Spis treści:
Roboty edukacyjne to elektroniczne urządzenia, oparte o mikrokontrolery lub mikroprocesory, którymi można sterować (przewodowo lub bezprzewodowo) i które można swobodnie zaprogramować. Opracowanie ma na celu zaprezentować jakie są najpopularniejsze roboty edukacyjne dostępne na rynku oraz jak można tą nowoczesną technologię wykorzystać w edukacji.
Robotyka edukacyjna - przegląd rynku
Większość dostępnych rozwiązań na rynku robotów edukacyjnych wykonuje z góry założone sekwencje czynnościowe. Niektóre jednak są wyposażone w różnego rodzaju czujniki (dźwięku, dotyku, ruchu), co powiększa spektrum możliwości ich działania. Roboty w dzisiejszym świecie są wykorzystywane w każdej gałęzi życia codziennego. Pracują na liniach produkcyjnych, uczestniczą w zabiegach chirurgicznych, wspomagają badania kosmiczne itp. W przyszłości, czy nam się to podoba czy nie, będą na stałe obecne w naszym życiu. Dlatego ważne jest, aby człowiek rozumiał jak działają roboty.
Programowanie i przyswajanie wiedzy o robotach należy zacząć od wczesnych lat dziecięcych. Ważne również jest, aby uświadamiać młodym ludziom, że roboty to urządzenia inteligentne, uczące się od człowieka – jednak należy pamiętać, że są one na tyle inteligentne, na ile jest inteligentny ich użytkownik.
Roboty są wszechobecne w dzisiejszym świecie. Pracują na liniach produkcyjnych, latają w kosmos, obsługują gości hotelowych, a nawet pomagają w zabiegach chirurgicznych.
Działanie prostego robota jest w stanie zrozumieć nawet małe dziecko, dlatego edukację z wykorzystaniem robotów warto zacząć jak najwcześniej. Dzisiaj na rynku dostępny jest szeroki wachlarz robotów edukacyjnych, od tych najprostszych do tych bardziej skomplikowanych, które posiadają bardzo przyjazne środowisko programistyczne.
Roboty doskonale nadają się do nauki na każdym poziomie edukacji. W szkole można je wykorzystać do nauki programowania – nowa dziedzina nauki roboinformatyka, do wspierania kreatywnego rozwiązywania problemów, myślenia algorytmicznego i logicznego. Można je programować z użyciem wizualnego jak i tekstowego języka programowania.
Na lekcjach roboty pozytywnie wpływają na zainteresowanie uczniów i na zrozumienie omawianych zagadnień. Nauka programowania i robotyki w szkole służy także do rozwijania innych kompetencji przydatnych w innych dziedzinach życia. Robotyka jest nierozłącznie związana z programowaniem. Praca nad robotem rozwija myślenie logiczne, zarówno podczas konstruowania mechanizmu jak i pisania programu sterującego. Programowanie robotów rozwija również umiejętności nauki języków obcych. Uczeń rozumie komunikaty słowne, potrafi mówić i pisać w języku obcym oraz rozumie tekst pisany. Wiele wizualnych języków programowania zostało przetłumaczonych na język polski, jednak niektóre z nich oparte są tylko na języku angielskim.
Co to jest robot?
W 1920 roku czeski pisarz definiuje słowo „robot”, które oznacza w języku czeskim pracę lub służbę przymusową. Obecnie robot oznacza urządzenie techniczne przeznaczone do realizacji niektórych funkcji manipulacyjnych i lokomocyjnych człowieka, mających pewien poziom inteligencji maszynowej. Ogólnie “robot” to mechaniczne urządzenie wykonujące automatycznie pewne zadania. Działania są kontrolowane przez człowieka, przez wprowadzany program do jego pamięci.
Prawa Robotyki
Prawo zerowe: Robot nie może szkodzić ludzkości, ani nie może, przez zaniedbanie, narazić ludzkość na szkodę.
Prawo pierwsze: Robot nie może zranić istoty ludzkiej, ani nie może przez zaniedbanie narazić człowieka na zranienie, chyba, że narusza to prawo o wyższym priorytecie.
Prawo drugie: Robot musi spełniać polecenia wydawane przez człowieka, poza poleceniami sprzecznymi z prawami o wyższym priorytecie.
Prawo trzecie: Robot musi chronić samego siebie dopóki dopóty nie jest to sprzeczne z prawem o wyższym priorytecie.
Prawo czwarte: Im bogatsze wyposażenie robota w układy czujnikowe tym może być uboższa jego konstrukcja.
Rola robotów
Pytając dzieci, a nawet dorosłych jak wygląda robot, większość odpowie, że wygląda on jak człowiek.
Robot powinien pełnić rolę urządzenia funkcjonalnego i zaprojektowanego tak, aby realizował określone, zaprogramowane zadania. Zadanie, do którego przeznaczony jest robot wymusza jego budowę. W praktyce można wyróżnić wiele typów robotów: roboty mobilne, roboty kroczące, roboty przemysłowe. Roboty edukacyjne są coraz popularniejsze w dzisiejszych czasach. Mają one wiele zastosowań dydaktycznych, które pomagają wzbogacić proces nauki i rozwijać umiejętności uczniów.
Jedną z największych zalet robotów edukacyjnych jest to, że mogą one być programowane do wykonywania różnorodnych zadań, co sprawia, że są one idealnym narzędziem do nauczania programowania. Dzieci i młodzież mogą uczyć się podstawowych koncepcji programowania poprzez programowanie robotów do wykonywania różnych czynności, takich jak poruszanie się po planszy, rozwiązywanie łamigłówek czy wykonywanie zadań logicznych. Dzięki nauce wykorzystującej robotykę edukacyjną lepiej rozumujemy abstrakcyjne koncepcje, przez co można stosować je w praktyce.
Roboty edukacyjne mogą także być wykorzystane do nauki umiejętności społecznych i emocjonalnych. Dzieci mogą programować roboty do wykonywania różnych zadań związanych z rozpoznawaniem emocji, radzeniem sobie ze stresem czy rozwiązywaniem konfliktów. Dzięki temu uczą się empatii, rozumienia siebie i innych oraz skutecznej komunikacji.
Warto również wspomnieć o tym, że roboty edukacyjne są atrakcyjne i ciekawe dla dzieci, co sprawia, że chętniej angażują się w proces nauki. Dzięki nim zajęcia stają się bardziej interaktywne, dynamiczne i angażujące, co sprzyja efektywniejszej nauce i rozwijaniu umiejętności. Ponadto roboty edukacyjne mogą być wykorzystane do różnorodnych form nauczania, takich jak zajęcia indywidualne, grupowe, stacjonarne czy zdalne, co sprawia, że są one uniwersalnym narzędziem dydaktycznym.
Podsumowując, roboty edukacyjne mają wiele zastosowań dydaktycznych, które pomagają wzbogacić proces nauki i rozwijać umiejętności uczniów. Dzięki nim dzieci mogą uczyć się programowania, matematyki, nauk ścisłych, języków obcych, umiejętności społecznych i emocjonalnych oraz wielu innych dziedzin. Dlatego warto wykorzystywać roboty edukacyjne w procesie nauczania, aby uczniowie mogli jak najlepiej przygotować się do życia w cyfrowym i zglobalizowanym świecie.
Roboty edukacyjne - przykłady
Przykłady niektórych zestawów robotyki edukacyjnej:
- LEGO® WeDo 2.0
- LEGO® BOOST
- LEGO® MINDSTORMS EV3
- LEGO® SPIKE
- Robot Photon
- LOFI Robot
- Ozobot 2.0 Bit
- Makeblock – mTiny
- Makeblock – Codey Rocky
- Dobot
- Roboty Abilix Krypton.
Autor tego artykułu jest zafascynowany klockami LEGO i nauką z ich wykorzystaniem. Zestawy LEGO Education składają się z klocków LEGO, różnego rodzaju czujników, silników, zestawów pneumatycznych oraz innych elementów elektronicznych, które pozwalają na zbudowanie i programowanie robotów zgodnie z zadanymi instrukcjami.
W zestawach znajduje się również oprogramowanie, które umożliwia programowanie działania robotów poprzez bloki kodu, co sprawia, że nauka programowania staje się prostsza i bardziej dostępna. Jedną z największych zalet robotów edukacyjnych LEGO jest to, że uczą one nowych technologii poprzez działanie oraz dobrą zabawę. Dydaktyczne zastosowanie nie dotyczy tylko teorii, ale również daje możliwość praktycznego wykorzystania zdobytej wiedzy, co sprawia, że nauka staje się bardziej przystępna, interesująca i atrakcyjna.
Dzięki budowaniu i programowaniu robotów można eksperymentować, testować swoje pomysły i rozwiązywać problemy, co rozwija ich umiejętności logicznego myślenia oraz kreatywności. Roboty edukacyjne LEGO rozwijają również umiejętności techniczne. Dzięki nim można uczyć się podstawowych zasad mechaniki, elektroniki oraz informatyki, co jest niezwykle ważne w dzisiejszym świecie, w którym technologia odgrywa coraz większą rolę. Budując i programując roboty, dzieci zdobywają praktyczne umiejętności, które mogą być przydatne w przyszłości, zarówno w pracy, jak i w życiu codziennym.
Kolejną zaletą robotów edukacyjnych LEGO jest to, że rozwijają one umiejętności interpersonalne i komunikacyjne dzieci. Podczas pracy nad projektem zespołowym dzieci muszą współpracować, komunikować się oraz rozwiązywać konflikty, co uczy ich pracy w grupie i budowania relacji z innymi. Ponadto programowanie robotów wymaga precyzji, cierpliwości oraz zdolności skupienia, co rozwija umiejętności koncentracji i samodyscypliny.
Roboty edukacyjne LEGO mają również pozytywny wpływ na rozwój umiejętności matematycznych. Podczas programowania robotów można uczyć się analizować, planować oraz rozwiązywać problemy, co rozwija umiejętności matematyczne oraz logiczne. Dodatkowo, budowanie robotów wymaga zastosowania umiejętności geometrycznych oraz przestrzennych, co pomaga lepiej zrozumieć abstrakcyjne pojęcia matematyczne.
Roboty edukacyjne mogą być wykorzystane w wielu przedmiotach, takich jak matematyka, informatyka, fizyka, chemia czy technika, co sprawia, że stanowią doskonałe narzędzie dydaktyczne do wielu dziedzin nauki. Dlatego też roboty edukacyjne LEGO cieszą się coraz większą popularnością wśród nauczycieli, rodziców i dzieci, jako wszechstronne narzędzie edukacyjne, które pomaga dzieciom rozwijać się i uczyć się w sposób atrakcyjny i efektywny.
