Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Arduino v razredu Math

Ta post je napisal Jim Town, učitelj matematike (in izdelave!) V West Sacramento Prep. Lani je začel vključevati Arduino v svoje učilnice za matematiko in ugotovil, da so se študenti ukvarjali in navduševali, medtem ko se je tudi sam naučil, kako olajšati drugačno obliko učenja. V študijskem letu 2013–2014 je Jim zaposlen v Nacionalni znanstveni fundaciji v DC-ju kot Einsteinov ugledni pedagoški sodelavec v Oddelku za raziskovanje učenja (DRL) v Direktoratu za izobraževanje in človeške vire. V bistvu bo zagovarjanje izobraževanja STEM in pomoč šolam pri razvoju inženirskih programov.

Uvedba Arduina v moje razrede matematike je pogosto povzročila zmešnjavo žic, ki jih moramo - kot učitelji in učenci - rešiti, a ko smo premagali začetni boj dela s strojno opremo, je bilo gladko jadranje.

Precalculus je razred, ki ima veliko možnosti za ustvarjalno poučevanje. Ker smo manjša šola, ni dovolj zanimanja za računalništvo, da bi upravičili celoten razred, zato poskušam nekaj teh spretnosti vključiti v svoje razrede matematike, da bi pomagali študentom, da se pripravijo na računalniške težke kariere, ki jih lahko čakajo.

Eden od načinov, ki sem ga ugotovil, je, da to storim prek Arduina. Moji učenci so slišali za Arduino, ker smo imeli lani nekaj študentov, ki so delali na projektih Arduino, vendar nikoli niso delali z njimi. Bili so navdušeni nad priložnostjo, da se igrajo v matematiki.

Menim, da je pomembno poučevati smiselno vsebino (kot jo določajo matematični standardi), prav tako pa imajo svobodo, da ne skrbi, ali projekt uči črko standarda. V tem specifičnem projektu so se učenci seznanili z eksponati in štetjem v binarni obliki, vendar se verjetno niso naučili pravil za poenostavitev eksponentov ali drugih ultra specifičnih standardov, ki so tam. V skladu z novimi skupnimi temeljnimi standardi menim, da je matematika način razmišljanja in ne nujno sklop spretnosti.

V povezavi z enoto za eksponente sem izzvala študente, da naredijo binarni števec z uporabo dip stikala ali trenutnega stikala. DIP stikalo je vrsta vklop / izklop stikala, ki so označena z 1-8; so kot kup majhnih drobnih stikal. Za te študente, ko je bilo vklopljeno stikalo z oznako 6, so morali prikazati 6 v binarni obliki na treh LED, ki so jih dobili (on-on-off). Trenutno stikalo je en sam gumb, ki je ob vklopu vklopljen in je izklopljen, ko ni pritisnjen. Ti učenci so morali spremljati, kolikokrat je bil gumb pritisnjen in prikazal to številko v binarni obliki na LED. To pomeni, da če so gumb pritisnili 4-krat, bi se tri LED-e prikazovale na-off-off.

Sprva se je ta izziv zdel nemogoč, saj so imeli malo izkušenj s programiranjem ali poznavanja žične elektronike. Prav tako je obstajala ne-trivialna stvar, da bi lahko šteli v binarni. Začeli smo počasi in skrbno hoditi skozi Blink, enega od osnovnih Arduino programov in vaj. Potem sem jih vodil skozi drugi Arduino vadnico, Switch, in jim dovolil, da se borijo z njim, dokler ga ne dobijo. Na začetku drugega tedna je več učencev menilo, da so pripravljeni na izziv. Po hitri lekciji o tem, kako računati v binarno, jih pustim.

Veliko časa smo porabili za odpravljanje napak v vezjih in kodo, tako da sem se morala sprijazniti z razočaranjem. Največji boj za študente, ki so se odločili za uporabo trenutnega stikala, je bil za bunce. Ena skupina je bila prepričana, da morajo stikalo potisniti navzdol za natanko dve sekundi, da bi lahko pravilno delovala. Sčasoma so spoznali, kaj se dogaja, in dodali zamudo za pomoč.

Primer kode študenta:

Je to matematika? Lahko bi trdili, da je računalništvo veja matematike in zato da. Za bolj cinične (ali po njihovem mnenju čiste) v srcu, bi rekel algoritemsko razmišljanje, reševanje problemov, znanstvena notacija in pretvarjanje iz osnove 10 v bazično 2 so vsi pomembni matematični koncepti.

Delež

Pustite Komentar