رباتیک در مدارس : چرا؟ برای چه؟ و چگونه؟ 

رباتیک در حال حاضر به عنوان یک فناوری کاربردی عمومی (GPTs) محسوب می­شود که توانایی تغییر جوامع از طریق تاثیر بر ساختارهای اقتصادی و اجتماعی را داراست. با توجه به این امر، رباتیک در آموزش و مدارس، از جمله بحث های مهم و کاربردی است که باید به آن پرداخته شود. امروزه نیاز به حضور ربات ها به دلیل ارتباط روانشناختی و فیزیکی که با دانش آموزان برقرار می کنند بیشتر از سایر تکنولوژی ها، مانند رایانه های رومیزی به چشم میخورد.

چرا به حضور ربات ها در مدرسه نیاز داریم ؟

در ادامه دلایل نیاز به حضور ربات ها درمدارس برای دانش آموزان را بررسی می کنیم:

تفکر خلاقانه

بسیاری از زمینه های دانش به طور همزمان  شامل خلاقیت و سرگرمی نمی شوند. براساس مطالعات، رباتیک شامل هر دو ویژگی است. در حقیقت، دانش آموزان فعالیت هایی که کنترل کامل دارند را بیشتر دوست دارند، چیزی که با رباتیک امکان پذیر می شود و وقتی دانش آموزان بتوانند به انجام کارهای جالب بپردازند، در ادامه می توانند ویژگی های بیشتری را توسعه دهند.

تعامل

فعالیت های فیزیکی باعث افزایش سطح تمرکز و توجه می شوند زیرا هر چه بیشتر دانش آموزان فعالیت های فیزیکی را یاد بگیرند به ادامه یادگیری و درس علاقمند تر خواهند شد.

آمادگی برای دنیای هوشمندانه تر

با استفاده از فناوری های پیشرفته مانند هوش مصنوعی، ماشین های بدون راننده و فضاپیماها که هر روزه در حال شکل گیری و پیشرفت هستند، نسل حاضر از دانش آموزان باید بیشتر از قبل برای تغییرات تکنولوژی آماده باشند.

مهارت های برنامه نویسی

همانطور که هوش مصنوعی در خانه ها، مدارس و دفاتر بیشتر می شود، دانش برنامه نویسی حتی کم، به همه کمک خواهد کرد تا بدانند این رباتها چگونه کار می کنند و تعامل با آن ها را آسان تر و لذت بخش تر خواهد کرد.

پشتکاری

ایجاد و برنامه نویسی ربات ها چالش برانگیز است. با این حال، کار کردن و بررسی چالش ها کمک می کند تا دانش آموزان یک نگرش "هرگز تسلیم نشو" را بدست آورند.

مشارکت گروهی

رباتیک دارای طیف وسیعی از مهارت ها است و بنابراین می تواند یک محیط یادگیری برای افراد با استعدادهای مختلف را ایجاد کند. و اگر به درستی بکار گرفته شود، فرهنگ گروهی را نیز ترویج می دهد. حتی رباتیک به دانش آموزانی که در کلاس های درسی سنتی دچار مشکل هستند می توانند کمک کند به عنوان مثال ASK NAO رباتی است که برای کمک به دانش آموزان مبتلا به اوتیسم توسعه داده شد، و هدف اصلی ASK NAO این است که همه را به سمت استفاده از روش های مدرن آموزشی-فناوری در آکادمی ها سوق دهد.

چگونگی کمک ربات ها در مدارس

رباتیک بهترین ابزار برای یادگیری مبتنی بر پروژه (PBL) در قرن بیست و یکم و یک روش هیجان انگیز برای یادگیری با انجام فعالیت است. PBL یک آموزش دانش آموز محور است که شامل رویکرد کلاس درس پویا می باشد که در آن دانش آموزان از طریق جستجوی فعالانه با چالش ها و مشکلات واقعی در جهان، دانش فراگیر را بدست می آورند. ربات ها در مدرسه باتوجه به اینکه با چه هدفی توسعه داده شده اند می توانند نقش های زیادی بر عهده بگیرد که در زیر بخشی از فعالیت های ربات ها آورده شده است. 

واسطه ای برای کودکانی که نمی توانند به مدرسه بروند

 آسیب های شدید و یا عواقب آن، مشکلات و سایر بیماری های جدی مانع از مدرسه رفتن  بسیاری از کودکان می شوند. ربات های واسطه، مخصوصا برای آنها ایجاد شده­اند. قابل توجه ترین مثال - ربات VGo برای آموزش از راه دور، توسعه شده توسط شرکت آمریکایی Vgo است. این ربات که در مدرسه "BatyBot" نامیده شده بجای دانش آموزی که به دلیل بیماری، نمی تواند به مدرسه برود، به مدرسه میرود و کار را او انجام می دهد.

منتور هایی برای کودکان اوتیسمی

کودکان مبتلا به اوتیسم به علت بیان چهره و سیگنال های غیر کلامی دیگران، در فرآیند های یادگیری بسیار سردرگم هستند. بنابراین، ربات ها با ظاهر بی تغییر خود، مربیان ایده آل برای آنها هستند. ربات مشهوری در جهان به نام Nao توسط شرکت فرانسوی Aldebaran Robotics (پروژه در سال 2004 راه اندازی شد) توسعه یافت. و از سال 2008، به عنوان یک ربات آموزشی انسان دوستانه در دانشگاه ها، موسسات و آزمایشگاه ها استفاده می شود. Nao دارای 2 دوربین فیلمبرداری و عملکرد تشخیص گفتار است. بنابراین، کاملا به کودکان مبتلا به اوتیسم کمک می کند تا بسیاری از موضوعات را مطالعه کنند. 

ربات های دورحضوری - "جایگزینی" برای معلمان

با استفاده از ربات های دورحضوری، معلمان می توانند از هر کجا که هستند درس بدهند. ربات ها در کلاس های درس هستند. دوربین ها و سنسورهای آنها چشم و گوش معلم هستند. سیگنال ها (گفتار و تصویر) در تبلت ها، گوشی های هوشمند و لپ تاپ های دانشجویی یا یک مانیتور بزرگ پخش می شود. این باعث می شود که ربات های دورحضوری برای یادگیری از راه دور راحت باشند. فعال ترین کشور در زمینه ربات های آموزشی، کره جنوبی است. در این کشور برنامه ای وجود دارد که هدف آن معرفی ربات ها در هر مهد کودک است. Robosem یوجین ربات بسیار محبوب در مدارس است. این ربات دورحضوری اجازه می دهد یک معلم از راه دور زبان انگلیسی آموزش دهد. در بعضی موارد Robosem حتی بدون یک انسان میتواند با معلومات خود کار کند.

ربات ها به عنوان ابزار های آموزشی

هنگامی که رباتها در آموزش استفاده میشوند تمرکز معمولا بر روی برنامه نویسی یا اصول رباتیک - به عنوان مثال، دانش آموزان باید درک کنند که برنامه ریزی یک ربات درباره ورودی سنسورها (به عنوان مثال اندازه گیریهای فاصله) نسبت به خروجی موتور (به عنوان مثال، چرخش به چپ) چقدر است، می باشد. اما همچنین ربات هایی از قبیل Thymio، یک ربات کوچک که توسط Francesco Mondada و تیمش در EPFL ساخته شده اند، وجود دارد. محبوبیت فعلی  Thymios با نرخ فروش 2000 در هر ماه، مأموریت جدیدی را برای بخش آموزش به نمایش می گذارد: کمک به افراد در ایجاد مهارت تفکر محاسباتی.

ربات های قابل برنامه ریزی برای یادگیری بازی

این ربات ها به طور گسترده ای تولید می شوند، هم به شکل تکمیلی و هم برای مونتاژ کردن (طراح). مقرون به صرفه بودن، سادگی در کنترل، ویژگی هایی است که توجه کودکان و معلمان را به خود جلب کرده است. سازندگان فرصتی برای همه کسانی که مایل هستند که توسعه دهنده ربات ها باشند ایجاد کرده اند، که می شود با دستان خود ربات را درست کرده و آن را برنامه نویسی کرد. بدین معنا که دانش آموزان می توانند هم اصول رباتیک را یاد بگیرند و هم بازی کنند. 

یکی از محبوب ترین ربات های کوچک به نام Edison توسعه شده شرکت استرالیایی Microbric است. هدف توسعه دهندگان این بوده که یک ربات دستیار و سرگرم کننده برای معلمان علوم کامپیوتر بسازند و این اتفاق افتاد. می توانید ربات را از سازنده ایجاد کنید و حتی کودکان 9 سال و بالاتر می توانند آن را برنامه ریزی کنند. Edison می تواند با همتایان الکترونیکی خود ارتباط برقرار کند و به سایر ربات ها و اسباب بازی های شرکت LEGO متصل شود.