Vol.111

为什么机器人是学习STEM的重要课外活动?

吴校长最近去看了一场高中机器人比赛,深切体验了参与机器人课外活动的诸多好处。

从参与方式到个人成长、教育价值、社交互动以及职业发展的各个方面,这篇文章将深入探讨机器人领域所带来的机遇和优势。

吴校长也会告诉你为何机器人活动已成为与志同道合的同学一起探索STEM学习的有趣而激动人心的课外活动。


学生们对机器人比赛的看法

亲身经历往往会改变我们对事物的看法。吴校长最近有幸在一些激动人心的高中机器人比赛现场,与参赛学生交谈——其中一些来自世界的另一端。

这场比赛是在伯克利高中举行的FIRST机器人东湾地区比赛,距离著名的加州大学伯克利分校仅几个街区之遥。

尽管STEM并不是吴校长的关注点,但无法抵挡周围激动人心氛围的影响:学生们修补机器人、团队合作、对机器人的敬畏之情、他们自己的工程成就,以及他们明显的乐趣和兴奋。

在这个活动中,学生们将他们的机器人项目提升到了一个新的水平——区域性团队比赛。他们不仅在数百名观众面前测试了他们的机器人作品,还与来自加州乃至世界各地的青少年交流——有些甚至来自印度、土耳其和澳大利亚

Egemen是伊斯坦布尔一所公立高中EMONER机器人团队的学生,他对能和团队一起访问美国感到非常高兴。这是Egemen第二次来美国,也是他的团队第四次访问。

当被问到Egemen最喜欢这项活动的什么(他的团队刚刚离开竞技场)时,他兴奋地回答:“就在这里,就现在,做这个(指着周围的环境,然后指着他的机器人),所有这些,这是最棒的部分!”

从左到右:来自土耳其伊斯坦布尔的Emoner机器人团队的Poyraz和Egemen,在2024年4月6日在加州伯克利举行的FIRST机器人竞赛上。

通过这些学生的分享,吴校长清楚地认识到,机器人在高中课外活动中提供了巨大的机会——它为探索科学学习提供了一种真正有趣和激动人心的方式,同时也为参与者提供了一个特殊的机会,以获得未来的学术和职业优势

以下是吴校长作为一名教育工作者观察到的一些特点:

  • 学生们在创新的舞台上尽情享受着前排视角。这里总是充满活动:发明、修理、解决问题、测试……其中大部分都涉及直接动手的调试和设计挑战。

  • 你可以独自思考,但你始终与志同道合、好奇心强的同伴进行团队合作,所以这在社交上是有益的,也是令人振奋的。

  • 它为你提供了真实且丰富的机会,去探索和应用STEM概念,以不断演变的组合形式,带着大量好奇心和实验精神。

机器人的好处

如果你对STEM感兴趣,除了机器人之外,你还可以参与其他课外活动。

有工程俱乐部和火箭建造活动,编码研讨会和比赛,遥控汽车和无人机,数学,甚至天文学项目,还有很棒的望远镜......

因此,选择最好的课外活动总是涉及一些艰难的决定......当然,这是你的选择,但以下是吴校长认为机器人在课外活动中脱颖而出的六个首要原因,对高中生有很大好处:

01
通过跨学科应用加强数学和科学技能

机器人技术为数学和科学提供了实际应用场景,它通过生动有趣的方式加深学生对知识的理解与记忆,为STEM学习注入了新的活力

这一领域常常要求创造性地运用各种STEM概念,如数学、编码、电子学、计算机编程、硬件设计以及机械工程等。随着STEM学科界限的逐渐模糊,机器人技术已成为培养下一代创新者的理想平台。

02
职业和工作场所技能

在机器人俱乐部或团队中,你学到的不仅仅是技术技能。这里培养的项目管理、团队合作、沟通和解决问题的技能在任何职业中都至关重要。

03
大学准备

像Emily和Egemon这样在加州伯克利的FIRST机器人比赛中遇到的学生,吴校长经常发现他们的经历为著名大学和全球人脉网络打开了大门。

伽利略高中高三学生Emily告诉我,她计划主修STEM领域,可能会转到一所伟大的STEM大学,如麻省理工学院或卡内基梅隆大学。

事实上,FIRST Robotics报告说,92%的参与者渴望上大学,这使得机器人课外活动成为寻找并与有相同学术和职业抱负的同龄人建立联系的绝佳机会。

04
现实世界技术应用

借助机器人技术,你可以深入探索现实世界中的技术难题及其应用。以VEX机器人竞赛为例,该竞赛不仅要求学生应对自主机器人研发和构建相关的各种挑战,更能让他们亲身接触并了解现实世界工程领域的尖端问题、应用前景及发展机遇,从而站在科技前沿的第一线。

05
小组活动很有趣

机器人不是靠单个人的努力。你与俱乐部或团队合作,分享想法,并朝着共同的目标努力,你的努力会取得切实的成就。当你参加比赛时,你会把它提升到一个新的水平,与来自其他学校和地方的学生联系,他们可能来自世界各地!

06
与行业中的人建立联系

由于机器人技术仍然是一个新兴产业,因此,认真对待课外机器人活动应该是一个很好的方式,可以为这个面向未来、潜力巨大的行业收集实际的职业和行业见解、网络和联系

无论是通过比赛、研讨会还是客座讲座,你都有机会与该领域的专业人士见面并向他们学习。

例如,塔夫茨大学为高中生开设的大学预科课程“工程设计实验室”,不仅让学生接触工程、机器人技术和计算,还邀请客座讲师讨论他们自己的研发工作以及他们在现实世界中面临的问题。

在最近由VEX Robotics协调的加州中部举行的另一场机器人比赛中,学生们谈到了他们从这种课外活动中获得的各种好处:

  • 与他人会面、学习和建立联系

  • 学习如何使用螺丝刀

  • 弄清楚如何与朋友一起,用自己的主动性和双手建造机械的东西

  • 学习如何学习——通过尝试和错误,以及从失败中学习

机器人融合了趣味、探索性以及项目驱动型的团队协作体验,同时还将学生引领至STEM学习和广阔职业前景的最前沿。

这些独特优势使得机器人成为绝佳的课外活动选择——不仅能深化STEM学习,拓展社交圈子,还能提升个人在大学及未来职场中的竞争力。

最常见的机器人课外活动

01
俱乐部和团队

老实说,吴校长不知道美国有多少机器人俱乐部和团队,更不用说世界了,但它们数量足够多,可以为大多数学生提供进入机器人课外活动的途径。

例如,FIRST Robotics被誉为一个国际网络,吸引了3,500多个团队,覆盖了86,000多名学生。机器人教育和竞赛基金会负责协调国际VEX机器人竞赛,与来自50多个国家的约20,000支队伍(初中和高中)有联系!

像这样的俱乐部和团队提供了学习机器人技术的有趣方式,同时也能与其他学生建立联系。

02
高中课程

一些学校将机器人作为其课程的一部分。这些课程可以从入门课程到更高级的、基于项目的学习课程,你可以在其中构建和编程机器人。

虽然大多数机器人课程可能会结合从一系列STEM学科的学习,但你也可能发现一些强调高级数学或软件编码的课程。

03
高中职业与技术项目
一些高中可能有专门的职业培训项目或类似选项,包括机器人和相关技术方面的职业导向指导。如果你的高中有职业规划,但没有机器人课程,你可以尝试让项目协调员帮助你启动一个机器人课程!
04
大学桥梁和暑期计划
你可以通过作为高中桥梁学生在当地的学院或大学注册来获得机器人课程或相关的STEM课程。或者,你可以研究大学预科课程或暑期项目。
许多大学为高中学生提供STEM指导或项目的暑期计划或研讨会。在网上你也可以找到一些课程,比如NASA的机器人联盟项目提供的许多课程,或下面列出的其他课程:
  • 得克萨斯大学奥斯汀分校机器人学院
  • 圣路易斯大学机器人暑期学院
  • 塔夫茨大学工程设计实验室预大学暑期项目
  • MITES暑期课程 — 麻省理工学院的STEM暑期项目
05
其他机会
虽然正规教育项目很多,但机器人技术并不完全局限于学校环境。留意当地制造商博览会、社区俱乐部、在线平台或可能提供机器人活动的私人非营利组织。
06
实习
对于那些希望获得现实世界经验的人来说,高中生在专注于机器人技术的公司或研究实验室实习可以提供宝贵的见解和专业曝光。
如何找到最适合你的参与方式?
俱乐部:机器人俱乐部提供了一个轻松的环境,让你可以按照自己的步调学习。俱乐部通常涉及到团队项目,让你可以探索不同的角色和技能,从编码到构建等。它们也非常适合结交和你一样热爱机器人的朋友。
课程:对于希望获得更结构化学习体验的学生,考虑报名参加机器人课程。这些课程通常提供全面的课程,涵盖从机器人设计基础到更高级的编程等方面。对于偏好逐步学习方法的学生来说,这些课程是理想选择。
团队:加入一个机器人团队可能是一种令人兴奋的体验,特别是如果你喜欢挑战和比赛。团队通常专注于为特定目标构建和编程机器人,准备参加本地、国家或国际比赛。这种环境非常适合在压力下工作并享受合作、目标导向项目的学生。
实习:要真正沉浸在机器人领域中,可以考虑一份实习。实习提供了在专业环境中的实践经验,你可以在其中应用你的技能,并从该领域的专家中学习。这是建立履历、深入了解行业并建立宝贵联系的绝佳方式。
比赛:参加机器人比赛可能是一个改变游戏规则的行动。像FIRST机器人大赛、VEX机器人世界锦标赛或RoboCup这样的活动,让你在现实场景中应用你的技能。参加比赛不仅可以赢得奖项;它们也可以让你体验在压力下制定策略、适应和合作的过程。它们还是认识全球各地志同道合的同龄人的绝佳方式。

适合机器人的学生有哪些特点?

对STEM领域充满兴趣、好奇心和解决问题能力
如果你对科学、技术、工程和数学(STEM)感兴趣,喜欢探索解决问题的过程,那么机器人可能会特别吸引你。
机器人项目涉及到数学、解决问题以及机械设计和开发挑战,如果你对这些方面充满好奇心,那么机器人课外活动可能正是你的菜。
热衷于动手学习
即使你对数学和工程的理论方面不太感兴趣,但如果你喜欢动手修补、建设,以及享受“制造者”文化,你也可能发现自己在机器人项目中发挥着积极的作用,并感受到其中的价值。
如果你准备深入学习更高级的数学和工程课程,机器人项目也可能为你提供乐趣和挑战的机会。
喜欢团队合作
如果你喜欢与他人合作,或者想要提高自己的协作能力,那么你会发现大多数机器人课外活动都非常强调团队合作和协作。特别是那些专注于设计、构建、操作和测试机器人设备的项目,更是充满了团队合作和协作的精神。
想要重新建立与学校的联系
如果你对日常的课堂作业和家庭作业感到厌倦,感觉学习变得索然无味,那么通过参与机器人技术项目,动手解决问题和构建可能会让学习重新变得有趣起来。这样你就可以重新建立与学校、学习和未来职业抱负的联系。
具有主动性和冒险精神
如果你有能力主动行动,愿意在学术生活中尝试更多冒险,并且希望发展组织、领导力或协作技能,那么机器人项目可能正是你需要的!

队长Emily与伽利略HS机器人团队的其他成员一起,于2024年4月6日在加州伯克利举行的FIRST机器人比赛上。

成立你自己的机器人俱乐部或团队

如果你的学校没有机器人俱乐部或团队,为什么不自己创建一个呢?以下是基本流程:
  • 市场调查感兴趣人群:与你的同学和老师交谈,看看是否有足够多的人对机器人感兴趣。你可能会惊讶地发现,很多学生对机器人很感兴趣,但从未有机会探索这个领域。
  • 找到导师:寻找一位可以指导你的俱乐部的老师或工作人员,尤其是如果你对机器人是新手的话。导师可以提供宝贵的见解和支持,帮助管理俱乐部。
  • 获取资源:创建机器人俱乐部可能需要大量资源。你需要一个工作空间,以及工具和材料。筹款、学校拨款或来自当地企业的赞助可以帮助支付这些费用。
  • 设定目标:决定你的俱乐部或团队想要实现什么目标。你是想专注于学习基础知识,为了乐趣而建造机器人,还是为了参加比赛做准备?明确的目标将有助于引导你的俱乐部活动。
  • 计划和组织:制定会议和活动的日程安排。保持成员的参与和一致性至关重要。此外,计划你的活动,从学习会议到动手建造和编程日。
  • 宣传你的俱乐部:通过学校公告、海报和社交媒体宣传。你的会员越多样化,学习经验就会越丰富。
  • 坚持不懈,善于利用资源:如果你的学校没有提供机器人俱乐部,那么创建一个可能是最好的选择,但最好保持现实。创建俱乐部可能会充满挑战,但也同样具有回报。

如果你对STEM领域充满热情,那么选择能够带来机器人技术全部益处的课外活动,无疑是明智之举。

更为关键的是,如果你的目标是未来进入一所顶尖的大学,就应高效利用时间,投身于那些能显著提升你学术与个人成长的优质课外活动。这样的经历不仅能让你的高中生活更加多彩与充实,还将为你铺设一条通往未来专业领域成功的康庄大道。

对于机器人,如果你还有什么疑问,欢迎扫下方二维码咨询吴校长。如果你在尔湾,恰好对机器人感兴趣,那么可以就近体验EDUBUS的机器人暑期课程,报名后还有机会随赛队直接参赛。

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