محتويات
  • ما هي الروبوتات التعليمية
  • كيف تساعد الروبوتات الطلاب
  • أنواع الروبوتات التعليمية
    • ربوت Root
    • روبوت Cubelets
    • روبوت Dash & Dot
    • روبوت Ozobot Bit
    • روبوت mBot


ما هي الروبوتات التعليمية
الروبوتات التعليمية أو الروبوتات التربوية هو جهاز مصمم لتعريف الطلاب بالروبوتات والبرمجة بشكل تفاعلي منذ سن مبكرة جدً.
في حالة تعليم الأطفال الصغار ، توفر الروبوتات التعليمية للطلاب كل ما يحتاجون إليه لبناء وبرمجة روبوت قادر على أداء المهام المختلفة بسهولة هناك أيضًا روبوتات أكثر تقدمًا وأكثر تكلفة للتعليم الثانوي والعالي ، وعموماً فإن تعقيد النظام يتكيف دائمًا مع عمر الطلاب.
يتم تضمين الروبوتات التعليمية في ما يسمى تعليم STEM (العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات) ، وهو نموذج تعليمي مصمم لتعليم العلوم والرياضيات والتكنولوجيا معًا ونموذج تكون فيه الممارسة لها الأسبقية على النظرية ومن أشهر الروبوتات التعليمية روبوت البايولويد وروبوت NXT وروبوت VEX
كيف تساعد الروبوتات الطلاب
من خلال اللعب تساعد الروبوتات التعليمية الأطفال على تطوير إحدى المهارات المعرفية الأساسية للتفكير الرياضي في سن مبكرة: التفكير الحسابي ، أي أنها تساعد في تطوير العملية العقلية التي نستخدمها لحل المشكلات من مختلف الأنواع من خلال تسلسل منظم من الإجراءات.
بالإضافة إلى تطوير التفكير الحسابي ، تعمل الروبوتات التعليمية على تعزيز تنمية المهارات المعرفية الأخرى بين الأطفال والشباب:
  • التعلم من الأخطاء: اكتشاف أن الأخطاء ليست نهائية ولكن مصدر استنتاجات جديدة هو درس قيم للمستقبل.
  • العمل الجماعي: نهج التحدي الجماعي يشجع التنشئة الاجتماعية والتعاون.
  • التكيف: بسبب الزيادة المتزايدة في الأتمتة والأجهزة الذكية ، فإن التعرف على استخدام الروبوتات سيساعد الأطفال على التكيف مع عالم الغد بسهولة أكبر.
  • الإبداع: البحث عن الحلول وحرية تعيين وظائف جديدة لهذه الروبوتات تحفز الخيال والإبداع.
  • تقدير الذات: يؤدي تحقيق النجاح في مجال جديد إلى تحسين وعي الطلاب بأنفسهم.
  • الروح الاستباقية: بالإضافة إلى تعزيز احترام الذات لديهم ، فإن النجاح في مجال واحد يحفزهم على القيام بمهام جديدة في مجالات أخرى.
  • التقييم الذاتي: من خلال القدرة على رؤية نتائج أفعالهم على الفور ، دون الحاجة إلى شخص بالغ ليخبرهم ما إذا كانوا قد قاموا بعمل جيد أم سيئ ، يتعلم الطلاب تقييم أدائهم.
  • تطبيقات عملية: تطبيق المعرفة الرياضية أو البدنية المكتسبة في المدرسة يحفز الأطفال والشباب على مواصلة دراسة هذه المواد.

المهارات المعرفية الأخرى التي تتأثر بشكل إيجابي بالروبوتات التعليمية هي المسؤولية والنظام والتطور الأمثل للإدراك المكاني والعلاقات بين الأشياء.
فائدة أخرى مهمة للروبوتات التعليمية هي أنها تعلم الأطفال أن يتعرفوا على مفاهيم البرمجة الأساسية ويتعلمونها ، وهي مهارة تزداد أهمية كل عام.
في حالة التعليم الثانوي والعالي ، تساعد الروبوتات التعليمية الأكثر تقدمًا الطلاب على تعميق معرفتهم بالروبوتات والبرمجة ، وأيضاً فإن الروبوتات عالية التكلفة والمبرمجة لتدريس أي موضوع مفيدة أيضًا في الفصول الدراسية نظرًا لقدرتها على جذب انتباه الطلاب ، وفي فصول الروبوتات والبرمجة ، تعمل كحلقة وصل مثالية بين النظرية والتطبيق.[1]
أنواع الروبوتات التعليمية
عند عمل بحث عن الروبوتات التعليمية نجد أن هناك عدد من الروبوتات التعليمية وهي:
ربوت Root
تم تطوير Root في جامعة هارفارد ، وهو روبوت يهدف إلى مساعدة الأطفال على تعلم كيفية البرمجة ، مصمم للأطفال في مختلف المستويات المدرسية ، وهو يشتمل على أكثر من 50 مستشعرًا ومحركات تشغيل.
باستخدام المغناطيس ، يمكن أن تعمل على سطح عمودي مثل السبورة البيضاء لتتبع الأنماط أثناء رسمها ، ويمكن لطلاب برمجة Root لمتابعة الخطوط أو تجنب ألوان معينة أو حل المتاهات أو السباق على طول المسار.
يتصل Root عن طريق Wi-Fi بجهاز محمول لتشكيل ارتباط في الوقت الفعلي للتحكم في الروبوت ، والغرض من هذا الروبوت الصغير هو إشراك الأطفال في برمجة الكمبيوتر من خلال رؤية النتائج المادية الفورية ، سيساعد تعلم البرمجة في سن مبكرة الطلاب على تحسين قدرتهم العامة على التعلم.
يأتي Root بواجهة سهلة الاستخدام يمكن للمعلم والطالب التكيف معها بسرعة ، يتخذ تطبيق الترميز سكوير (Square) منهجًا متعدد المستويات للطلاب من مستويات مختلفة من المهارة ، هذه بيئة رسومية بدقة حتى الأطفال الذين لا يستطيعون القراءة يمكنهم استخدامها لإنشاء برامج.
روبوت Cubelets
تقدم Cubelets مقاربة حديثة جدًا لمفهوم الروبوتات. يتم إنشاء هذه الروبوتات من خلال تجميع كتل أو وحدات مختلفة ، كل منها عبارة عن روبوت منفصل ، يمكن استخدام مجموعات مختلفة لإنشاء أنواع مختلفة من الروبوتات حيث تختلف لغة برمجة الروبوت من ربوت لآخر.
يمكن أن تحتوي مجموعة Cubelets على ما بين 6 و 20 قالبًا مختلفًا ، تفي كل كتلة بوظيفة مصنفة على أنها فكر أو إحساس أو إجراء ، كتل التفكير هي دوائر منطقية تنقل الأوامر لبقية الروبوت ، تحتوي كتل الحواس على مستشعرات تستجيب لمحفزات اللمس أو المرئية أو الصوتية ، تسمح كتل الإجراءات للروبوت بالاستجابة والتحرك.
يقوم Cubelets بتدريب الطلاب على التخطيط والتفكير المنطقي أثناء قيامهم ببناء روبوت ، يمكن للأطفال الذين تقل أعمارهم عن أربع سنوات قضاء وقت ممتع في بناء أفكارهم الخاصة في روبوت عامل ، لا تحتاج إلى تعليم الإلكترونيات أو البرمجة أولاً المكونات ببساطة تلتصق مع التوصيلات المغناطيسية.
كل إبداع فريد من نوعه ويسمح للطلاب باستكشاف إمكانات واستخدامات مختلفة ، يمكن للطلاب أيضًا تعلم البرمجة عن طريق التحكم في الروبوتات الخاصة بهم من خلال تطبيق Blockly ، هذه أداة رسومية سهلة الاستخدام لكنها قوية تسمح لك بإدارة وتوسيع سلوك الروبوت.
روبوت Dash & Dot
Dash & Dot هما زوجان من “أصدقاء” الروبوتDash هي الأكبر ، بعجلات ورأس متحرك ، Dot هو الروبوت الأصغر وكلاهما لديه مجموعة من أجهزة الاستشعار ، إنها مصممة للتفاعل مع ما يختاره المعلم وضعه في بيئتهم.
تسمح لها أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار باكتشاف أشياء معينة ، يمكنهم معرفة متى يتم نقلهم وكذلك الاستجابة للأصوات ، يتحكم الطلاب في مجموعة من مستويات التعلم في Dash & Dot لأداء أنشطة بسيطة مثل الغناء أو الرقص.
بناءً على عمر الطلاب ومستوى التعلم ، يمكنك الاختيار من بين العديد من التطبيقات المتاحة للتحكم في Dash
روبوت Ozobot Bit
Ozobot Bit هو روبوت آخر يسمح للطلاب باللعب أثناء تعلم مهارات الترميز والمنطق ، يمكن برمجة Ozobot للتحرك في جميع أنحاء الفصل وكذلك للقيام بأنشطة أكثر تعقيدًا مثل ممارسة الألعاب أو الرقص ، ويمكن تعليم هذا الروبوت ما يصل إلى 500 حركة مختلفة لإعادة إنشاء رقصات أو مهام مخصصة للموسيقى.
من خلال رسم أنماط مرمزة بالألوان تسمى OzoCodes ، يمكن برمجة Ozobot للاستجابة للألوان المختلفة بإجراءات مختلفة. يسمح المستشعر الموجود في الجزء السفلي من Ozobot باتباع نمط الخطوط المرسومة.
يمكن لطلاب استخدام البرنامج المضمن للقيام ببعض الترميز الأساسي الذي يعلم أنشطة Ozobot الجديدة ، يساعد هذا النهج الممتع في التعلم الأطفال على اكتساب التفكير الاستنتاجي وتعلم البرمجة الأساسية.
روبوت mBot
mBot عبارة عن مجموعة أدوات روبوت تساعد الطلاب على التعرف على جوانب مختلفة من الروبوتات ، مثل الإلكترونيات والتجميع والبرمجة ، هذا الروبوت التعليمي مناسب جدًا للأطفال لإدارته ، يتيح الأسلوب المعياري لطلابك تجميع الروبوتات بأنفسهم في أقل من 10 دقائق.
لا يُلزم البرنامج الفريد ، mBlock ، الأطفال بتعلم البرمجة ولكنه يستخدم ميزة السحب والإفلات البسيطة التي تتيح للطلاب تجميع الأنماط لإنشاء البرامج ، سيجد الأطفال المألوفون بالفعل مع Arduino (منصة مشروع إلكترونيات مفتوحة المصدر) أنه من السهل التأقلم مع استخدام mBot و mBlock.
تسهل هذه الأساليب البسيطة على الأطفال الصغار فهم الروبوتات ، يتم توفير أدلة المستخدم والدورات التدريبية عبر الإنترنت التي طورها المعلمون على موقع الويب mBot لمساعدة جهود التدريس للمعلم.