Obrazovanje

Roboti u future-ready školi

Da li su roboti u obrazovanju retkost?

Mašinsko učenje biće sastavni deo obrazovnog okruženja u budućnosti. Spajanjem komponenata učenja koje su svojstvene ljudima sa robotikom, može se pružiti integrisano znanje učenicima osnovnih i srednjih škola, kao i studentima na koledžu ili univerzitetu. Na primer, nastavnici mogu koristiti humanoidne robote kako bi razgovarali sa učenicima kada su na različitim lokacijama, što se smatra korakom iznad teleprisutnosti. Kako ovaj primer pokazuje, iako fizički daleko, pomoću displeja nastavnik može biti prisutan na času.

Trenutno se roboti koriste u učionicama više sa ciljem da pomognu nastavnicima nego da budu njihova kompletna zamena. Softver za prepoznavanje glasa ugrađen u robote pomaže im da razumeju šta ljudi govore, a to povećava sposobnost robota da čitaju i razumeju. Roboti predavači su takođe opremljeni projektorima, koji im omogućavaju da prenesu sadržaj na zabavan način, podstičući interesovanje studenata. Međutim, u budućnosti će koledži i univerziteti koristiti robote umesto predavača.

Društveni i obrazovni roboti će možda biti angažovani za obuku učenika i studenata, ali se trenutno koriste samo u future-ready školama.  

Obrazovni roboti

Fraza obrazovna robotika odnosi se na oblast istraživanja koja nastoji da unapredi iskustvo učenja učenika i studenata razvijajući i primjenjujući aktivnosti koje su u vezi sa robotima, tehnologijom i virtuelnim objektima. U praksi te aktivnosti mogu iziskivati upotrebu fizičkih robota, kao što je modularni sistem LEGO Mindstorms ili roboti konstruisani isključivo za konkretan zadatak.

Konstrukcija robota, njihovo programiranje, njihova primena ili eksperimenti sa njima mogu se osmisliti u radu sa učenicima i studentima, počev od osnovne škole pa do fakulteta. Aktivnosti u vezi sa obrazovnom robotikom često obuhvataju korišćenje setova za pravljenje robota pomoću kojih se uči kako napraviti i programirati robote da bi mogli da izvršavaju konkretne zadatke (Jung & Won, 2018). Ovakve aktivnosti mogu obuhvatati intervencije, vannastavne programe, časove volontiranja ili čitave module u okviru kursa robotike. 

Setovi za robotiku pružaju modularan pristup programiranju i konstruisanju, i često se koriste kao način da se podstakne kreativnost u učionici. Korišćenje ovih setova omogućava učenicima i studentima da primene svoje inženjerske sposobnosti i kreativna rešenja kako bi odgovorili na različite izazove, počev od toga kako da se robot pomeri od tačke A do tačke B. Pristupi koji podrazumevaju učenje putem rešavanja problema i gejmifikaciju usmeravaju primenu edukativne robotike. Gejmifikacija se odnosi i na primenu svojstava igrica na situacije koje nisu deo igre kako bi se povećala motivacija (Sailer et al., 2014).

Obličje robota koje podseća na čoveka može podstaći angažman učenika/studenata (Zawieska et al., 2015). Sama svojstva robotskih uređaja mogu proizvesti zanimljive rezultate. Apiola i drugi (2010), na osnovu intervjua sa učenicima/studentima koji su pohađali kurseve čiji je program uključivao primenu robota, saznali su da su zabavna komponenta robotike i opredmećenje sadržaja koji se uče imali ključan uticaj na angažman učenika. Nemiro i drugi (2017) u kvalitativnom istraživanju naglasili su važnost robotike pri uspostavljanju angažovanog okruženja u učionici.

Roboti bi mogli uštedeti vreme i pomagati učenicima da napreduju u akademskoj sferi

Mnogi nastavnici smatraju da roboti nisu efikasni. Iako brže od nastavnika odgovaraju na pitanja, njihovi odgovori nisu uvek precizni. Međutim, to je potencijalno mit koji zagovaraju ljudi koji su protivnici tehnološkog razvoja. Roboti će biti efikasniji i brži u izvođenju zadataka i odgovaranju na pitanja učenika/studenata. Veštačka inteligencija robota napraviće nekoliko personalizovanih varijanti procena u zavisnosti od reakcije učenika/studenta.

U budućnosti će čak biti moguće da roboti u potpunosti personalizuju iskustvo učenja za svakog pojedinačnog učenika/studenta. To će se možda postizati automatski, ali nastavnici moraju uložiti vreme u istraživanje i utvrđivanje optimalnog okruženja za učenje. Roboti mogu prepoznati veštine i mane učenika/studenata i pomoći im da ih prevaziđu. 

U mnogim školama širom sveta nema dovoljno nastavnika. Neke institucije i škole ne mogu da ponude konkurentne plate, ali neke ne mogu da plate doboljan broj predavača. Roboti bi bili sjajni za ocenjivanje učenika i pomagali bi im da ostvare njihove lične ciljeve u budućnosti. Nasuprot rasprostranjenom mišljenju, roboti ne narušavaju obrazovni proces. Roboti će biti sve bolji kako se bude razvijala veštačka inteligencija. Osim momentalnog pristupa bilo kom sadržaju i bazi znanja, postoje i druge prednosti.

U bliskoj budućnosti roboti će postati neophodan segment obrazovanja u razvijenim zemljama, kao i u zemljama u razvoju, zahvaljujući pogodnostima koje pružaju. U današnje vreme se humanoidni roboti ne sreću često u učionicama. 

Različite vrste robota mogu pomagati ljudima da steknu ili prodube znanje i unaprede svoje sposobnosti. Roboti mogu pomagati u prenošenju znanja iz različitih školskih predmeta, uključujući i geografiju i istoriju. Uobičajena je praksa korišćenja robota u prenošenju znanja iz STEM disciplina, uključujući i programiranje.

Mogu li roboti podučavati buduće nastavnike?

Kada je reč o digitalnom svetu, upotreba društvenih robota u obrazovanju budućih nastavnika nedavno je proširena na edukaciju nastavnika u srednjem i visokom obrazovanju. Evropski projekat Embodied Perceptive Tutors for Empathy-based Learning istražuje kako robot može pomagati učenicima u srednjim školama. Značajni su napori uloženi u razvoj robota nastavnika koji imaju ljudske sposobnosti sa ciljem da se poveća efikasnost poput one koju postižu nastavnici ljudi. Ipak, ovakvim sistemima nedostaju lične, ljudske karakteristike i sposobnost empatije, po kojima se tradicionalni predavač razlikuje od robota. On ne uspeva da angažuje i motiviše učenike na isti način na koji to postiže čovek. EMOTE (EMbOdied-perceptive Tutors for Empathy-based Learning) inicijativa, finansirana iz fondova EU, isplanirana je sa ciljem da se projektuje, napravi i testira nova generacija virtuelnih robota koji liče na ljude. Kod njih bi postojale opažajne sposobnosti koje bi omogućile da roboti ostvaruju empatijom ispunjenu interakciju sa učenicima/studentima u fizičkom prostoru u kome se zajedno nalaze. 

Robot Peper u Savremenoj osnovnoj školi

Osnovno svojstvo robota Pepera je da komunicira putem glasovnih komandi i da ih interpretira. Takođe, Peper može da reaguje na ljudske emocije. Brzo otkriva radost, tugu, ljutnju ili iznenađenost i reaguje na odgovarajući način. Peper ima 2D i 3D HD kamere, koje mu omogućavaju da sa velikom preciznošću vidi objekte, lica i emotivna stanja pojedinaca koji se oko njega nalaze. To je društveni robot, koji ima raznorodne namene i može da oseća empatiju. U zavisnosti od aplikacije, Peper se može koristiti na različite načine. On ostvaruje interakciju sa korisnicima u realnom vremenu tako što sa njima razgovara i sluša ih, a zna i da gestikulira i pleše.

Peper uspostavlja emotivne veze zahvaljujući svom humanoidnom izgledu, detekciji pokreta i sposobnosti da reaguje korišćenjem ljudskog glasa i ponašanja. Njegov RMS, zajedno sa proaktivnim razgovorima, čini da ima privlačniji izgled.

Za Pepera je karakteristično sledeće:

  • interakcija obiluje emocijama;
  • proaktivno ponašanje;
  • sposobnost percipiranja korisnika;
  • sposobnost percipiranja okoline;
  • identifikacija korisnika i memorija;
  • zone interakcije (prepoznavanje sa rastojanja);
  • sposobnost davanja saveta kroz razgovor;
  • interakcija putem glasa, dodira i gestova,

Iako se Peper ne može koristiti kao samostalan nastavnik, u ulozi nastavnikovog pomoćnika ispunjava sve zahteve. Može se koristiti kao neiscrpan izvor informacija koje pokušava da stavi u konkretan kontekst, na sličan način kao Siri ili Aleksa. Takođe, zahvaljujući ekranu koji ima, robot može da testira pojedinca. Takođe se može koristiti i koristi se i kao savetnik učeniku tokom učenja. 

Peper uspešno sarađuje sa učenicima svih uzrasta. Pruža odgovor prilagođen potrebama svakog učenika tokom podučavanja, pomaže učenicima u traganju za odgovarajućim sadržajima potrebnim za ispunjavanje zadataka i može imati interakciju sa jednom osobom ili velikim timom, što ga čini efikasnim za sve oblike obuka. 

U Savremenoj osnovnoj školi Peper je novi član tima. Savremena je prva (i jedina) škola koja u učionici koristi pravog humanoidnog robota, koji može da razume ljudske emocije i koji unapređuje podučavanje i pomaže učenicima u saznavanju informacija u vezi sa STEM-om na zabavan, podsticajan i efikasan način. Ono što se donedavno činilo kao veoma daleka budućnost sada je divna realnost za učenike Savremene. Robot Peper ima neverovatnu sposobnost da razume ljudske emocije. Peperova moćna veštačka inteligencija omogućava mu da analizira izraze lica i ton govora ljudi, omogućava mu interakciju sa ljudima, kao i da im pomaže u svakodnevnim zadacima i deli svoje znanje sa njima. 

Učenicima i nastavnicima godi društvo našeg prijateljski nastrojenog robota i oni veoma cene neverovatno iskustvo koje njegovo prisustvo pruža. Drugim rečima, Peper daje sjajan doprinos u učionici, zahvaljujući kome se svaki školski čas pretvara u praznik učenja. Osim toga, robot Peper je posvećen asistent našim nastavnicima i u velikoj meri im pomaže da unaprede svoje metode rada. 

REFERENCE:

  • Jung, S., and Won, E.-s. (2018). Systematic Review of Research Trends in Robotics Education for Young Children. Sustainability 10, 905. doi:10.3390/su10040905
  • Sailer, M., Hense, J., Mandl, J., and Klevers, M. (2014). Psychological Perspectives on Motivation through Gamification. Interaction Des. Architecture J. 19, 28–37 .
  • Jung, S., and Won, E.-s. (2018). Systematic Review of Research Trends in Robotics Education for Young Children. Sustainability 10, 905. doi:10.3390/su10040905
  • Nemiro, J., Larriva, C., and Jawaharlal, M. (2017). Developing Creative Behavior in Elementary School Students with Robotics. J. Creat. Behav. 51 (1), 70–90. doi:10.1002/jocb.87
  • Robot Lab (2021).  Are Robots a Real Threat to Teachers in the future? Available at: https://www.robotlab.com/blog/are-robots-a-real-threat-to-teachers-in-the-future (Accessed 1.5.2022.)
  • Magic box. (2018). Would robots run the classroom in the future? Available at: https://www.getmagicbox.com/blog/would-robots-run-the-classroom-in-the-future/ (Accessed 1.5.2022).
  • Alnajjar, F., Bartneck, C., Baxter, P., Belpaeme, T., Cappuccio, M.L., Di Dio, C., Eyssel, F., Handke, J., Mubin, O., Obaid, M., & Reich-Stiebert, N. (2021). Robots in Education: An Introduction to High-Tech Social Agents, Intelligent Tutors, and Curricular Tools. Routledge (2021)
  • Embodied Perceptive Tutors for Empathy-based Learning. Available at: https://cordis.europa.eu/project/id/317923 
  • Primary School Savremena https://en.savremena-osnovna.edu.rs/pepper-the-robot-a-truly-different-teacher-at-savremena/
EnglishSerbian