Spis treści:
Lernroboter sind elektronische Geräte, die auf Mikrocontrollern oder Mikroprozessoren basieren, die gesteuert werden können (kabelgebunden oder drahtlos) und frei programmiert werden können. Ziel ist es darzustellen, welche die beliebtesten Bildungsroboter auf dem Markt sind und wie diese moderne Technologie in der Bildung eingesetzt werden kann.
Bildungsrobotik - Marktübersicht
Die meisten der auf dem Markt erhältlichen Lernroboter führen vordefinierte Aktionssequenzen aus. Einige sind jedoch mit verschiedenen Arten von Sensoren ausgestattet (Ton, Berührung, Bewegung), was das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten erweitert. Roboter werden in der heutigen Welt in allen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt. Sie arbeiten an Produktionslinien, nehmen an Operationen teil, unterstützen die Weltraumforschung, usw. In Zukunft werden sie, ob wir es wollen oder nicht, ein fester Bestandteil unseres Lebens sein. Deshalb ist es wichtig, dass die Menschen verstehen, wie Roboter funktionieren.
Das Programmieren und Erlernen von Robotern sollte bereits in der frühen Kindheit beginnen. Es ist auch wichtig, jungen Menschen bewusst zu machen, dass Roboter intelligente Geräte sind, die von Menschen lernen – aber es ist wichtig, daran zu denken, dass sie nur so intelligent sind, wie es ihr Benutzer ist.
Roboter sind in unserer heutigen Welt allgegenwärtig. Sie arbeiten an Produktionslinien, fliegen ins All, bedienen Hotelgäste und assistieren sogar bei chirurgischen Eingriffen.
Die Funktionsweise eines einfachen Roboters kann sogar von einem kleinen Kind verstanden werden, weshalb es sinnvoll ist, so früh wie möglich mit der Bildung im Bereich Roboter zu beginnen. Heute gibt es auf dem Markt eine breite Palette von Lernrobotern, von den einfachsten bis hin zu den komplexeren, die über eine sehr benutzerfreundliche Programmierumgebung verfügen.
Roboter eignen sich perfekt für das Lernen auf allen Bildungsebenen. In der Schule können sie für den Programmierunterricht eingesetzt werden – das neue Wissenschaftsgebiet der Robo-Informatik, um kreative Problemlösungen, algorithmisches und logisches Denken zu fördern. Sie können sowohl mit einer visuellen als auch mit einer textbasierten Programmiersprache programmiert werden.
Im Unterricht haben Roboter einen positiven Einfluss auf das Interesse und das Verständnis der Schüler für die besprochenen Themen. Das Erlernen von Programmierung und Robotik in der Schule dient auch der Entwicklung anderer Kompetenzen, die in anderen Lebensbereichen nützlich sind. Robotik ist untrennbar mit Programmierung verbunden. Die Arbeit an Robotern fördert das logische Denken, sowohl bei der Konstruktion des Mechanismus als auch beim Schreiben des Steuerprogramms. Das Programmieren von Robotern fördert auch das Erlernen von Fremdsprachen. Der Schüler versteht mündliche Mitteilungen, kann in einer Fremdsprache sprechen und schreiben und versteht schriftliche Texte. Viele visuelle Programmiersprachen sind ins Deutsche übersetzt worden, aber einige basieren nur auf Englisch.
Was ist ein Roboter?
Im Jahr 1920 definierte ein tschechischer Schriftsteller das Wort ‘Roboter’, was auf Tschechisch Zwangsarbeit oder Knechtschaft bedeutet. Heutzutage bezeichnet ein Roboter ein technisches Gerät, das dazu bestimmt ist, bestimmte Manipulations- und Bewegungsfunktionen eines Menschen auszuführen, und das über ein gewisses Maß an maschineller Intelligenz verfügt. Im Allgemeinen ist ein ‘Roboter’ ein mechanisches Gerät, das bestimmte Aufgaben automatisch ausführt. Die Aktionen werden vom Menschen gesteuert, indem das Programm in sein Gedächtnis eingegeben wird.
Die Gesetze der Robotik
Gesetz Null: Ein Roboter darf weder der Menschheit Schaden zufügen, noch darf er durch Fahrlässigkeit die Menschheit in Gefahr bringen.
Erstes Gesetz: Ein Roboter darf weder einen Menschen verletzen, noch darf er einen Menschen fahrlässig einer Verletzung aussetzen, es sei denn, dies verstößt gegen ein höherrangiges Gesetz.
Zweites Gesetz: Der Roboter muss den Befehlen eines Menschen gehorchen, es sei denn, die Befehle stehen im Widerspruch zu Gesetzen mit höherer Priorität.
Drittes Gesetz: Der Roboter muss sich selbst schützen, solange dies nicht mit einem höherrangigen Gesetz kollidiert.
Viertes Gesetz: Je umfangreicher ein Roboter mit Sensoren ausgestattet ist, desto minderwertiger kann seine Konstruktion sein.
Die Rolle von Robotern
Wenn man Kinder und sogar Erwachsene fragt, wie ein Roboter aussieht, werden die meisten antworten, dass er wie ein Mensch aussieht.
Der Roboter sollte als funktionales Gerät fungieren und für die Ausführung bestimmter, vorprogrammierter Aufgaben konzipiert sein. Die Aufgabe, für die der Roboter bestimmt ist, macht seinen Bau erforderlich. In der Praxis lassen sich viele Arten von Robotern unterscheiden: mobile Roboter, Laufroboter, Industrieroboter. Lernroboter werden heutzutage immer beliebter. Sie haben viele pädagogische Anwendungen, die den Lernprozess bereichern und die Fähigkeiten der Schüler fördern.
Einer der größten Vorteile von Lernroboter ist, dass sie so programmiert werden können, dass sie eine Vielzahl von Aufgaben ausführen, was sie zu einem idealen Werkzeug für den Programmierunterricht macht. Kinder und Jugendliche können grundlegende Programmierkonzepte erlernen, indem sie Roboter so programmieren, dass sie verschiedene Aktionen ausführen, z. B. sich auf einem Brett bewegen, Rätsel lösen oder logische Aufgaben erfüllen. Durch das Lernen mit Hilfe der Lernrobotik verstehen wir abstrakte Konzepte besser, so dass sie in der Praxis angewendet werden können.
Lernroboter können auch eingesetzt werden, um soziale und emotionale Fähigkeiten zu vermitteln. Kinder können Roboter so programmieren, dass sie verschiedene Aufgaben im Zusammenhang mit der Erkennung von Emotionen, Stressbewältigung oder Konfliktlösung ausführen. Dadurch lernen sie Einfühlungsvermögen, Verständnis für sich selbst und andere und effektive Kommunikation.
Es ist auch erwähnenswert, dass Lernroboter für Kinder attraktiv und interessant sind, was ihre Bereitschaft, sich auf den Lernprozess einzulassen, erhöht. Sie machen den Unterricht interaktiver, dynamischer und fesselnder, was das effektive Lernen und die Entwicklung von Fähigkeiten fördert. Darüber hinaus können Lernroboter für eine Vielzahl von Unterrichtsmodalitäten eingesetzt werden, z. B. für Einzel-, Gruppen-, stationären oder Fernunterricht, was sie zu einem vielseitigen Lehrmittel macht.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Lernroboter viele pädagogische Anwendungen haben, die den Lernprozess bereichern und die Fähigkeiten der Schüler fördern. Sie ermöglichen es Kindern, Programmieren, Mathematik, Naturwissenschaften, Sprachen, soziale und emotionale Fähigkeiten und vieles mehr zu lernen. Daher lohnt es sich, Lernroboter in den Lernprozess einzubinden, damit sich die Schüler optimal auf das Leben in einer digitalen und globalisierten Welt vorbereiten können.
Lernroboter - Beispiele
Beispiele für einige pädagogische Robotik-Bausätze:
- Photon Roboter
- LOFI Roboter
- Ozobot 2.0 Bit
- Makeblock – mTiny
- Makeblock – Codey Rocky
- Dobot
- Abilix Krypton Roboter.
