4 款以引人入勝的方式教兒童學習科學和數學的機器人

模組化、可程式設計的自動裝置讓 STEM 學習變得有趣

機器人可以透過創造有趣、實體的學習過程,以前所未有的方式抓住孩子的想象力。 透過機器人,孩子們可以透過互動遊戲學習程式設計,在計算機螢幕上移動機器人並使用直觀的視覺化程式設計。 孩子們還可以透過觀察和與機器人互動來學習 STEM(科學、技術、工程和數學),這些機器人展示了當天課程的實際結果。“孩子們會意識到自己正在學習新東西——機器人讓他們感受到這一點,”新媒體聯盟(一家專門研究教育技術的研究機構)的執行長 Larry Johnson 說。事實證明,機器人是從小學到研究生院都很有價值的教育工具。“構建和程式設計這些裝置是成為具有創造力的科學和工程人才的一部分,”他補充道。
 
此外,透過與機器人互動,孩子們可以學習一種被稱為計算思維的程式設計組成部分,甚至在他們沒有意識到這一點的情況下。 這種程式設計最初可能是視覺化的,但隨著時間的推移,它會轉變為基於字元的編碼,使機器能夠執行更復雜的任務。
 
教育自動裝置有多種形式,包括迷你人形機器人、輪式盒子和多旋翼飛行無人機。《大眾科學》重點介紹了四個展示機器人教育能力的平臺。

 

 

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圖片:Play-i 圖片


PLAY-i

 

Play-i 機器人的設計宗旨是透過使抽象的程式設計概念更容易理解來吸引兒童。 這些球形機器人(名為 Bo 和 Yana)具有不同的教育角色。 Bo 由四個相連的球體組成,兒童可以對其進行程式設計,使其在三個輪子上沿地面滑行,避開障礙物並在過程中運送小物品。 Yana 是一個裝有感測器的單個球體。 這些機器人使用藍牙 4.0 與各種 Apple iOS 和 Google Android 移動裝置無線連線。 程式設計過程和隨後的遊戲鼓勵孩子們參與計算思維,例如,透過指示機器人識別環境中的物體並以不同的方式做出反應。 Play-i 創始人兼執行長 Vikas Gupta 表示:“目標是保持互動開放性和自由遊戲,以便孩子們發現他們可以用機器人做什麼。 機器人會吸引他們,同時隨著時間的推移提出新的挑戰。” 學習活動包括捉迷藏、解決迷宮、機器人競賽以及兒童對機器人如何玩遊戲進行程式設計的場景。 Bo 和 Yana 受益於 Play-i 成功的 Kickstarter 籌款活動,預計將在年底上市。
 
價格:Bo — 169 美元;Yana — 59 美元

 

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圖片:RobotsLAB 圖片


ROBOTSLAB

 

RobotsLAB 提供各種教育機器人,包括迷你人形機器人 NAO 和雙輪 Qbo 系列。該公司還銷售一種名為 RobotsLAB BOX 的套件,其中包括一臺平板電腦,其中預裝了 50 個課程計劃和測驗,以幫助教師將飛行 AR.Drone、固定式 ArmBot、滾動 Sphero 和移動 Mustached Rover 納入他們的數學和科學課程。“這有助於教師在具體的現實世界和抽象的數學概念世界之間架起橋樑,”RobotsLAB 執行長 Elad Inbar 說。
 
價格:NAO H25 Next Gen — 7,990 美元;Qbo Pro Evo — 5,495 美元;BOX Deluxe — 3,999 美元

 

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圖片:攝影師 Keely Hochstein


EZ-ROBOT

 

EZ-Robot 是一個開源軟體和硬體平臺,學生可以利用該平臺製作和程式設計新機器人,並與其他 EZ-Robot 使用者分享這些作品和程式。該公司的 EZ-Builder 設計軟體可在個人電腦和移動裝置上執行,並使用圖形使用者介面(如 Windows)來方便新手製作機器人。某些 3D 印表機的擁有者甚至可以為他們的機器人列印新零件,包括六足機器人 Six、人形機器人 JD 和漫遊者機器人 Roli。
 
價格:Six — 449 美元;JD — 500 美元;Roli — 449 美元

 

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圖片:圖片由加州大學戴維斯分校 C-STEM 中心提供

 


LINKBOT

 

Linkbots 比其他機器人更高階一點,是模組化的可定製機器,可以組裝成各種不同的機器人型別。 兩個主要模組都配備了加速度計,並無線連線。使用這些模組的學生只需移動其中一個模組,就可以控制另一個模組,有點像揮動任天堂 Wii 控制器。
 
這些機器人由 Barobo 製造,可以透過類似於定格動畫的過程進行程式設計——學生用手操作機器人,以這種方式訓練它,而不是用計算機給它指令。 Linkbots 還附帶用於程式設計更復雜動作的軟體。
 
價格:Linkbot Labs 入門包 — 495 美元
 

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