4 種以引人入勝的方式教兒童學習科學和數學的機器人

機器人可以透過創造有趣、實體的學習過程，像其他任何工具都無法比擬的那樣抓住孩子的想象力。透過機器人，孩子們透過互動遊戲來學習程式設計，方法是按照不同的順序移動機器人，並在計算機螢幕上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），這些機器人會展示當天課程的實際結果。“孩子們會意識到自己什麼時候在學習東西——機器人可以讓他們做到這一點，”新媒體聯盟（一家專門研究教育技術的研究組織）的執行長Larry Johnson說。機器人正在被證明是從低年級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一個有創造力的科學和工程人員的一部分，”他補充道。
 
此外，透過與機器人互動，孩子們在不知不覺中學習了一種被稱為計算思維的程式設計組成部分。這種程式設計最初可能是視覺化的，但隨著時間的推移，它會過渡到基於字元的編碼，使機器能夠執行更復雜的任務。
 
教育自動化裝置有多種形式，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》重點介紹了四個平臺，這些平臺展示了機器人的教育能力。

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圖片：Play-i 圖片

PLAY-i

Play-i 機器人旨在透過使抽象的程式設計概念更易於理解來吸引兒童。 這些球形機器人——名為 Bo 和 Yana——具有不同的教育作用。 Bo 由四個相連的球體組成，孩子們對其進行程式設計，使其沿著地板上的三個輪子滑行，避開障礙物並在過程中運送小物件。 Yana 是一個裝有感測器的單球體。 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進行計算思維，例如透過指示機器人識別其環境中的物體並以不同的方式做出反應。 “目標是保持互動開放和自由發揮，讓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，”Play-i 創始人兼執行長 Vikas Gupta 說。 學習活動包括捉迷藏、解決迷宮、比賽機器人以及兒童程式設計他們的機器人將如何玩耍的場景。 Bo 和 Yana 受益於 Play-i 成功的 Kickstarter 籌款活動，預計將在年底上市。
 
費用：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。該公司還銷售一個名為 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，以幫助教師將飛行的 AR.Drone、固定的 ArmBot、滾動的 Sphero 和移動的 Mustached Rover 融入他們的數學和科學課程中。 RobotsLAB 執行長 Elad Inbar 說：“這有助於教師在具體世界和抽象的數學概念世界之間架起橋樑。”
 
費用：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，允許學生製作和程式設計新的機器人，並與其他 EZ-Robot 使用者分享這些創作和程式。 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 印表機的所有者甚至可以為其機器人列印新部件，包括六足機器人 Six、人形機器人 JD 和漫遊車式機器人 Roli。
 
費用：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 比其他機器人略微高階，是模組化、可定製的機器，可以組裝成各種不同的機器人型別。 這兩個主模組都配備了加速度計，並以無線方式連線。 使用這些模組的學生只需移動其中一個模組即可控制另一個模組，有點像揮動任天堂 Wii 控制器。
 
這些由 Barobo 製造的機器人可以透過類似於定格動畫的過程進行程式設計——學生使用他們的雙手來操縱機器人，以這種方式訓練它，而不是用計算機向其發出指令。 Linkbots 還附帶用於程式設計更復雜動作的軟體。
 
費用：Linkbot Labs 入門套件——495 美元