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.

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).

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.

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.

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.

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.

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  2023  2024
Címkék

Innotéka