Een robot als leermiddel en leerobject in het onderwijs

Share Button
Rick Vermulst met Charlie

Rick Vermulst met de robot Charlie

De wereld van de robot is in ontwikkeling en breidt zich uit tot in het onderwijs. Momenteel staan we aan de vooravond van de vierde industriële revolutie, waarbij robots zich aanpassen aan de omgeving.

 

We kenden robots aanvankelijk uit films en stripboeken. Inmiddels zijn ze al enige tijd ingebed in onze maatschappij, zoals de industriële robots in bijvoorbeeld een autofabriek. Een robot in het onderwijs lijkt voor velen nog ver weg, toch komt het steeds dichterbij. Zo wordt er nu veel geëxperimenteerd met de zogeheten Nao-robot. Deze humanoïde onderwijsrobot van 57 cm hoog heeft niet als doel om een docent te vervangen. Leren blijft immers een sociaal proces waarbij de interactie tussen leerlingen onderling of tussen de leerling en de docent belangrijk is. De Nao-robot kan daarom worden gezien als een leermiddel én als een leerobject.

Leermiddel

In met name het basisonderwijs is de robot goed inzetbaar als leermiddel. De Nao-robot ziet er ‘vriendelijk’ uit, kan spreken en gesproken taal verstaan. Daarnaast kan hij gezichten en objecten herkennen, aanrakingen ‘voelen’ en voorwerpen of zichzelf verplaatsen. Al deze kenmerken zorgen ervoor dat er interactie met de Nao-robot mogelijk is en de inzetbaarheid divers is. Bij veel CharlieTRANSvoorkomende vraagstukken kan hij ondersteuning bieden. Zoals differentiatie, motivatie of directe feedback. Zo zijn er leerlingen die extra ondersteuning nodig hebben of juist extra uitgedaagd willen worden. De robot is een interactief leermiddel dat zich kan aanpassen aan specifieke (leer)behoeften van leerlingen.

Denkbare toepassingen voor de robot zijn overhoren, instructie geven of reflecteren. De Nao-robot werkt het best 1 op 1 of in kleine groepjes en is niet bedoeld om taken van een docent over te nemen. Hij ondersteunt de docent, waardoor deze kan inspelen op specifieke (leer)behoeftes van leerlingen. Op die manier draagt hij bij aan differentiatie in de klas en talentontwikkeling.

Taalles

Doordat de robot 19 talen kan speken en verstaan, zijn er ook toepassingen zoals ‘tolken’ mogelijk. In het basisonderwijs zien we toepassingen waarbij functionaliteiten van de robot worden gecombineerd. Zo leren kinderen op een uitdagende wijze rekensommen in het Engels. Ook bij topografie zie je een combinatie met vreemde talen. De robot vraagt: “Kun je mij de kaart van Duitsland laten zien?” Een leerling houdt de juiste kaart voor de robot, waarop de robot een compliment geeft. “Wat is de hoofdstad van dit land?” vraagt hij vervolgens. Leerling: “Berlijn”. Robot: “Super! Das ist richtig! In Duitsland spreken ze dat uit als ‘Berlin’.”

In de praktijk zien we dat robots een positief effect hebben op de motivatie van leerlingen. Ze voelen zich verbonden met de robot en door het belonende en uitdagende karakter van de robot voelen kinderen zich competent en uitgedaagd. Een groot voordeel van de robot is de mogelijkheid tot het geven van directe feedback. Een leerling weet hierdoor wat nog beter kan, waar hij/zij staat in een proces en wat er nog moet gebeuren om een bepaald (leer)doel te bereiken. De Nao-robot kan desgewenst gegevens opslaan van bijvoorbeeld een overhoring en dit digitaal terugkoppelen naar de docent, waardoor de docent ook bekend is met de resultaten.

In het voortgezet onderwijs en middelbaar beroepsonderwijs is de robot ook als leermiddel in te zetten. Zo geeft hij instructies en helpt met het opstarten van praktijkopdrachten. “De tang die je me laat zien, is dat wel een kniptang?” Ook het oefenen van een sollicitatiegesprek voor een stage wordt door leerlingen geoefend met de robot, die met elk gewenst karakter is te programmeren.

Leerobject

De robot is niet alleen als leermiddel, maar ook als leerobject te gebruiken. Hij is namelijk niet alleen een plastic omhulsel. Onder het omhulsel schuilen vele technische disciplines. Sensoren, motoren, luidsprekers, camera’s, microfoons en chips, zijn voorbeelden van technische componenten die allemaal met elkaar in verbinding staan. De robot doet echter niets als hij niet geprogrammeerd wordt. Een goede programmatuur is erg belangrijk om van de robot een leermiddel te maken.

Het programmeren of ‘sleutelen’ aan de technische componenten van de robot maakt hem tot een leerobject. Studenten van het (v)mbo, hbo of wo kunnen de robot gebruiken om zo het vak robotica of aanverwante technische vakken te leren. In de opleiding van Fontys Pedagogisch Technische Hogeschool, waar ik les geef, verdiepen studenten zich bij het vak robotica in de technische mogelijkheden van de robot en het programmeren ervan. Parallel aan het vak verzorg ik een project robotica, waarbij dezelfde studenten een onderwijstoepassing bedenken en uitvoeren voor de robot.

Het succes van de robot staat of valt – naast goede programmatuur- met een goed doordacht concept. Ook studenten die geen technische opleiding volgen, kunnen bekijken hoe nieuwe technologieën in een specifieke context zijn te gebruiken.

Naast het hbo of wo zijn robots zoals de Nao ook nuttig om kinderen te leren programmeren of te interesseren voor techniek. Iets waar – met name in de nabije toekomst- een grote behoefte aan is. De Nao-robot die bij Fontys wordt gebruikt heeft de naam ‘Charlie’ gekregen. Charlie wordt tevens gebruikt voor promotionele doeleinden en workshops om kinderen te leren programmeren. Niet om van kinderen programmeurs te maken, maar om ze te leren ‘creëren’ en vaardigheden zoals creatief en logisch denken te bevorderen.

Autisme

Robots kunnen ook worden ingezet bij kinderen met bijvoorbeeld concentratieproblemen of vormen van autisme. Doordat de robot geduldig is, geen onverwachte bewegingen of opmerkingen maakt en emoties kan herkennen en uitten, voelen autistische kinderen zich veilig bij de robot, durven er tegen te praten en luisteren er erg goed naar.

“Ik vind het fijn als je me aankijkt” zegt de robot terwijl de blik van een kind herhaaldelijk afdwaalt. Door dit soort functionaliteiten leert de robot een leerling tevens sociaal gedrag aan. Door de menselijke bewegingen, spraak en geluid kan de robot ook goed imiteren. “Raad eens wat ik uitbeeld” vraagt de robot, waarna hij met gestrekte armen, brommend en door de knieën zakkend een vliegtuig nadoet.

In weer een ander programma vertelt de robot een verhaal waarbij het kind tussendoor moet raden hoe een personage zich zou voelen. Hiermee wordt het kind uitgedaagd tot het herkennen van emoties, terwijl er bijvoorbeeld een fictief of inhoudelijk verhaal wordt verteld. De robot sluit af: “Zullen we een dansje doen?” Met een brede lach op het gezicht danst het kind met de robot de Macarena.

Robocoach

Onze maatschappij is aan het robotiseren. De ontwikkelingen van technologieën zijn bijna niet meer bij te houden. Sommige technologieën zijn hypes en andere zijn trends. Robots zijn in de industrie al een trend en ook in het onderwijs zal dit een trend gaan worden. De robot als leermiddel zal met name in het basisonderwijs een grote rol spelen.

De docent van vlees en bloed blijft, maar zal worden ondersteund door een ‘robocoach’. Deze robocoach zal worden ingezet om gehoor te geven aan ‘zorgleerlingen’, ‘excellente leerlingen’ en ‘talentontwikkeling’ waarmee de robot differentiatie in de klas organiseerbaar maakt en houdt. De verfijning en betaalbaarheid van een robocoach zal in de toekomst alleen maar beter worden, eveneens de acceptatie van robots. De robot is multidisciplinair en kan worden gezien als een interactieve interface om mee te leren, waarbij de kennisconstructie van een leerling wordt aangesproken.

Rick Vermulst (1 Posts)

Rick Vermulst werkt op het Fontys Educatief centrum (FEC) en houdt zich bezig met onderwijsinnovaties en docentenprofessionalisering op het gebied van mediawijsheid. Hij geeft daarnaast les aan Fontys Pedagogisch Technische Hogeschool (PTH), waar studenten worden opgeleid tot leraar in het technisch beroepsonderwijs.


Over Rick Vermulst

Rick Vermulst werkt op het Fontys Educatief centrum (FEC) en houdt zich bezig met onderwijsinnovaties en docentenprofessionalisering op het gebied van mediawijsheid. Hij geeft daarnaast les aan Fontys Pedagogisch Technische Hogeschool (PTH), waar studenten worden opgeleid tot leraar in het technisch beroepsonderwijs.

One Thought on “Een robot als leermiddel en leerobject in het onderwijs

  1. Hallo Rick,

    Mijn naam is Anton Kooij en ik ben techniek docent op een vmbo school in Schagen. Mijn vraag is of jij mij kan helpen met een promotie voor de technische vervolg opleidingen, inclusief onze eigen PIE sector. Wij hebben te kampen met een enorme terugloop in aanmelding voor deze richting. Is er een mogelijheid om met je onderwijs robot “Charlie”eens langs te komen om het belang voor technisch onderwijs voor te leggen. Wij het promo team zijn erg benieuwd naar uw reactie.

    Met vriendelijke groet,

    A. Kooij

Berichtnavigatie