로봇 공학 챌린지로 자신만의 길을 개척하는 아이들

5~6학년 학생들이 네 대의 수제 로봇 주위에 모여들자 흥분된 분위기가 공중에 퍼졌습니다. 각 로봇은 원형 과녁이 새겨진 대형 매트 위에 놓여 있었습니다. 표면에는 다양한 모양과 크기의 장식품이 흩어져 있었습니다.

사회자 에이미 로젠발이 천천히 카운트다운을 시작했습니다. "3...2...1...시작!" 각 팀 어린이들은 정신없이, 그러나 체계적으로 매트의 특정 부분을 가리키며 수다를 떨었고, 각 팀에서 선발된 반 친구가 iPad를 통해 로봇을 조종했습니다.

열띤 경연은 아이들과 교사, 그리고 교육구 STEM 커리큘럼 전문가인 Rosenvall이 두 달간 준비한 노력의 정점이었습니다. 로젠발은 몇 달에 한 번씩 새로운 교사들에게 로봇 경진대회에 참가할 의향이 있는지 물어봅니다(때때로 교사들이 로젠발을 찾거나 두 번째 참가를 요청하기도 하지만). 교사들이 수락하면 매일 학생들이 기계 작업을 할 수 있도록 시간을 할애하는 데 동의합니다. 보통은 하루에 30분 정도의 시간을 할애하지만, 프로젝트가 끝날 무렵에는 인기로 인해 시간이 늘어나는 경우가 많습니다.

로봇이 뛰어들기 전에 로봇이 접근해야 하는 과제에 대한 설명을 듣습니다. 이러한 과제를 어떻게 해결해야 하는지는 알려주지 않습니다. 로봇을 제작하는 방법에 대한 단계별 지침도 제공되지 않습니다. 또한 로봇을 쉽게 조종할 수 있도록 설치할 수 있는 깔끔한 프로그램도 제공되지 않습니다.

로젠발이 어린 학생들에게 심어줘야 한다고 생각하는 엔지니어링의 핵심 교리 중 하나는 문제 해결입니다. 따라서 학생들이 로봇 팔이 작동하지 않는 것을 발견했을 때 교사에게 도움을 요청할 수 없습니다. 교사가 도움을 주려고 해도 학생들보다 교사가 문제에 대해 더 잘 아는 경우가 많기 때문입니다. 대신 학생들이 직접 작성한 코드를 살펴보고 문제를 해결해야 합니다. 작년에 한 학생 팀이 클로 암에 하드웨어 문제가 발생했을 때 다른 학교의 학생들과 소통하여 문제를 해결할 수 있었습니다.

로젠발은 수년 동안 쌓아온 일화를 통해 학생들을 지도하고 영감을 주는 경우가 많습니다. 학생들이 대회의 목표인 목표물 중앙으로 물건을 옮기는 데 어떤 도구를 사용할지 고민하는 경우, 그녀는 교사 시절의 이야기를 들려줍니다.

과학 올림피아드 대회를 준비하면서 학생들이 참가할 수 없는 한 가지 종목이 있었는데, 그것은 바로 로봇 공학 코스였습니다. 당시 이 대회는 스모 스타일의 배틀봇 대회였습니다. 하지만 로봇 키트가 너무 비쌌습니다. 그녀와 학급 학생들은 감당할 수 있는 범위를 벗어난다고 받아들였습니다. 하지만 한 학생은 값비싼 로봇 키트에 굴하지 않기로 결심했습니다. 과학 올림피아드 대회 당일 아침, 모두가 버스에 올라타자 그는 로젠발 선생님에게 다가가 배틀봇 대회에 참가할 로봇을 가지고 있다고 말했습니다. 그는 혼자 시간을 내어 값싼 RC 자동차 중 하나를 가져다가 직접 만든 금속 쓰레받기를 덕트 테이프로 붙여서 엉성한 불도저 모양을 만들었습니다.

창의력을 발휘해 보세요, 그녀는 혼자 생각한 결과, 적어도 한 번은 도전해볼 수 있을 거라고 생각했습니다. 꼴찌가 없는 것보다는 낫다고 생각했습니다. 첫 번째 라운드에서 상대 팀은 멋진 1K 키트 로봇을 가지고 있었고, 맥가이버 장난감과 대결하는 것이 우스워 보였습니다(실제로 상대 팀이 웃었습니다). 그런 다음 RC카가 천 달러짜리 기계에 다가가 쓰레받기에 담아 스모 경기장 밖에 놓아두었습니다. 그녀는 자신이 본 광경을 믿을 수 없었습니다. 물론 배틀봇 챌린지 대회에서 '리틀 로봇 댓 캔들'이 1위를 차지하면서 그녀에게 다시 한 번, 그리고 몇 번이고 그 모습을 볼 수 있는 기회가 주어졌습니다. 이 이야기는 많은 중요한 교훈을 심어줍니다. 많은 장애물은 돈을 쏟아붓는 것보다 문제 해결 기술을 적용하여 해결하는 것이 더 효과적입니다. 아이들의 열정은 종종 어른들의 냉소보다 성공으로 가는 더 강력한 길입니다. 물론 많은 학생들이 쓰레받기를 통해 얻을 수 있는 가장 큰 교훈 중 하나는 다음과 같습니다. great.

로젠발이 이 프로그램을 통해 성취한 것의 중요성을 과소평가하기는 어렵습니다. 그녀의 원래 임무는 각 교사의 교실에 로봇 공학 키트를 제공하여 교실에서 STEM 학습을 촉진하는 것이었습니다. 이는 대단한 목표처럼 느껴졌지만, 로젠발의 경험과 본능에 따르면 교실에 있는 학생들의 마음에 학습과 STEM에 대한 애정을 심어주는 목표를 달성하는 더 효과적인 방법이 있다고 생각했습니다. 그녀는 각 교사에게 로봇 공학 키트를 제공하는 대신 자신이 가지고 있던 키트를 통합하고 두 달간의 과정을 준비하여 교실 도전의 정점을 찍었습니다.

참여 교실에 달성해야 할 목표를 제시함으로써 학생들은 지속적으로 열정을 갖게 됩니다. 학생들은 방해가 될 수 있는 장애물을 극복하는 데 필요한 원동력을 얻게 됩니다. 또한 각 교실에는 4개 정도의 로봇 공학 키트가 있기 때문에 학생들은 기계의 세세한 부분까지 직접 다룰 수 있고 소규모 팀으로 효과적으로 작업할 수 있습니다.

이러한 활동은 확실히 남성 청중을 끌어들이는 것으로 악명이 높습니다. 로젠발의 목표 중 하나는 각 교실의 여학생들에게 다가가 어릴 때부터 경이로움을 심어주는 것이었습니다. 이를 위해 그녀는 여학생들이 로봇 공학에 대한 내러티브를 볼 때 로봇 공학에 참여할 가능성이 훨씬 더 높다는 사실을 발견했습니다. 교실 경진대회는 부분적으로 이러한 내러티브를 만들기 위해 고안되었습니다. 그리고 시간이 다 되어가면서 소리를 지르며 로봇을 가리키는 여학생 그룹을 보면 알 수 있듯이, 그녀는 큰 성공을 거두었습니다.

현재 이 프로그램은 비교적 규모가 작습니다. 총 4세트 정도의 키트가 준비되어 있는데, 이는 전체 학군에서 한 번에 4개 학급이 참여할 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 프로그램의 규모와 예산으로 볼 때, 이 프로그램은 체급을 훨씬 뛰어넘는 성과를 거두고 있습니다. 이 프로그램의 아름다운 측면 중 하나는 확장성입니다. 더 많은 기금은 더 많은 로봇 공학 키트를 의미하며, 이를 통해 더 많은 어린이들이 로봇 공학 키트를 통해 가능한 수준의 노출을 할 수 있습니다.