Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Arduino dalam Kelas Matematik

Jawatan ini ditulis oleh Jim Town, seorang guru matematik (dan Buat!) Di West Sacramento Prep. Dia mula menggabungkan Arduino ke bilik kelas matematiknya tahun lalu dan mendapati pelajar terlibat dan teruja, sambil belajar lebih banyak tentang cara untuk memudahkan pembelajaran yang berbeza. Untuk tahun akademik 2013-2014, Jim bekerja di Yayasan Sains Nasional di DC, sebagai Fellow Pengajar Pendidikan Cemerlang Einstein, dalam Bahagian Penyelidikan Pembelajaran (DRL) di Direktorat Pendidikan dan Sumber Manusia. Pada asasnya, dia akan menjadi menganjurkan pendidikan STEM dan membantu sekolah membangunkan program kejuruteraan.

Memperkenalkan Arduino ke dalam kelas matematik saya sering mengakibatkan kekacauan wayar yang kita - sebagai guru dan pelajar - perlu menyelesaikan masalah, tetapi apabila kita mengatasi perjuangan awal bekerja dengan perkakasan, ia berjalan lancar.

Precalculus adalah kelas yang mempunyai banyak peluang untuk mengajar kreatif. Oleh kerana kita adalah sebuah sekolah yang lebih kecil, tidak cukup minat dalam sains komputer untuk membenarkan kelas penuh supaya saya cuba memasukkan beberapa kemahiran ini ke dalam kelas matematik saya untuk membantu pelajar menjadi bersedia untuk kerjaya berat komputer yang mungkin menanti mereka.

Satu cara yang saya dapat lakukan adalah melalui Arduino. Pelajar saya telah mendengar Arduino kerana kami mempunyai beberapa pelajar yang bekerja pada projek Arduino tahun lepas, tetapi tidak pernah bekerja dengan mereka. Mereka teruja dengan peluang untuk "bermain" dalam matematik.

Saya fikir penting untuk mengajar kandungan yang bermakna (seperti yang ditetapkan oleh piawaian matematik) tetapi juga mempunyai kebebasan untuk tidak bimbang sama ada projek itu mengajar surat standard. Dalam projek khusus ini, para pelajar belajar tentang eksponen dan menghitung dalam perduaan, tetapi mereka mungkin tidak mempelajari peraturan untuk mempermudah eksponen atau piawaian khusus khusus yang ada di sana. Selaras dengan piawaian umum Common Core, saya melihat matematik sebagai cara berfikir dan tidak semestinya satu set kemahiran.

Bersempena dengan unit eksponen, saya mencabar pelajar untuk membuat kaunter binari menggunakan sama ada suis dip atau suis sesaat. Tukar suis adalah satu barisan suis hidup / mati dengan mudah dilabel 1-8; mereka seperti banyak suis lampu kecil kecil. Bagi pelajar ini, apabila suis berlabel 6 telah dihidupkan, mereka perlu memaparkan 6 dalam binari pada tiga LED yang diberikan (on-off). Suis sesaat adalah butang tunggal yang "aktif" apabila ditekan dan "mati" apabila tidak ditolak. Pelajar-pelajar ini terpaksa mengesan berapa kali butang itu ditolak dan memaparkan nombor dalam binari pada LED. Iaitu, jika butang itu ditolak sebanyak 4 kali, tiga LED akan menunjukkan on-off.

Pada mulanya, cabaran ini seolah-olah mustahil, kerana mereka mempunyai sedikit pengalaman pengaturcaraan atau kebiasaan dengan elektronik berwayar. Juga, terdapat perkara yang tidak penting untuk dapat dikira dalam perduaan. Kami bermula dengan perlahan dan berjalan dengan berhati-hati melalui Blink, salah satu program dan tutorial asas Arduino. Kemudian saya membimbing mereka menerusi tutorial Arduino lain, Tukar, dan biarkan mereka berjuang dengannya sehingga mereka dapat. Pada awal minggu kedua, beberapa pelajar merasakan mereka bersedia untuk mencuba cabaran. Selepas pelajaran cepat tentang cara mengira dalam binari, saya membiarkan mereka pergi.

Kami membelanjakan banyak masa litar dan kod debug, dan saya mendapati diri saya perlu menenangkan kekecewaan. Perjuangan terbesar untuk pelajar yang memilih menggunakan suis sesaat adalah perakaunan untuk melantun. Satu kumpulan yakin bahawa mereka terpaksa menolak suis selama dua saat untuk mendapatkannya berfungsi dengan betul. Akhirnya mereka menyedari apa yang berlaku dan memasukkan kelewatan untuk membantu.

Contoh kod pelajar:

Adakah matematik ini? Nah, seseorang boleh berhujah bahawa sains komputer adalah cabang matematik dan dengan itu ya. Untuk yang lebih sinis (atau mereka menganggap diri mereka sendiri, tulen) dengan hati, saya akan mengatakan pemikiran algoritma, penyelesaian masalah, notasi saintifik, dan penukaran dari asas 10 kepada asas 2 adalah semua konsep matematik penting.

Kongsi

Meninggalkan Komen