Help! Een robot voor de klas

Robots gaan leerkrachten niet overbodig maken, maar ze zullen wel steeds vaker in de klas te zien zijn. Wat is de huidige stand van zaken? En wat staat ons te wachten?

Ons beeld van robots wordt in belangrijke mate bepaald door Science Fiction. In SF boeken en films zijn robots menselijk gevormde apparaten die ons trouw terzijde staan (R2D2 in Star Wars) of onze vijand vormen (The Terminator). SF heeft ons ook de drie basiswetten voor de robotica opgeleverd. Isaac Asimov ontwierp ze in 1942 in een kort verhaal. Ze zijn bedoeld om te zorgen dat robots ons helpen en geen schade toebrengen. Ze zijn nog steeds onovertroffen:

  1. Een robot mag een mens geen letsel toebrengen of door niet te handelen toestaan dat een mens letsel oploopt.
  2. Een robot moet de bevelen uitvoeren die hem door mensen gegeven worden, behalve als die opdrachten in strijd zijn met de Eerste Wet.
  3. Een robot moet zijn eigen bestaan beschermen, voor zover die bescherming niet in strijd is met de Eerste of Tweede Wet.

Robot-Classroom 1Laten we er van uit gaan dat robots in het onderwijs zich aan deze wetten houden, maar waarmee kunnen ze ons helpen? Op dit moment worden robots in de klas het meest gebruikt als leerstof en als leermiddel voor techniek onderwijs.

Bij robots als leerstof gaat het om begrijpen hoe robots werken die leerlingen later in hun beroepspraktijk kunnen tegenkomen. Het aantal robots in de industrie, maar in toenemende mate ook in de dienstensector is aanzienlijk en dit aantal zal de komende jaren sterk stijgen. Om voorbereid te zijn op het werken met robots is er onderwijs nodig over robots. Ook leerlingen die in de toekomst niet direct zullen werken met robots krijgen er in het maatschappelijk leven wel mee te maken. Al was het maar wanneer ze in een auto stappen die door een automaat wordt bestuurd.

Robots zijn heel geschikt als leermiddel voor techniek. Onderwerpen als bewegingswetten of geometrie lenen zich goed voor het gebruik van een robot. Didactisch gezien werkt het goed als leerlingen eerst instructie krijgen in het programmeren van de robot en daarna aan het werk gaan om de robot bepaalde bewegingen of figuren te laten maken. Dat de robot daarna gaat uitvoeren wat ontworpen is werkt bijzonder motiverend.

Robots blijken in de praktijk heel geschikt te zijn om leerlingen samen te laten werken aan problemen die vragen om creatieve oplossingen. De ultieme motivatie wordt bereikt als leerlingen de robot ook zelf mogen bouwen.

Behalve als leermiddel worden robots ook toegepast als tutor. Er zijn toepassingen voor de robot als tutor die gezien kunnen worden als eerste stappen naar een actieve rol in de klas. De eerste toepassing is lesgeven aan een bepaalde groep autistische kinderen. Voor deze groep blijkt een robot effectief te zijn als tutor omdat de robot geen emoties vertoont die de kinderen afleiden of bang maken.

robot_teacherEen tweede toepassing van robots als tutor is te vinden in landen waar leerkrachten schaars of te duur zijn. De robot wordt dan op afstand bestuurd door een leerkracht die op die manier meerdere klassen tegelijk kan instrueren. Om het wat leuker te maken kan de robot worden uitgerust met een schermpje met beeld van de leerkracht. De robot heeft camera’s dus de leerkracht kan ook kijken wat er in de klas gebeurt. Geen erg aantrekkelijk beeld voor het onderwijs van de toekomst, maar het interessante aan deze toepassing is de interactie tussen de leerlingen en de robot. Voor instructie en eenvoudige interactie werkt deze oplossing goed. Een school zou in de toekomst een of meer van deze robots kunnen inzetten voor ingeplande instructies van een gespecialiseerde collega.

Tenslotte is er ook echte inzet van robots voor het geven van onderwijs. Het meeste ervaring is er met inzet van de robot als tutor voor het aanleren van een tweede taal. Wat blijkt is dat leerlingen makkelijker in een vreemde taal praten tegen een robot dan tegen mensen. Bovendien heeft een robot geen problemen met het veelvuldig herhalen van heel eenvoudige teksten. En de robot krijgt er nooit genoeg van om positieve feedback te geven wanneer dat aan de orde is, al dan niet opgeluisterd met een dansje.

Er is onderzoek uitgevoerd waarbij een vergelijking werd gemaakt tussen het leren van een taal met boeken en audiotapes en met robots. De testresultaten gaven te zien dat de leerlingen die hadden geleerd met de robot betere testresultaten behaalden en bovendien meer interesse hadden in het onderwerp. Robot classroom 3

Robots zijn duur en naarmate ze over meer sociale eigenschappen beschikken zijn ze duurder. Belangrijke vraag is daarom: wat is de meerwaarde van een robot ten opzichte van een computer met een scherm. Dat de robot een driedimensionaal apparaat is met bepaalde sociale eigenschappen, de zogenaamde embodiment, blijkt een positieve invloed te hebben op de leerprestaties van leerlingen. Er is ook een positieve relatie gevonden tussen de mate waarin de robots beschikken over sociale eigenschappen (beweging, gezichtsuitdrukking) en de resultaten van leerlingen die met de robots werken. Een overzicht van de inzet van robots in de klas is hier te vinden.

In het onderwijs in de toekomst zal de leerkracht niet verdwijnen, maar dat de robot een belangrijk hulpmiddel gaat worden lijkt wel zeker. De beste voorbereiding daarop bestaat uit het slim inzetten van de nu beschikbare computers en software. Als die in de toekomst armen en benen krijgen zullen ze ons helpen en geen schade toebrengen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *