Aprender por necesidad

Cómo la robótica desarrolla una mentalidad de ingeniería

David Chizzonita, ex ingeniero, ha estado enseñando en las Escuelas Centrales de Chittenango durante 27 años: 20 como profesor de ciencias en la escuela secundaria y los últimos 7 como especialista en STEM. También es presidente de la Asociación de Maestros de Chittenango, asesor de equipos de robótica estudiantil galardonados y entrenador de voleibol femenino y lacrosse masculino.

Para conocer más sobre la nueva asociación en Nueva York que crea vías profesionales en tecnología avanzada, hablamos con David, Leo Gordon de la Federación Unida de Maestros y Robert Simmons de Micron. En eso conversación, David explica cómo la robótica prepara a los estudiantes para una amplia variedad de carreras en tecnología. Aquí, David comparte más sobre su enfoque de instrucción y las muchas habilidades que los estudiantes desarrollan al prepararse para competencias de robótica.

–EDITORES

MMi papel es el de guía y facilitador, no el de maestro. Los estudiantes, impulsados ​​a ganar competencias, aprenden por necesidad. Sin instrucción ni planos, los estudiantes tienen que investigar en línea sobre diferentes diseños que creen que podrían funcionar. El programa que utilizamos es VEX Robotics, participando en concursos VEX. La comunidad VEX mundial es de código abierto. A la gente le encanta publicar videos en línea mostrando sus diseños, pero a menudo son cautelosos acerca de cómo los construyeron. Al prepararse para las competiciones, los niños miran diferentes diseños y luego intentan mezclarlos y combinarlos para encontrar el mejor diseño general que funcione para ellos. Luego tienen que descubrir cómo construirlo. En las competiciones pasa lo mismo; Los niños ven cosas que quieren construir, pero luego tienen que diseñarlas y replicarlas ellos mismos.

Soy muy afortunada porque mi distrito escolar me ha permitido tener mi propio laboratorio de robótica. Actualmente contamos con una secuencia de cuatro clases de robótica: Introducción a los principios de ingeniería y robótica, sistemas robóticos, sistemas avanzados y liderazgo en ingeniería. Los estudiantes de la clase de Liderazgo en Ingeniería (todos los estudiantes del último año) vienen a la clase de introducción; ayudan a los estudiantes de primer año como parte del desarrollo de su capacidad de liderazgo. Desarrollar estos cursos ha sido un proceso, agregando capas a nuestra base durante varios años. También contamos con un club extraescolar para estudiantes interesados ​​en robótica pero que no tienen tiempo para los cursos.

Este año tenemos cinco equipos que varían en tamaño de dos a seis niños. En algunos equipos, los niños asumen roles muy específicos, como codificadores, constructores o conductores. Una función única es la de escritor técnico. Cada equipo debe llevar un cuaderno de ingeniería para documentar su progreso casi a diario. En la primavera, esos cuadernos tienen cientos de páginas. Gran parte de lo que están documentando no funcionó. Pero eso es importante. Para hacerlo bien, normalmente primero hay que hacerlo mal.

A diferencia de otras clases, donde resuelves el problema de matemáticas, lo haces bien y listo, en el mundo de la ingeniería, incluso si tienes razón, no has terminado. Un diseño puede funcionar hoy, pero la semana que viene otro equipo tiene un diseño que funciona mejor. Tienes que seguir mejorando.

Hay muchas lecciones que los estudiantes aprenden más allá de la ingeniería robótica y el trabajo en equipo. Por ejemplo, a medida que los estudiantes aprenden a diseccionar los robots del año anterior, también aprenden a controlar el inventario. Un robot consta de decenas de miles de piezas. Desarmarlo puede causar un gran desastre. En nuestro sistema de control de inventario, todo tiene un lugar: el laboratorio de robótica está lleno de contenedores de piezas. Lo aprendí de mi época en ingeniería. El caballero para el que trabajaba era muy estricto con el control de inventario; controlaba sus costos y, por tanto, su rentabilidad, controlando el inventario. Recalco a mis alumnos que ser organizados nos permite maximizar el uso de nuestros materiales. Los materiales son limitados; Los presupuestos son limitados. Los estudiantes aprenden que el control de inventario es esencial y también aprenden el valor de poder encontrar una pieza cuando la necesitan.

Otra lección que enfatizo es el reciclaje. Las escuelas tienen muchos lugares donde guardan cosas que ya no pueden usar. Soy muy bueno encontrando esos pequeños rincones y recovecos y reutilizando materiales. Por ejemplo, los carritos de Chromebook no utilizados de mi escuela se convirtieron en espacios de trabajo móviles para mis alumnos. A menudo, los objetos desechados que encontramos presentan su propio problema de ingeniería: los estudiantes tienen que encontrar formas de adaptarlos y rediseñarlos para que se ajusten a sus necesidades.

Por mucho que disfruto apoyando a los equipos, sigue siendo un desafío para mí mantener mi propia mentalidad de ingeniería. Me digo todo el tiempo cuando veo a los estudiantes hacer algo: "Es su trabajo". Si me preguntan, les aconsejo, y me escuchan o no. Eso depende de ellos. Si no estoy de acuerdo con ellos y siguen adelante y lo hacen de todos modos y no funciona, entonces aprendieron una lección importante. Mucho más divertido es cuando soy escéptico sobre lo que están haciendo y luego funciona. Les digo a los niños: "Siéntete libre de demostrar que estoy equivocado". ¡Y lo hacen! Esos son momentos gratificantes porque yo soy el estudiante. Digo todo el tiempo: "Hoy me enseñaste algo". Les da a ellos (y a mí) mucha satisfacción.

Educador estadounidense, Primavera 2024