- Robots als stand-ins voor leerlingen of leerkrachten
- NAO robot helpt leerlingen met autisme
- Door hun enthousiasme over robotica worden leerlingen vanzelf leergierig
- Leren over robots en robotica moet beginnen op de basisschool
- Robots in het onderwijs zijn hier. En ze gaan nergens heen
Nog niet zo heel lang geleden leek het idee van een robotleraar voor de klas nogal vergezocht. Maar dit is geen sciencefiction meer. Die toekomst is nu dichterbij dan ooit. Sterker nog, op verschillende scholen experimenteert men al volop met robots. Gecombineerd met specifieke leerplannen en verschillende soorten software kunnen robots en robotica een scala aan fascinerende nieuwe educatieve mogelijkheden bieden.
Robots als stand-ins voor leerlingen of leerkrachten
Leerlingen met ernstige of terminale ziekten zijn vaak niet in staat om regelmatig naar school te gaan. Dit betekent dat ze niet alleen de lessen in de klas missen, maar ook weinig sociale interactie hebben met klasgenoten. Robots kunnen in dit soort situaties een oplossing bieden door als stand-in te fungeren voor de leerling in kwestie, zodat hij of zij in staat is om toch naar school te gaan, waar dan ook ter wereld. De VGo is een robot die speciaal voor dit doel gebruikt wordt. Met deze ‘telepresence’ robot kan de zieke leerling zichzelf als het ware ‘fysiek’ representeren op een andere plek dan waar hij zelf is, waardoor hij of zij de lessen in de klas gewoon kan blijven bijwonen. Omdat de VGo robot op afstand wordt bestuurd is de leerling in staat om zelfstandig te bewegen, praten, luisteren en kijken zonder enige hulp van de kinderen in de klas. Je kunt de VGo omschrijven als een persoonlijke avatar die de afwezige persoon ‘belichaamt’. Omdat er een fors prijskaartje aan de VGo hangt – ongeveer $ 6,000 – is de robot helaas niet voor iedereen binnen handbereik. Wel is de verwachting dat de prijs als gevolg van een bredere toepassing van de technologie uiteindelijk zal zakken.
Dezelfde soort telepresence-robots kunnen ook als stand-ins voor leerkrachten fungeren. Dit stelt hen in staat om waar dan ook ter wereld les te geven, waardoor de mogelijkheden voor afstandsonderwijs enorm toenemen. Met telepresence-robots kunnen leerlingen in afgelegen delen van de wereld of waar het moeilijk is om gekwalificeerde leerkrachten te vinden toch goed onderwijs volgen.
NAO robot helpt leerlingen met autisme
Autistische leerlingen raken vaak in verwarring of voelen zich geïntimideerd tijdens het communiceren met andere mensen. Non-verbale signalen en gezichtsuitdrukkingen die anderen automatisch oppikken, zijn voor iemand met autisme vaak moeilijk te begrijpen. Een robot die voor deze doeleinden uitermate succesvol is gebleken is de NAO. Deze volledig programmeerbare robot is multi-interactief, voorspelbaar, boeiend en onvermoeibaar. Hij helpt autistische kinderen met op maat gemaakte lessen en sociale vaardigheden en helpt bruggen bouwen tussen hen en de kinderen om hen heen. NAO beperkt overstimulatie tot een minimum en verwart de leerlingen niet met voor hen complexe gezichtsuitdrukkingen en lichaamstaal. NOA is makkelijk te begrijpen en vormt geen ‘bedreiging’. Doordat hij de kinderen continu aanmoedigt en onvermoeibaar is in het herhalen van instructies wint hij zonder moeite het vertrouwen van deze kinderen. De robot kan de leerlingen leren lezen en schrijven maar onderwijst ook vakken als wetenschap, techniek, wiskunde, programmering, geometrie en kunst. Of dat nu gebeurt via spraak, beelden of aanrakingen, NAO biedt een breed scala aan mogelijke interacties en leuke, educatieve toepassingen die speciaal ontwikkeld zijn om aan de behoefte van autistische kinderen te voldoen. De eenvoudig te gebruiken interface van NAO stelt leerkrachten en ouders in staat om voor elk individueel kind op maat gemaakte sessies te ontwikkelen. Ook biedt de NAO mogelijkheden om de voortgang van de kinderen te registreren, bij te houden en te analyseren.
Door hun enthousiasme over robotica worden leerlingen vanzelf leergierig
Vertel het me en ik zal het vergeten.
Laat het me zien en ik zal het onthouden.
Laat het me ervaren en ik zal het me eigen maken
-Confucius
Leraren hopen dat leerlingen door hun enthousiasme over robots vanzelf leergierig worden en dat dat zich ontwikkelt in een passie voor programmeren. Omdat robottoepassingen voortdurend veranderen en evolueren en robots in feite manipuleerbare platforms zijn, zal robotica leerlingen waarschijnlijk niet snel vervelen. Robots zijn krachtige educatieve hulpmiddelen en kinderen die ermee aan de slag gaan kunnen veel sneller computationeel denken; een probleem onderverdelen in kleinere delen waardoor het makkelijker op te lossen is. Kinderen leren door te doen en praktische activiteiten als ontwerpen, bouwen en programmeren (zelfs als ze geen code schrijven) en vervolgens zien hoe hun creatie tot leven komt, is wat hen geïnteresseerd houdt.
Doordat de uitdagingen van robotica eigenlijk eindeloos zijn, leren studenten project management en complexe problemen en vraagstukken analyseren en oplossen. Roboticalessen richten zich niet alleen op informatica en fundamentele machinebouw maar ook op het opbouwen en versterken van de cognitieve ontwikkeling. Tegelijkertijd leren studenten communicatieve vaardigheden, strategisch en doelgericht denken, wiskunde en andere academische onderwerpen. De leerlingen passen computationele denkprocessen toe, wat van kritiek belang is in de techniek, de wetenschap en andere professionele vakgebieden waar in de komende tien jaar erg veel vraag naar zal zijn.
Een leerling die een STEM-studierichting kiest (STEM staat voor Science, Technology, Engineering en Mathematics) zal daar in de toekomst veel profijt van hebben. Niet alleen in zijn professionele loopbaan maar zijn hele leven lang. In deze studierichting leer je vaardigheden waar je als jongere in de 21e eeuw, in een wereld waar a-l-l-e-s door robotica wordt beïnvloed, eigenlijk niet zonder kunt. Leerlingen die niet aan robotica worden blootgesteld zullen daar veel nadelen van ondervinden.
Susan Wojcicki, Senior Vice President van Google, legt uit: “Leren coderen maakt kinderen creatief en zelfverzekerd. Als we willen dat ze deze eigenschappen in hun volwassen jaren ook behouden, is het belangrijk om hen van jongs af aan bloot te stellen aan computerprogrammeren.”
Leren over robots en robotica moet beginnen op de basisschool
Je kunt dus nooit vroeg genoeg beginnen met computerprogrammeren en robotica. Omdat de vraag naar programmeurs in steeds meer sectoren alleen maar toeneemt, is het de komende tien jaar van cruciaal belang om kinderen zo jong mogelijk voor robotica te enthousiasmeren. Zelfs 4-jarigen zijn in staat om de basisbegrippen van robotica te leren. Christina Chalmers van de QUT (Queensland University of Technology in Australië) is een autoriteit op het gebied van robotica-educatie en zij benadrukt het belang om deze lessen leuk te maken voor de leerlingen. Hoe eerder scholen met computerprogrammeren beginnen, des te groter is de kans dat leerlingen er ook op latere leeftijd nog interesse en plezier in hebben. Onderzoek heeft uitgewezen dat kinderen die op jonge leeftijd geen positieve ervaringen hebben met wetenschap, technologie, techniek en wiskunde, later niet snel geneigd zijn om voor een STEM-studierichting te kiezen.
Als onderdeel van een Australisch onderzoek kregen twee scholen NAO robots, en werd er op basis- en middelbare scholen in Queensland verplicht lesgegeven in robotica. Uit vroege bevindingen van het onderzoek bleek dat zelfs kleuters erin slaagden om tekeningen van hun robot-klasgenoot te maken waarop te zien was hoe de robot zijn gecodeerde berichten ontvangt. Dit gaf blijk van een complex conceptueel denkvermogen over hoe de robot werd bestuurd.
Robots in het onderwijs zijn hier. En ze gaan nergens heen
Als we kijken naar hoeveel er de afgelopen jaren in het onderwijs is veranderd, is het duidelijk dat we geen idee hebben hoe het er over 5-10 jaar uitziet. Wat we wel kunnen voorspellen is dat een groot deel van de technologie die nu langzaam de klaslokalen binnendruppelt binnenkort een veel prominentere rol gaat spelen in het onderwijs. Omdat we steeds meer dingen online doen, is de verwachting dat ook leren op afstand in de toekomst veelvuldiger gaat voorkomen. De overgang naar een (robot)docent die lesgeeft vanaf de andere kant van de wereld is dan ook niet zo groot. Deze overgang wordt mede mogelijk gemaakt door robots en robotica. Hierdoor krijgt het steeds verder gedigitaliseerde klaslokaal toch ook weer een wat ‘menselijker’ gezicht, zij het in de vorm van een tablet in een op afstand bestuurbaar frame op wielen.
Volledig autonome robots zien we voorlopig nog niet in de klas, en dit is met name te wijten aan technologische beperkingen met betrekking tot bijvoorbeeld emotieherkenning en uitdagingen rond natuurlijke spraak. Het is op korte termijn ook niet de bedoeling dat menselijke leerkrachten door robots vervangen worden. Robots vervullen in de toekomst voorlopig een ondersteunende rol en voegen waarde toe. Ze zijn in feite een boeiende, stimulerende educatieve tool. Technologie moet er in het onderwijs voor zorgen dat er voor de leerkracht meer tijd vrijkomt om weer meer persoonlijk met zijn leerlingen aan de slag te kunnen. Technologie moet gebruikt worden als een verlengstuk van de menselijke capaciteiten. Om mensen te kunnen onderwijzen heb je toch nog steeds die ‘human touch’ nodig.
