pochi mesi, Rosenvall si rivolge a un nuovo gruppo di insegnanti per sapere se desiderano partecipare alla sfida di robotica (anche se a volte gli insegnanti la cercano o chiedono di partecipare una seconda volta). Quando accettano, accettano di dedicare del tempo ogni giorno per permettere agli studenti di lavorare sulle loro macchine. Il tempo è in genere abbastanza discreto: circa 30 minuti al giorno, anche se di solito si espande verso la fine del progetto a causa della domanda popolare.

Prima di tuffarsi, gli vengono spiegate le sfide che il loro robot deve essere in grado di affrontare. Non viene detto loro come devono affrontare tali sfide. Non vengono fornite loro istruzioni passo passo su come costruire il loro robot. E non viene dato loro un programma pulito da installare che permetta loro di pilotarlo con facilità.

Uno dei principi fondamentali dell'ingegneria che Rosenvall ritiene importante imprimere nelle giovani menti è la risoluzione dei problemi. Quando un gruppo di studenti scopre che il braccio del proprio robot non funziona, non può semplicemente rivolgersi all'insegnante per chiedere aiuto. Anche se ci provassero, spesso l'insegnante ne saprebbe meno di loro sul problema. Devono invece spulciare il codice che hanno scritto per la macchina e risolvere il problema da soli. L'anno scorso, quando un team di studenti ha riscontrato un problema hardware con il braccio artigliato, è stato in grado di comunicare con gli studenti di un'altra scuola per risolvere il problema.

Rosenvall spesso istruisce e ispira attraverso aneddoti che ha acquisito nel corso degli anni. Quando gli studenti hanno difficoltà a decidere cosa usare per spostare gli oggetti al centro del bersaglio, obiettivo della gara, Rosenvall racconta loro una storia di quando era insegnante.

Mentre preparava i suoi studenti per una gara delle Olimpiadi delle Scienze, l'unico evento a cui non potevano partecipare era il corso di robotica. All'epoca si trattava di una gara di battlebot in stile sumo-wrestling. Tuttavia, il kit di robotica era semplicemente troppo costoso. Lei e la classe avevano accettato che fosse fuori dalla loro portata. Uno studente, tuttavia, non aveva intenzione di farsi ostacolare da un kit di robotica costoso. La mattina della gara delle Olimpiadi di Scienze, quando tutti furono caricati sull'autobus, si avvicinò a Rosenvall e la informò che aveva il robot per la gara dei robot da battaglia. Nel suo tempo libero, aveva preso una delle sue auto RC a basso costo e aveva usato del nastro adesivo per attaccare una paletta di metallo fatta in casa per creare una sorta di bulldozer sgangherato.

Complimenti per la creatività, proviamoci, pensò tra sé e sé e pensò che avrebbero potuto almeno lanciare il loro cappello sul ring. L'ultimo posto era meglio di nessun posto. Nel primo turno, la squadra avversaria aveva un bellissimo robot in kit da 1.000 dollari e sembrava ridicolo contrapporre il loro giocattolo macGyvered (in effetti la squadra avversaria ha riso). Poi, l'auto RC si è avvicinata alla macchina da mille dollari, l'ha raccolta con la paletta e l'ha depositata fuori dal ring del sumo. Non riusciva a credere a ciò che aveva visto. Naturalmente le fu data l'opportunità di vederlo di nuovo... e di nuovo... e di nuovo, quando il Piccolo robot che poteva si aggiudicò il primo posto nella sfida dei robot da battaglia. La storia insegna molte lezioni importanti. Molti ostacoli si affrontano meglio applicando le tecniche di problem solving piuttosto che investendo denaro. L'entusiasmo dei bambini è spesso una strada più solida per il successo rispetto al cinismo degli adulti. E, naturalmente, uno dei più grandi insegnamenti che molti studenti ne traggono, le palette sono grande.

È difficile sottolineare l'importanza di ciò che Rosenvall ha realizzato con questo programma. Il suo compito iniziale era quello di dotare ogni classe di insegnanti di un kit di robotica per facilitare l'apprendimento STEM in classe. Questo sembrava un obiettivo ammirevole, ma l'esperienza e l'istinto di Rosenvall le hanno fatto capire che c'era un modo più efficace per raggiungere l'obiettivo di instillare l'amore per l'apprendimento e per le STEM nel cuore degli studenti in classe. Piuttosto che dare a ogni insegnante un kit di robotica, ha consolidato i kit che aveva e ha preparato un corso di due mesi, che è culminato nella sfida in classe.

Dando alle classi partecipanti un obiettivo da raggiungere, gli studenti sono continuamente entusiasti. Hanno la forza necessaria per superare gli ostacoli che si presentano sul loro cammino. Inoltre, poiché ogni classe dispone di circa 4 kit di robotica, gli studenti sono in grado di mettere le mani sulle minuzie della macchina e di lavorare efficacemente in una piccola squadra.

Attività come queste sono note per attirare un pubblico decisamente maschile. Uno degli obiettivi di Rosenvall era raggiungere le ragazze in ogni classe e instillare in loro un senso di meraviglia fin da piccole. A tal fine, ha scoperto che le ragazze sono molto più propense a partecipare alla robotica quando vedono la storia che sta dietro a ciò che stanno facendo. La competizione in classe è in parte progettata per creare questa narrazione. E, a giudicare dai gruppi di ragazze che gridano e indicano il loro robot allo scadere del tempo, ha avuto un grande successo.

Al momento il programma è relativamente piccolo. Ci sono circa 4 kit in tutto, il che significa che, nell'intero distretto, possono partecipare quattro classi alla volta. Tuttavia, per le sue dimensioni e per il suo budget, il programma è ben al di sopra della sua classe di peso. Uno degli aspetti più belli del programma è la sua scalabilità. Più fondi significano più kit di robotica, che a loro volta permetteranno a un maggior numero di bambini di avere il livello di esposizione possibile grazie a questo programma.