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空气中弥漫着兴奋的嗡嗡声,五六年级的学生们三五成群地围着四个手工制作的机器人。每台机器都停在一个印有圆形目标的大垫子上。地面上散落着形状和大小各异的小玩意儿。

主持人艾米-罗森沃尔缓缓倒数。"3...2...1...开始!"每个小组的孩子们都疯狂但有条不紊地指着垫子上的各个区域,叽叽喳喳地讨论着,而从他们小组中选出的一名同学则通过 iPad 驾驶机器人。

这场激烈的比赛是孩子们、他们的老师和学区 STEM 课程专家罗森沃尔两个月努力的成果。每隔几个月,罗森沃尔就会联系一组新的老师,看他们是否愿意参加机器人挑战赛(不过有时老师们会找到她或要求参加第二次)。当他们同意参加时,他们会同意每天抽出时间让学生操作他们的机器。这些时间通常并不引人注目--每天 30 分钟左右,不过在项目接近尾声时,这些时间通常会因人而异地延长。

在他们投入比赛之前,他们会被告知他们的机器人必须能够应对的挑战。他们不会被告知应该如何应对这些挑战。他们没有得到如何建造机器人的逐步指导。也没有给他们安装一个简洁的程序,让他们能够轻松地驾驶机器人。

罗森沃尔认为,工程学的核心原则之一就是解决问题,这一点对年轻人来说非常重要。因此,当一群学生发现自己的机械臂不能正常工作时,他们不能简单地向老师寻求帮助。即使他们想尝试,老师对问题的了解往往也比他们少。相反,他们必须梳理自己为机器编写的代码,自己解决问题。去年,当一个学生团队遇到爪臂的硬件问题时,他们与其他学校的学生进行了沟通,解决了问题。

罗森瓦尔经常会通过自己多年来获得的轶事来指导和启发学生。当学生在决定用什么方法将物体移到目标中心(这是比赛的目的)时遇到困难,她就会给学生讲她当老师时的故事。

在她为学生们准备科学奥林匹克竞赛的过程中,有一个项目他们不能参加,那就是机器人课程。当时,这是一项相扑式战斗机器人比赛。然而,机器人套件实在太贵了。她和全班同学都认为这超出了他们的能力范围。然而,有一名学生却不甘心让昂贵的机器人套件挡住自己的去路。在科学奥林匹克竞赛的那天早上,当所有人都上车时,他找到罗森沃尔,告诉她他有参加战斗机器人竞赛的机器人。他利用自己的时间,用自己的一辆廉价遥控车,用胶带粘上一个自制的金属簸箕,做成了一个简陋的推土机。

为创意点赞,让我们试试吧、 她心想,他们至少可以参加比赛。最后一名总比没有好。在第一轮比赛中,对方有一个价值 1,000 美元的精美机器人套件,让他们用自己的玩具与之对抗似乎有些可笑(事实上,对方确实笑了)。然后,遥控车开到那台价值千元的机器面前,用簸箕把它拎起来,放到相扑圈外。她几乎不敢相信自己所看到的一切。当然,她还有机会再看一遍......再看一遍......再看一遍,因为他们的 "能干的小机器人 "在战斗机器人挑战赛中获得了第一名。

这个故事给我们带来了许多重要的启示。许多障碍都可以通过运用解决问题的技巧来解决,而不是一味地投入资金。孩子们的热情往往比成年人的冷嘲热讽更能通向成功。当然,许多学生从中得到的最大启示之一是,簸箕是 .

罗森沃尔在这个项目上所取得的成就,其重要性不言而喻。她最初的任务是为每位教师的教室配备一套机器人套件,以促进课堂上的 STEM 学习。这是一个令人钦佩的目标,但罗森沃尔的经验和直觉告诉她,有一种更有效的方法可以实现在课堂上向学生灌输热爱学习和 STEM 的理念。她没有给每位教师配备一个机器人套件,而是整合了她所拥有的套件,制定了为期两个月的课程,并将课堂挑战赛推向高潮。

通过让参与班级有一个努力完成的目标,学生们的热情持续高涨。他们拥有克服前进道路上可能遇到的障碍所需的动力。而且,由于每个教室都有 4 个左右的机器人套件,学生们既能接触到机器的细枝末节,又能在一个小团队中有效地开展工作。

这类活动以吸引男性观众而闻名。罗森沃尔的目标之一是让每个班级的女生都参与进来,从小就向她们灌输一种好奇心。为此,她发现,当女孩们看到她们正在做的事情背后的故事时,她们就更有可能参与到机器人运动中来。课堂竞赛的部分目的就是为了制作这种叙事。而且,从时间一到,一群群女孩对着自己的机器人大喊大叫和指指点点的情况来看,她已经取得了巨大的成功。

目前,该计划的规模相对较小。总共大约有 4 套工具包,这意味着整个学区有 4 个班级可以同时参加。不过,就该计划的规模和预算而言,它已经远远超出了它的重量级。该计划的一个亮点是它的可扩展性。更多的资金意味着更多的机器人套件,这反过来又能让更多的孩子有机会接触到机器人。

Alexander Glaves
  • 社交媒体/营销专家
  • 亚历山大-格拉夫斯
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