Pedagogisk robotikk er en underdisiplin av robotikk brukt på utdanningsfeltet som fokuserer på design, analyse, anvendelse og drift av roboter . Det kan undervises på alle utdanningsnivåer, fra tidlig barndom og grunnskoleutdanning til videregående grader . Robotikk kan også brukes til å oppmuntre og lette instruksjon i andre disipliner, for eksempel dataprogrammering , kunstig intelligens eller ingeniørdesign .
Dette begrepet har sin opprinnelse i tjueårene, og har vært i utvikling frem til i dag, med stor betydning i utdanning . På dette området følges en metodikk som fremhever dens innflytelse på utviklingen av flere intelligenser , samt noen baser for å oppnå en rekke mål. I tillegg hjelper denne disiplinen til å svare på elever med behov for spesialundervisning . [ 1 ]
Ordet robot ble brukt for første gang i 1920 av Karel Capek i verket publisert i 1920, kalt RUR (Rossum Universal Robots) . Ordet robot tilskrives imidlertid hans bror Josef Capek [ 2 ] og har sin opprinnelse i det tsjekkiske ordet robota , som på spansk oversettes som «tvangsarbeid». [ 3 ] Den første tredjedelen av det 20. århundre var preget av utviklingen av store fremskritt innen ulike ingeniørgrener ( mekanikk , elektronikk , databehandling , telekommunikasjon ...). På midten av 1900-tallet betydde fremskritt innen kunnskap om programmering og elektronikk en stor forbedring i utviklingen av artefakter som er i stand til automatisk å utføre menneskelige handlinger. Det nye teknologiske paradigmet økte behovet for å trene fagfolk til å svare på den store etterspørselen etter kunnskap og applikasjoner.
En av de første robotene som dukket opp var Shackey fra SRI International i 1968, den første mobile roboten som var i stand til å resonnere i sine handlinger. Senere, på 1970-tallet, opprettet NASA i samarbeid med Jet Propulsion Laboratory Mars-roveren for å utforske Mars . På 1980-tallet dukket CART-en til SRI opp, som fungerte med en stereobildeprosessor pluss et ekstra kamera, og CMU-roveren dukket også opp, med et ratt for første gang, som gjorde at den kunne nå hvilken som helst posisjon og orientering. [ 4 ]
På 1960-tallet, med utviklingen av datamaskiner , som bare universiteter og noen få selskaper og sentre hadde tilgang til, dukket et av de første programmeringsspråkene for utdanning opp, LOGO -språket . [ 5 ] Seymour Papert , Wally Feurzeig og Cynthia Solomon skapte den første versjonen av Logo, robotskilpadden. Denne teknologiske ressursen flyttet ved hjelp av enkle instruksjoner for å tilegne seg grunnleggende begreper innen programmeringsgrenen, slik at elevene senere kunne løse mer komplekse matematiske begreper. [ 6 ]
På slutten av 1960-tallet foreslo en gruppe forskere fra Media Laboratory ved Massachusetts Institute of Technology å bygge teknologiske enheter som ville tillate barn å samhandle og programmere dem til å utføre visse handlinger. Det er her de etablerte en avtale med LEGO -selskapet om å utvikle det som ble kjent som LEGO/Logo, bestående av integrasjon av Lego-konstruksjonsdeler med programmeringselementer som kunne utføres fra en datamaskin. Senere, rundt 1980-tallet, hadde LEGO-selskapet allerede spredt disse settene eller lekene over hele verden for utdanningsformål. [ 7 ]
På nittitallet av det tjuende århundre begynte robotikk å ekspandere i forskjellige oppgaver til mennesket og stadig få fremtredende plass. [ 8 ] I sin opprinnelse begynte robotikk, innenfor utdanningsfeltet, å utvikle seg på begynnelsen av 1990-tallet gjennom bruk av lokalt produserte enheter spesielt designet for utdanningsformål. På denne måten ble pedagogiske robotikkpraksiser skapt, med materialer fra flere opphav, i workshops for grunnskoleelever, som ble kontrollert med de første modellene av personlige datamaskiner som IBM Personal Computer XT . Dette er hvordan robotikk utviklet seg på dette feltet. [ 9 ]
Pedagogisk robotikk dukket opp som et pedagogisk verktøy i år 2000. Det er direkte relatert til Massachusetts Institute of Technology, hvor de lager en serie enheter, i samarbeid med Lego-selskapet; og de designer et programmeringsspråk, Logo, som vil tillate de små å forholde seg til konstruksjon av maskiner og bygninger. [ 10 ]
Robotikk presenterer et bredt handlingsfelt som genererer fordeler både i industrien og i skolen, som gjør det mulig for sistnevnte å skape innovative læringsmiljøer. [ 11 ] Siden før 1970-tallet har det vært interesse for robotikks bidrag i utdanningsprosesser, noe som har ført til opprettelsen av en ny studiestrøm kalt "pedagogisk robotikk", som bruker robotikk med didaktiske intensjoner. [ 11 ]
I 2007 publiserte og utviklet Massachusetts Institute of Technology Scratch -språket [12] for å hjelpe barn fra 8 år og oppover med å lære å kode. Den har utviklet seg frem til den siste versjonen, Scratch 3.0, utviklet i 2018.
Arbeidsplasser knyttet til ny teknologi er på vei oppover. Den europeiske union vurderer at pedagogisk robotikk i klasserommet i 2020 vil bli betraktet som et nytt kunnskapsområde, hvor programmering er spesielt viktig. [ 13 ]
Begrepet robotikk er laget av Isaac Asimov , mannen som oppfant robotikkens lover. [ 14 ] Det er et teknologisk område med mye vekst i nyere tid, siden det muliggjør skapelsen av nye og motiverende arbeidskontekster. Det forstås som en gren av programmering og som en situasjon for anvendelse av forskjellig kunnskap.
Pedagogisk robotikk er et område innen pedagogikk som introduserer noen aspekter ved robotikk og prosessautomatisering i opplæringsprosesser, som et medierende element for oppnåelse av læring . På samme måte fremmer det utviklingen av ulike ferdigheter og kunnskaper basert på vitenskap , teknologi , ingeniørvitenskap og matematikk . [ 1 ]
Pedagogisk robotikk er en som "søker å vekke interessen til elevene ved å transformere tradisjonelle fag til mer attraktive og inkluderende, ved å skape gunstige læringsmiljøer som gjenskaper problemene i miljøet som omgir dem." [ 15 ]
Pedagogisk robotikk forstås som midler for læringsmiljøer eller tverrfaglig undervisning basert på initiativ og aktivitet fra studenter i studiet av naturvitenskap og teknologi. Det går langt utover å lage roboter og programmere dem, men snarere oppmuntrer til gruppesamhold, refleksjonskapasitet , problemløsning og teamarbeid gjennom teknologiske ressurser, [ 16 ] slik at det gjennom disse fremmer autonomi , dialogisk læring og samarbeidslæring , nyttige forestillinger for å sameksistere i samfunnet .
Pedagogisk robotikk utvikler ulike ferdigheter og kunnskaper basert på vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk. Disse fagene er gruppert på spansk med akronymet CTIM , [ 17 ] eller på engelsk som STEM (vitenskap, teknologi, ingeniørvitenskap og matematikk) som er mye brukt i USA for å omfatte alle aktivitetene som utgjør disse disiplinene.
På den annen side er pedagogisk robotikk " aktiviteten med å unnfange, skape og implementere, for pedagogiske formål, av teknologiske objekter som er reduserte, svært trofaste og betydelige reproduksjoner av robotprosessene og verktøyene som brukes på daglig basis, spesielt i industrimiljøet. [ 18 ] Denne disiplinen har en rekke didaktiske formål som søker bruk av teknologiske verktøy og nye undervisnings-læringsmetodikker for å kunne lage design og produsere pedagogiske roboter slik at studentene kommer inn i studiet av teknologi og naturvitenskap fra aldre veldig tidlig. [ 19 ]
Forskjellene mellom pedagogisk robotikk og pedagogisk robotikk er følgende: [ 20 ]
Det er en veldig nær kobling mellom pedagogisk robotikk og teoriene om konstruktivisme og aktiv pedagogikk . Konstruktivisme er en aktiv prosess, der konstruksjonen av læring utføres gjennom erfaringer og ikke som et resultat av kunnskapsoverføring. Av denne grunn gir bruk av teknologiske verktøy i det akademiske feltet en annen modalitet i læringsprosessen, og skaper opplevelser i studentene for konstruksjon av egen kunnskap. Dermed kan vi visualisere det direkte forholdet mellom konstruktivisme og pedagogisk robotikk. [ 22 ]
Utviklingen av roboter har ført til at vi er i stand til å overføre kunnskap om enkelte utdanningsfelt relatert til elektrisitet , elektronikk og mekanikk , uten å legge igjen programmering . [ 23 ]
Det er mange studier som viser den generelle interessen for bruk av ressurser som tilhører robotikkfeltet i utdanningssentre som et middel for å oppnå internalisering av berikende innhold under ideen om å lære ved å spille. Bruken av nye strategier og metoder i henhold til nåtidens krav som vi befinner oss i, er premisset som mest rettferdiggjør inkorporeringen av robotikkfeltet i utdanningsverdenen . [ 24 ]
Derfor krever inkorporering av robotikk i klasserommet innledende lærerutdanning om bruk og anvendelse. Imidlertid må opplæring i robotikk være kontinuerlig, slik at læreren kan tilpasse seg teknologiutviklingen. I tillegg trenger utdanningssentre elektroniske enheter for å kunne jobbe med pedagogisk robotikk. [ 25 ] I tillegg bør lærere også ta hensyn til følgende aspekter når de bruker pedagogisk robotikk i klasserommene. Disse er: elevenes alder, når og i hvilke fag det skal brukes og hvilke elektroniske enheter ( nettbrett , datamaskiner osv.) utdanningssenteret har for å utføre denne typen aktivitet. Det er grunnen til at studenten med denne metodikken blir hovedpersonen i undervisnings-læringsprosessen hvor de vil kunne jobbe i team og må løse ulike virkelige problemer. Hver av dem vil lære i sitt eget tempo ved å bruke kreativitet. Læreren blir imidlertid en veileder for elevene. [ 26 ]
Et pedagogisk robotikkkurs begynner med tilnærmingen, av læreren, til en utfordring for elevene å løse. Til dette brukes didaktiske materialer som: mekaniske deler, elektroniske komponenter og festedeler; Disse materialene, støttet av dataverktøy, tillater generering av programmerbare prototyper slik at de oppfyller oppgaver som løser problemet i utfordringen. På denne måten beriker prosessen med unnfangelse, design, montering og idriftsettelse av prototypen elevens læringsprosess. [ 27 ]
Metodikken for pedagogisk robotikk [ 28 ] som brukes i de ulike utdanningsstadiene er hovedsakelig basert på kreativitet og innovasjon . Samtidig fremmer det en aktiv metodikk , basert på "learn by doing", også kalt learning by doing , der studentene involveres i sin egen læring og søker etter informasjon innen ulike disipliner. [ 29 ] De foreslåtte aktivitetene vil være motiverende, vil fremme samarbeid og autonomi, blant annet. Den tilbyr også en rekke strategier slik at det er elevene selv som løser oppgavene. Dette har som mål å lære og lære på en leken måte og gjennom lek. [ 30 ]
Etter Howard Gardners teori om multiple intelligenser , søker pedagogisk robotikk å garantere muligheten for å tilby hver elev personlig oppmerksomhet og utvikle intelligensene som interesserer dem mest. Denne teorien foreslår derfor en plural visjon om intelligens , og gjenkjenner ulike fasetter i den, så det følger at hver person har et annet kognitivt potensial . [ 31 ]
I denne forstand fører pedagogisk robotikk til utvikling av flere intelligenser på følgende måte: [ 27 ]
Slik sett favoriserer denne metodikken modulær og analytisk tenkning, det vil si studentenes evne til å forstå det globale problemet og dele det inn i ulike aspekter, blokker, moduler, oppgaver osv. som samlet vil føre til den endelige resolusjonen. Det bør bemerkes at denne metodikken styrker lederegenskaper, siden studentene foreslår løsninger og oppnår utfordringene og oppgavene som er satt, øker selvtilliten deres. På den annen side egner dynamikken til pedagogisk robotikk seg til å implementere kollaborative læringsmetodologier, [ 34 ] som genererer passende kontekster for å utvikle sosiale ferdigheter som selvtillit, teamarbeid, debatt eller forhandlinger. Utseendet til horisontalt samarbeid skiller seg ut, med alle medlemmene i undervisnings-læringsprosessen som har tilsvarende betydning. [ 35 ] Et annet positivt aspekt er den enkle integreringen av pedagogisk robotikk med andre typer innovative metodiske teknikker som utvidet virkelighet og 3D-modellering og utskrift, noe som ytterligere forbedrer alle disse ferdighetsfordelene. [ 36 ]
Det faktum å tildele robotikkprosjekter i klasserommet gjør det nødvendig å ha noen maskinvare- og/eller programvareverktøy som gjør det mulig for studenten å bygge eller reprodusere forskjellige robotprototyper. Pedagogisk robotikk er relatert til tre læringsparadigmer avhengig av maskinvaren og programvaren som brukes, og interaksjonen tillatt av roboten : [ 37 ]
For å involvere bruk av pedagogisk robotikk innenfor skoler, er kommersielle sett på dette området et flott alternativ. Mennesker i forskjellige aldre kan bygge flere robotprototyper takket være disse pedagogiske verktøyene, uten krav om å ha avansert kunnskap innen programmering, elektronikk og/eller mekanikk. I dag, [ når? ] markedet tilbyr et mangfold av ressurser for stimulering og læringsprosessen, samt spesifikke robotprogrammer som lar barn og unge kontrollere og reprodusere ulike robotprototyper. [ 38 ]
En annen måte å oppmuntre til læring på er å bruke robotene selv. I dette tilfellet kan vi fokusere på forskjellige metoder som: [ 39 ]
Nærmere bestemt er noen av de mest brukte robotene i tidlig barneopplæring: Mus, Bee-Bot. Edelvives , Next, etc. [ 40 ] På den annen side er noen av de ideelle utdanningsprosjektene som brukes i grunnskoleopplæringen WeDo, Lego WeDo 2.0, [ 41 ] Lego Mindstorms , Dash&Dot, etc. Med hensyn til videregående opplæring skiller Arduino , Picaxe, Scratch , etc. seg ut. [ 42 ]
Robotikk i STEAM-metodikken (et begrep som kommer fra akronymet STEM , som refererer til akronymet Science, Technology, Engineering and Mathematics, og som den kunstneriske disiplinen eller kunsten senere ble lagt til) presenteres som et redskap av stor betydning, for følgende årsaker: [ 43 ]
• Prosjektrealisering. Inkluderingen av robotikk i prosjektene lar studentene nærme seg ingeniørfaget . Gjennom tilnærmingen til ulike utfordringer som er basert på behovet for at roboten vår skal utføre visse atferder, må mulige løsninger på de uttalte målene løses i samarbeid og til slutt presenteres for resten av kollegene. All denne prosessen som dekkes innebærer at studentene har gjennomført et skapelsesstadium som lar elevene gi fritt spillerom til å løse problemer kreativt.
• Den lar oss nærme oss undervisning fra et tverrfaglig perspektiv da den dekker felt som matematikk, fysikk, elektronikk, mekanikk, etc.
• Fremmer motivasjon, siden elevene ekstrapolerer kreasjonene av den virtuelle verden til den virkelige verden.
Karel Capek oppfant ordet robot for å navngi automatene til RUR-spillet (Rossum Universal Robots) i 1921. Capek laget dette ordet basert på begrepet robota, med henvisning til hardt arbeid. [ 44 ]
Pedagogisk robotikk ble født på 1960-tallet, da forskere ved Media Laboratory ved Massachusetts Institute of Technology [ 45 ] (MIT) foreslo å lage teknologiske enheter for barn å programmere og samhandle med. Fra dette ble det opprettet en avtale mellom LEGO-bedriften og forskningsgruppen om å gjennomføre det som senere ble LEGO/LOGO, basert på integrering av programmeringselementer med Lego-konstruksjonsbiter. På 1980-tallet distribuerte selskapet disse lekene til undervisningsformål. [ 46 ]
Robotikk begynte å bli brukt innen utdanningsfeltet på begynnelsen av 90-tallet gjennom bruk av forskjellige enheter laget for pedagogiske formål. På 1900-tallet spredte robotikk seg og ble brukt på de forskjellige oppgavene som mennesker måtte utføre, for eksempel matlaging. Denne utvidelsen begynte også å skje i skolene, hvor den blir stadig viktigere. Selv om dette gir ulike fordeler for barn, har de fleste skoler ennå ikke implementert det i klasserommene på grunn av mangel på både økonomiske og materielle ressurser. [ 47 ]
LEGO har til hensikt å lære som er basert på utvikling av ferdigheter og kreativitet for problemløsning. Noen verktøy som hjelper barn med å utvikle kritisk tenkning når de løser problemer og som hjelper til med å vekke nysgjerrigheten deres for STEAM-undervisning er LEGO WeDo 2.0 eller Lego Mindstorms er en serie robotleker for barn produsert av LEGO-selskapet, som har grunnleggende elementer i robotteorier, som f.eks. koble sammen deler og programmeringshandlinger interaktivt. Denne roboten ble markedsført for første gang i september 1998. Kommersielt annonseres den som Robotic Invention System, i det spanske Robotized Intervention System (RIS). Det selges også som et sesongbasert verktøy, som opprinnelig ble tenkt som et samarbeid mellom LEGO og MIT. Utdanningsversjonen heter Lego Mindstorms for Schools, og den kommer med programmeringsprogramvare basert på GUI-en Robolab 1. Lego Mindstorms kan brukes til å bygge et modellsystem integrert med elektromekaniske deler styrt av en datamaskin. Så å si alt kan representeres med delene akkurat som i det virkelige liv, for eksempel en heis eller industriroboter. Det har vært tre generasjoner av Lego Mindstorms: Robotic Invention System (utgitt i 1998), Mindstorms NXT (utgitt i 2006) og Mindstorms EV3 (utgitt i 2013). [ 48 ]
Den nyeste pedagogiske robotikken med ARDUINO er basert på gratis maskinvare med en åpen kildekode-lisens. Det tilbyr billige og brukervennlige systemer og er et samarbeidsprosjekt. Den har som mål å fremme læring innen elektronikk og robotikk. De designer og produserer tavler som kan programmeres og brukes i mange elektroniske systemer. Med disse brettene er det blant annet mulig å styre lysene i et hjem og lage en Arduino-robot. [ 49 ]
I pedagogisk robotikk er det i utgangspunktet ment å lage en robot gjennom en datamaskin, ved hjelp av spesielle programmer som X-logo, [ 50 ] Logo (programmeringsspråk) Det er derfor, for å gjennomføre skapelsesprosessen , må vi arbeid basert på fire linjer eller ord, som vi forstår rammer inn disse praksisene: Imagine , Design , Build og Program , som forklart av García og Castrillejo tetraeder. [ 9 ]
For det første gjennomføres en liten studie for å se om denne roboten er gjennomførbar eller ikke i virkeligheten. Her, ved å ha den på datamaskinen , etableres funksjonen som denne roboten skal oppfylle, som er spesifikk for å utføre små oppgaver (som å ta med gjenstander eller rense ting, for eksempel) og på skjermen kan du se hva den roboten ville være som i virkeligheten og hvordan ville bevege seg Deretter blir det nødvendige fjernet og fikset og reprodusert med materialer for å utføre det i virkeligheten. [ 51 ]
I pedagogisk robotikk forsøker man å lage en robot gjennom deler programmert til å komme til live med gratis lisensprogrammer som Scratch. Disse robotene er programmerbare gjennom datamaskinen eller nettbrettet , og på skjermen kan du se hvordan den roboten ville beveget seg i virkeligheten. Det finnes også gulvroboter som Zowi [ 52 ] eller Lego WeDo. [ 53 ] På dette tidspunktet brukes ulike materialer, de kan være fra deler av konstruksjonssystemer som Lego Mindstorms, Multiple eller Zowi. [ 54 ] for å kaste bort materialer som ikke brukes hjemme (som pappesker og nedlagte kretsløp). Selv om andre materialer også brukes; som metaller eller andre derivater. Med tanke på utdanningsstadiet vi befinner oss i, kan målet ikke bare være utformingen eller opprettelsen av en robot, men også dens ledelse og læring på et grunnleggende programmeringsnivå. [ 55 ]
De syv fasene [ 56 ] der pedagogisk robotikk er delt inn er relativt uavhengige aktiviteter som definerer en manuell eller intellektuell handling i utførelse. [ 57 ]
Fasene er:
Med bruk av pedagogisk robotikk i klasserommet kan det settes ulike mål som påvirker utviklingen til elever på ulike utdanningsnivåer. Pedagogisk robotikk gir store fordeler for studenter i alle utdanningsstadiene de jobber i. Dette betyr at den har klare og tydelige mål som må nås. Noen av disse målene er følgende: [ 58 ]
Vi kan dele implementeringsprosessen av pedagogiske robotikkprosjekter i klasserommet i 4 trinn. Dette vil avhenge av graden av bevissthet utdanningsinstitusjonen har om denne nye læringsmetoden og om den er villig til å gjennomføre den.
Trinn 1: Integrering av robotressurser i læreplanen . Det første vi må gjøre er å slutte å se på robotikk som en fritidsaktivitet og introdusere den som et læringsverktøy . Å bruke denne ressursen gir fordeler, og det er interessant å inkludere den i de forskjellige fagene for å forsterke undervisnings-læringsprosessen. [ 65 ]
Trinn 2: Omstilling i pedagogisk praksis . Anvendelsen av robotikk i det akademiske feltet krever en endring i pedagogisk praksis, forlater tradisjonell handling og prioritering av valg av robotprototyper og spesialiserte programmer. Det er også nødvendig å forkynne en holdningsendring hos både lærere og elever, sistnevnte må etablere en mer aktiv rolle og være hovedpersonen i deres læring. I undervisningspraksis inntar læreren rollen som formidler og har ansvaret for å stimulere studenten til å søke etter informasjon. [ 65 ]
Trinn 3: Instrumentering . Det er essensielt å ha ulike programvare- og maskinvareverktøy for å lage og programmere de ulike robotprototypene som vi ønsker å jobbe med elevene. [ 65 ]
Trinn 4: Definisjon av pedagogisk bruk av teknologiske ressurser. Dette siste stadiet fokuserer på bruk av disse ressursene for et resultat i adekvat og effektiv pedagogisk praksis i læringsprosessen. Det handler om å designe aktivitetene som skal gjennomføres i klasserommet . [ 65 ]
Inkorporeringen av nye teknologier i klasserommet søker å forbedre tverrfaglige læringsmiljøer der lærere kan utvikle elevenes kreativitet og kognitive evner. [ 66 ] Robotikk gir store fordeler på utdanningsfeltet. Dette er noen av fordelene: [ 67 ]
Bruk av pedagogisk robotikk i klasserom oppmuntrer til motivasjon, siden elevene tar en aktiv rolle og bygger sin egen læring gjennom denne typen aktiv metodikk som vekker interesse for læring. På grunn av sin tverrfaglige natur, henger innhold sammen, og bygger meningsfull og funksjonell læring. På samme måte, ettersom samhandling mellom elever oppmuntres i et lekende miljø, øker motivasjonsnivået, siden det å sette utfordringer og mål er svært interessant for elevene. [ 71 ]
Imidlertid kan vi finne noen ulemper ved bruk av pedagogisk robotikk: [ 72 ]
En annen ulempe å ta i betraktning ville være: [ 75 ]
Blant fordelene skiller ideen om at robotikk er veldig praktisk når det gjelder å forsterke kunnskapen man har lært seg ut, siden det gir positive resultater hos elever i alle aldre. I tillegg til å stimulere fantasien, utvikler den motoriske ferdigheter og øker selvtilliten. [ 76 ]
Gjennom bruk av robotikk i utdanningen vil studentene være bedre forberedt på å møte ugunstige situasjoner i fremtiden. Når det gjelder fag, oppfordrer robotikk studenter til å lære de grunnleggende elementene i de viktigste programmeringsspråkene . På samme måte får de primitive forestillinger om den vitenskapelige metoden og den teknologiske kulturen.
Pedagogisk robotikk har ikke nevneverdige ulemper. De viktigste usikkerhetsmomentene i bruken er mangelen på sikkerhet eller paradigmeskiftet de innebærer. Siden de er maskiner produsert og programmert av mennesker, er de ikke fritatt for mulige feil. I denne forstand kan vi finne noen ulemper når vi bruker pedagogisk robotikk: [ 72 ]
Andre fordeler med pedagogisk robotikk er:
Ulike kunnskapsområder er integrert, derfor er det en globalisert læring. Robotikk tillater manipulering av objekter. Konstruksjon av kunnskapsinnhentingsstrategier Tillater samarbeidslæring der alle deltakere bidrar med kunnskap.
Robotikk er en fysisk og pedagogisk ressurs som ikke har noen grenser, mengder av handlinger og interessante prosjekter kan gjennomføres for studentenes læring gjennom teknologiske ressurser. Robotikk har ikke en alder for bruk, alle har evnen til å utvikle seg og jobbe innen robotikk. Det handler om å undersøke, prøve, gjøre feil, prøve og feile for å løse enhver utfordring eller problem. [ 77 ] Vi må ta hensyn til de kognitive stadiene og de ulike evnene som barn har i hver alder. [ 78 ] Gjennom pedagogisk robotikk kommuniserer elevene, uttrykker seg og kommuniserer basert på lekne aktiviteter . I tillegg er en annen av kjennetegnene til robotikk i undervisnings- og læringsprosessen eksperimentering siden studentene konfigurerer roboten , deretter utfører det som er gjort og løser problemene for å oppnå et mål. [ 73 ] Disse pedagogiske robotene er programmerbare gjennom datamaskinen eller nettbrettet , og på skjermen kan du se hvordan roboten ville beveget seg i virkeligheten. [ 79 ] [ 80 ]
Den primære bruken av robotikk i klasserommet er hovedsakelig knyttet til utvikling av sosialisering og evnen til å jobbe i team. Forbedre på denne måten den sosiale , emosjonelle og etiske utviklingen til barn.
Utdanningssystemet må tilpasse seg sosiale og teknologiske endringer, så fra Early Childhood Education må pedagogisk praksis utformes ved hjelp av pedagogisk robotikk for å være motiverende, og tjene elevene individuelt og i grupper. [ 81 ]
Bruken av nye og aktive metoder som robotikk gir mulighet for en omfattende utdanning, der elevene lærer på en effektiv og motiverende måte, fremmer deltakelse og autonomi slik at deres egen og individualiserte læring bygges, med bedre resultater enn de vi oppnår. med tradisjonelt brukte ressurser. Pedagogisk robotikk samler flere roller innen utdanning som guide, forsker, designer, planlegger, leder og evaluator. [ 82 ]
I tillegg, gjennom bruk av robotikk oppmuntres det også: [ 83 ]
Materialene i pedagogisk robotikk er organisert avhengig av vanskelighetsgraden, og derfor blir alderen de er rettet mot tatt i betraktning, fra det enkleste i tidlig barneopplæring til det mest komplekse i Baccalaureate eller i universitetsfeltet. En serie materialer er sitert nedenfor, med tanke på utdanningsstadiet:
I Early Childhood Education dukket STEM- kompetanser (Science, Technology, Engineering and Mathematics) opp på 90-tallet som et resultat av National Science Foundation i USA, de er basert på samtidig læring og prøver å inkorporere studiet av disse områdene i klasseromspedagogisk praksis, selv om senere en ny «Arts»-kompetanse er inkludert. [ 88 ]
Den mest brukte trenden for de over 12 år er å bruke Arduino, [ 93 ] som er et elektronisk tavle for programmering med mange muligheter, siden vi kan lage alt fra en robot til en hjemmeautomatiseringsapplikasjon for hjemmet eller arbeidsplassen. Et annet alternativ er å bruke App Inventor , som vi kan lage forskjellige applikasjoner med for enhver enhet med Android-operativsystemet. [ 94 ]
Det skal bemerkes at når programmerings- og robotverktøy brukes i utdanningsfeltet , må de tilpasses ulike aldre og karakterer. [ 95 ]
På grunn av elevenes alder, i Early Childhood Education, er bruken av pedagogisk robotikk en initiering gjennom lek og manipulering av allerede opprettede roboter, mens i senere stadier blir programmering , design og opprettelse av roboter utdypet. [ 79 ] Mens det i grunnskolen jobbes med robotikk, fordyper seg i programmering, 3D-utskrift og utformingen av et eller annet prosjekt. [ 96 ] I forhold til sistnevnte er nøkkelen i denne typen robotikk i ferd med å lage en robot, som går utover dens drift og/eller anvendelighet.
Pedagogisk robotikk er en ressurs som fremmer inkludering, samhandling, tverrfaglighet, problemløsning og samarbeidsarbeid . [ 98 ] Denne læringen har som formål å optimere pedagogisk effektivitet i klasserommet, samt sosio-arbeidsinnsetting av elever med funksjonsnedsettelser. [ 99 ] Derfor er denne typen læring avgjørende for elever med spesialpedagogiske behov (SEN) siden den lar dem oppnå en rekke viktige ferdigheter på en mer motiverende, dynamisk og morsom måte, og dermed øke deres motivasjon, selvtillit og selvtillit. -aktelse..
Elever med spesialpedagogiske behov øker sin deltakelse og samhandling ved å jobbe med pedagogisk robotikk, som fremmer meningsfylt læring. Selv om vi må ta hensyn til behovet for å tilpasse robotikksett og opprettelsen av nye verktøy for å forbedre tilgjengeligheten og brukervennligheten til disse ressursene, fremheve brukere med fysiske begrensninger eller synshemming . Et annet bevist trekk ved denne ressursen er stimulering av kreativitet, teamarbeid og resonnement hos døve elever. [ 98 ]
Derfor, gjennom pedagogisk robotikk, oppmuntres meningsfylt læring fokusert på praksis og erfaring, og dermed arbeides med konseptet av fag som naturfag, matematikk, teknologi, blant andre. Derfor er fordelene ved å jobbe med pedagogisk robotikk med denne typen studenter forskjellige, inkludert: [ 100 ]
I tillegg fremmer robotikk inkludering og samarbeid mellom elever med ulike spesialpedagogiske behov, noen av fordelene som genereres er: [ 102 ] [ 103 ]
Pedagogisk robotikk tillater tidlig identifisering av elevenes utdanningsbehov samt muligheten for å overvinne disse problemene. [ 104 ]
Bruk av pedagogisk robotikk hos brukere som har en eller annen type spesifikt behov vil oppnå en økning i de ulike ferdighetene og evnene, både motoriske og kognitive, og de som stammer fra følelser, noe som vil bety en økning i læring. I tillegg favoriserer bruken av roboter i spesialklasserom brukernes autonomi, øker motoriske bevegelser, forbedrer finmotorikk og fremmer kognitiv utvikling, siden de tillater utvikling av logisk og beregningsmessig tenkning , og kan bidra til å kontrollere atferd, og dermed unngå mulige frustrasjoner. . I sin tur er robotikk et element som lar brukere med spesielle pedagogiske behov utvikle sosiale ferdigheter på grunn av samspillet som kommer fra bruken. [ 105 ] [ 106 ] [ 107 ]
Som enhver undervisnings-læringsprosess, krever pedagogisk robotikk en systematisk, kontinuerlig og fullstendig evaluering slik at læreren kan kontrollere og analysere nivået på elevenes læring, deres tilegnete kunnskap, samt alle de aspektene som må forbedres og styrkes. [ 108 ]
Læringsvurdering bør ha to hovedfunksjoner: [ 108 ]
Når man integrerer en aktivitet med pedagogisk robotikk, er det nødvendig å gjennomføre en evaluering før, under og på slutten av undervisningsprosessen. I tillegg må læreren vurdere tre vesentlige aspekter i et klasserom: montering og programmering av roboten , og gjennomføringen av aktiviteten. [ 108 ]