Robotok az iskolában

„Ó, kapitány, kapitányom!” – zúgták egy emberként a padokon állva az iskolából elbocsátott Mr. Keating diákjai a Holt költők társaságában. Robin Williams a filmben egy személyben testesítette meg azt a fajta törődést és inspirációt, amelyet a tanár nyújthat a tanítványainak. Az új oktatási robotok a kutatások szerint sokkal maga­sabb szinten képesek fenntartani a figyelmet, és hatékonyabban képesek átadni a tudást. De vajon ezek az okoseszközök érzelmeket is ki tudnak váltani a nebulókból?


Különleges játékra invitál a will­robots­take­my­job.com című oldal, ahol arra kaphatunk választ, hogy az előrejelzések és szakmai kutatások alapján mennyi esély mutatkozik arra, hogy egy adott munkakör feladatait gépek vegyék át a jövőben. Egy 2018-as cikk alapján a pedagógusoknak nem volt mitől félniük, ugyanis mindössze egy százalékot mutatott a rendszer, és bár 2022 nyarára sem ugrott meg radikálisan ez az arány, az óvo­dai pedagógusok, általános és középiskolai tanárok, il­let­ve a gyógy­pedagógusok esetében már öt százalékot mérnek. Az el­múlt idő­szak­ban számos új, edukációs célú oktatási eszköz és a pe­da­gó­gusok munkáját megkönnyítő robot jelent meg világszerte. Ezek közül mu­tatunk be az alábbiakban néhányat.

Játszva könnyebb

A robotok megjelenése az oktatási intézményekben nem okozhat gondot, hiszen a mai gyerekek mindennapi életében már jelen van a technológia, vagyis egyáltalán nem ismeretlen számukra a digitális világ. Az ilyen típusú eszközök használatának éppen ezért komoly motiváló ereje lehet, az újdonság élménye nemcsak felkelti a tanulók érdeklődését, de lelkesedésük hosszabb távon is érzékelhető.

A padlón szaladgáló Code & Go robotok kiválóan fejlesztik a vizuá­lis és térérzékelést, és folyamatos használatukkal, a feladatok összetett­ségének és jellegének fokozatos változtatásával a gyerekek szinte észre­vétlenül szoknak hozzá az iskolapadban végzendő feladatokhoz.

Az iskolakezdés első szakaszában, amikor a logikai alapok meg­te­remtésén és az alkotói készség kialakításán van a hangsúly, jelen­tenek komoly segítséget az úgynevezett Code & Go típusú ro­botok. Ezek a padlón szaladgáló robotok kiválóan fejlesztik a vizuális és térérzékelést, és folyamatos használatukkal, a felada­tok összetettségének és jellegének fokozatos változtatásával a gyerekek szinte észrevétlenül szoknak hozzá az iskolapadban végzendő feladatokhoz. Az apró méretű, akár zsebben is elférő Ozobot a papíron vagy tableten felrajzolt útvonalat követi le színkódok alapján. A robot irányításához éppen ezért kivételesen nem programnyelvre van szükség, hanem fekete, kék, zöld és piros színű filctollakra. A színkódolt programnyelv elsősorban azt mutatja be a gyerekeknek, hogy miként működnek a robotok, és mi alapján kell kiadni az utasításokat, hogy a robot azt hajtsa végre, amit kérnek tőle. Az Ozobot programozható az Ozoblockly segítségével is: a kicsik az első szinten rajzok segítségével tudnak programozni, a második és harmadik szinten a rajzok mellett már a szöveges utasítások is megjelennek, míg a negyedik és ötödik szinten már kizárólag szöveges utasítások vannak. Az eszköz se­bes­sége is szabályozható, a leglassabbtól (csigalassúság) a leg­gyor­sabbig (Nitro sebesség).

Az Ozobot a papíron vagy tableten felrajzolt útvonalat követi le színkódok alapján. Irányításához nem programnyelvre van szükség, hanem fekete, kék, zöld és piros színű filctollakra.
Mitől okos egy tanterem?
Az okostanterem növeli az interaktivitás mértékét, amivel könnyebben fenntartható a diákok figyelme. Az audiovizuális eszközök segítik az anyag rögzítését, mélyebb bepillantást nyújthatnak a pedagógusnak, amivel formálhatja az anyag átadását, és emellett rugalmasabbá, változatosabbá teheti a tanórákat. Az okosterem egyik elengedhetetlen eleme az interaktív kijelző, mely táblaként funkcionál, és szükség lehet valamilyen „kliensoldali” eszközre is, amelyet a diákok használnak. Ez lehet akár saját okostelefon, akár az iskola által biztosított tablet, laptop vagy asztali számítógép. A tanórán ezek az eszközök összekapcsolódnak és kom­munikálnak egymással, vagyis a pedagó­gus irányítani tudja a diákok figyelmét. A tanár a táblára és a diákok eszközére egyaránt képes oktatási anyagokat kiküldeni. A mozgat­ható interaktív panelekre a tanulók kivetíthetik a munkájukat, ezzel könnyen követhetik egymás feladatait. Amellett, hogy így nagyobb élmény a tanulás, az óra holtidejét csökkenti, hogy a diákoknak nem kell kimenniük a táblához, hogy felírják és ott oldják meg a feladatokat. Emellett számos applikáció és szoftver áll rendelkezésre ahhoz, hogy megkönnyítsék a tanárok óratartását, jelentős mértékben csökkentve az arra szánt felkészülési időt. Ezek az eszközök segíthetnek a szintkülönbségek kiegyenlítésében is bizo­nyos tantárgyak esetében. A nyelvoktatásban például a korábban évtizedeken át alkalmazott módszer egyre kevésbé működik, a különböző nyelvi szoftverekkel azonban testre szabható feladatokat kap a diák, és több a lehetőség a gyakorlásra.

Jóllehet idehaza kevesen hallottak róla, de magyar fejlesztések is értek el átmeneti sikereket ezen a területen: a többszörös díj­nyertes Codie oktatórobot missziója az volt, hogy játszva tanít­sák meg a gyerekeknek a programozás és számítógép-tudomány alapjait. A kis lánctalpas robotot egy mobilalkalmazás révén le­hetett vezérelni és programozni is. Az egyedileg fejlesztett prog­ramozási nyelv úgynevezett akcióblokkokba szervezte a ro­bo­ti­ka kódját, a felhasználó pedig eldönthette, hogy miképp mo­zog­jon Codie, ha valamilyen akadályt észlel. A robot Blue­tooth­on ke­resz­tül csatlakozott a telefonhoz, az akkumulátora 1800 milli­am­per­­órás volt. A 8–12 éves korosztálynak ajánlott esz­köz­höz szük­sé­ges applikáción egyre összetettebb programozási nyelveket hasz­nálhattak a gyerekek, akik így együtt fejlődhettek a robottal. Codie-t erős, préselt fa borította, és apró lánctalpak biztosították a mozgását, tetején pedig egy állapotjelző RGB LED-gyűrű volt. A könnyű vezérelhetőségről nyolc szenzor – iránytű, giroszkóp – gondoskodott, de a fejlesztők gyorsulásmérőt és mozgásérzékelőt is felszereltek rá. A termékkel kapcsolatban nem véletlenül fo­galmaztunk múlt időben, ugyanis az ígéretesen induló magyar tech-startup a kezdeti sikerek ellenére egy idő után nem tudta teljesíteni megrendeléseit, és kiszállt a piacról.

Akik már tanítanak

Baglyokkal erősíti a tantestületét az egyik tamperei általános iskola. A finn közoktatási intézmény természetesen nem élő állatokat próbál integrálni a skandináv munkaerőpiacra, hanem az AI Robots vállalat a bölcs madárhoz hasonlító, matematikát oktató robotjait állította csatasorba. A fejlesztők szerint a 25 centiméter magas OVObot fő erénye, hogy hozzáigazítható minden diák egyéni képességeihez vagy aktuális ismeretszintjéhez.

A bagolyhoz hasonlító OVObot matematikát oktat, és hozzáigazítható minden diák egyéni képességeihez vagy aktuális ismeretszintjéhez.

Tamperében nem ez az egyetlen edukációs eszköz; a mobilapplikációval pá­rosított Elias például a nyelvórákon kap szerepet. A humanoid robot 23 nyelven képes beszélni, és olyan szoftverrel látták el, amely nemcsak megérti a diákok kéréseit, de bátorítja is őket a tanulásban. A visszajelzések szerint ez a képesség újfajta módot teremtett a gyerekek motiválásában, ami – ismerve a fiatalabb ge­nerációk összpontosítási képességeit – rendkívül hasznos lehet. Elias feladata nem csupán a nyelv oktatása, arra is figyel, hogy a diákoknak milyen tanulási problémáik vannak, és ezeket jelzi a tanároknak. Az Egyesült Államokban a dolgozat javításá­nál hív­ják segítségül a technológiát, mert a leterhelt tanárok dol­gát nagy­ban megnehezíti sok gyerek nehezen olvasható kézírása. Az okos­szerkezetek nemcsak beszkennelik a dolgozatokat, ha­nem le is osztályozzák azokat. Bizonyos szoftverek olyan fel­ada­tok ellá­tására képesek, amelyeket ma már könnyen lehet auto­mati­­zálni, ilyen például a tanulók előrehaladását nyomon kö­vető rend­szer. A gép a tanulók jegyeit és hiányzásait vizsgálja, és jel­zést küld a tanárnak, ha valamilyen komolyabb problémát érzékel.

Elias, a humanoid robot 23 nyelven képes beszélni, a nyelvoktatáson kívül arra is figyel, hogy a diákoknak milyen tanulási problémáik vannak, és ezeket jelzi a tanároknak.
Kamerával figyelt diákok
Kínában nemcsak térfigyelő rendszerekkel próbálják rövid pórázon és kontroll alatt tartani a lakosságot, de már a tantermekben is úgy­­nevezett „intelligens magatartás-irányítási rendszerrel” szűrik ki a nem eléggé motivált diákokat. Hangcsoui 11-es számú közép­iskolá­jában valós időben elemezték az osztálytermekben a diákok arckifejezését és testtartását. A kamerák semleges, boldog, szomorú, csaló­dott, ijedt, mérges és meglepett arckifejezést képesek felismerni, valamint hatféle viselkedést: a tanuló áll, olvas, ír, je­lent­kezik, a tanárra figyel, vagy netán a padra dőlve pihen. A rendszer mindezek alapján osztályozza, hogy ki mennyire figyel a tanárra, aki mo­­nito­­ron folyamatosan figyelhette a tanulók pontszámait. Az etikailag megkérdőjelezhető rendszer állítólag jól vizsgá­zott hatékony­ság­ból, ugyanis már egy hónap után érzékelhetően jobban összpontosítottak a gyerekek. A hírek szerint a tanórákon szerzett informá­ciókat nem a felhőben, hanem egy helyi adatbázisban mentették el, ráadásul kizárólag a felismerés eredményét tárolták, nem a felvé­te­leket. A sikerek ellenére komoly felháborodást váltott ki a pilotprojekt, és a nemzetközi sajtó is felkapta az ügyet; ám a Reuters megkeresésére nem reagált a kamerarendszer hardverét és szoftverét kidolgozó Hikvision nevű cég. Ehhez hasonló fejlesztést indítottak el a Wisconsin–Madison Egyetem kutatói is, akik a gyerekek fegyelmezésére helyezték a hangsúlyt. Az egyetemi kutatók a figyelemért felelős agyi terület működését vizsgálva arra jutottak, hogy egy kivetítőn keresztül érkező utasításokat a diákok gyorsabban és ponto­sab­ban hajtották végre, mint amikor egy hús-vér pedagógus ismertette a feladatokat.

Természetesen nem a lógó tanulók helyettesítésére kell gon­dol­ni, hanem különböző betegségben szenvedő vagy sérült diákokat segíti távoktatás keretein belül a norvég No Isolation legújabb terméke. Az AV1 nevű robotot a hiányzó tanuló is­kola­­padjára kell helyezni, így a kamerával, hangszórókkal, mik­ro­­fo­nokkal felszerelt eszköz jóvoltából a gyerekek valós idejű inter­akcióban maradhatnak. A diák otthon egy okostelefon vagy tab­let segítségével képes irányítani a robotot, fényjelzéssel ad­­hatja a tanár tudtára, ha szeretne hozzászólni az órához, a ro­bot­fej forgatásával pedig folyamatosan követheti a pedagógus moz­gását a teremben. Az eszközben integrált 4G található, így a mobilhálózatról akár osztálykiránduláson vagy másik teremben is könnyen működtethető. A norvég fejlesztők törekedtek a biz­tonságra, ezért a videóstreamet kizárólag azok láthatják, akik ren­delkeznek a belépési kóddal, ráadásul sem képernyőmentést, sem rögzített felvételeket nem lehet vele készíteni. Az adatátvitel pedig a végpontok között titkosított. A berlini Marzahn-Hellersdorf iskolakörzetben összesen négy AV1 robotot vásároltak; rövid tá­von a koronavírus miatti hiányzások megoldására, hosszabb távon pedig a tartósan beteg vagy mozgásukban korlátozott gyerme­kek távoktatásának segítésére. A norvég vállalat beszámolója sze­rint ez év elejéig húszezer robotot szállítottak le világszerte.

Az AV1 a távoktatást segíti. A robotot a hiányzó tanuló iskola­padjára kell helyezni, így a kamerával, hangszórókkal, mikrofonokkal felszerelt eszköz jóvoltából a gyerekek valós idejű interakcióban maradhatnak.

Magyarországon is alkalmaznak már oktatórobotokat. Az Alpha 1 Pro nevű magyar fejlesztésű humanoid robottal pél­dául elsősorban baleset-megelőzési foglalkozásokat tartanak a gye­­re­keknek. A 40 centiméter magas humanoidot gyakorlatilag bár­­mi­lyen területen be lehet vetni, már 8–10 éves, programozói is­me­retekkel nem rendelkező gyerekek is használhatják, így is­merkedhetnek a mesterséges intelligenciával. A robot rendkívül hasznos, egyszerre szórakoztat és tanít. Az akkumulátorral mű­ködő eszközt 16 szervomotor mozgatja, ezek mindegyike külön állítható. Egy 3D-s szoftver segítségével programozható, mobil applikációval Bluetoothon keresztül vezérelhető. Az angol nyelvű hangparancsokkal is vezérelhető robot amellett, hogy kitűnő STEM – azon szakmák, melyekhez tudományos, technológiai, mér­nök­tudományi vagy matematikai (science, technology, engi­neering, mathematics) végzettség szükséges – képzési eszköz, nyelvtanulásra, gyakorlásra is alkalmas.

Az Alpha 1 Pro magyar fejlesztésű humanoid robottal elsősorban baleset-megelőzési foglalkozáso­kat tartanak a gyerekeknek.

Támogatásukkal azonban sokkal iz­gal­masabbá és élvezhetőbbé vál­nak a tanórák, így aztán arra sincs szük­ség, hogy minden pedagógus a film­beli Mr. Keatinghez hasonlóan sok­oldalú és felkészült legyen.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022
Címkék

Innotéka