Robot educativi: la robotica nelle aule scolastiche

di Joost Nusselder Aggiornato il: 8 febbraio 2024

La robotica è lo sviluppo e lo studio di robot, dispositivi meccanici ed elettronici che eseguono compiti automaticamente o con un intervento umano minimo.

La parola "robot" non è stata inventata da Karel Capek, l'autore dell'opera teatrale RUR rappresentata nel 1921 (pubblicata nel 1920), ma dal fratello maggiore di Capek, Josef Capek, pittore e scrittore cubista. La parola "robot" deriva dal sostantivo ceco "robota", che significa "lavoro" o "lavoro".

I giocattoli robot di apprendimento sono strumenti educativi che insegnano ai bambini abilità e competenze specifiche attraverso l'interazione del gioco. La robotica è importante nell'istruzione perché aiuta a sviluppare abilità, migliorare il pensiero critico e stimolare la creatività.

I robot di apprendimento sono agenti fisici che condividono lo stesso spazio dei bambini e li guidano attraverso lezioni tangibili e di grande impatto.

La Robotics Education and Competition Foundation sostiene l'educazione alla robotica e organizza concorsi per coinvolgere gli studenti nella robotica.

I robot possono servire come sussidi didattici, aiutare con i compiti e aiutare gli studenti a imparare di più sui robot in classe stessa.

I due principali vantaggi della robotica nell'istruzione sono il miglioramento della comprensione di concetti complessi e lo sviluppo di capacità di risoluzione dei problemi.

Le due più grandi società di formazione sulla robotica sono SoftBank Robotics e Hanson Robotics Limited. Si prevede che le dimensioni del mercato dell’istruzione robotica raggiungeranno i 5,9 miliardi di dollari entro il 2031.

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Perché la robotica è importante nell'istruzione?

Poiché siamo nell'era della robotica, i robot sono molto importanti nell'istruzione. Di seguito sono riportati i 7 principali motivi per cui.

• I robot aiutano a sviluppare abilità del 21° secolo come la risoluzione dei problemi e il pensiero critico.
• Forniscono un modo interattivo e coinvolgente per apprendere e programmare concetti in STEM (Scienza, Tecnologia, Ingegneria, Matematica).
• I robot incoraggiano il lavoro di squadra e la collaborazione, competenze essenziali per il futuro.
• Migliorano il coinvolgimento degli studenti e stimolano il loro interesse per l'apprendimento.
• I robot forniscono applicazioni pratiche di conoscenze matematiche e fisiche, motivando gli studenti a studiare.
• Aiutano gli studenti a diventare pensatori innovativi e critici, capaci di identificare e risolvere problemi.
• I robot facilitano l'apprendimento in varie aree disciplinari e possono essere utilizzati a tutti i livelli di istruzione.

Secondo lo studio "Risultati e prospettive dall'utilizzo della robotica educativa nelle scuole greche" di Theodoropoulou, Lavidas e Komis (2021), la robotica educativa supporta lo sviluppo delle competenze del 21° secolo e può essere utilizzata nell'insegnamento di varie materie a tutti i livelli dell'educazione.

Lo studio ha analizzato 54 articoli pertinenti sulla ricerca greca e ha concluso che la robotica educativa è uno strumento prezioso per sviluppare competenze e migliorare l'istruzione.

La Robotics Education and Competition Foundation è un'organizzazione dedicata a promuovere l'educazione alla robotica, fornendo risorse e supporto alle scuole e alle istituzioni educative per integrare la robotica in classe.

Cosa fa la Robotics Education and Competition Foundation?

La Robotics Education and Competition Foundation (RECF) è un'organizzazione dedicata a migliorare l'istruzione e le opportunità nel campo della robotica. Forniscono una varietà di programmi educativi e risorse a scuole e team di tutto il mondo.

Il RECF conta oltre un milione di partecipanti in diversi paesi e svolge un ruolo importante nel collegare e migliorare le opportunità di formazione sulla robotica. Forniscono opportunità agli studenti dalla scuola primaria all'università per migliorare le proprie conoscenze e competenze in materia di robotica.

Fornendo applicazioni pratiche dei concetti STEM e promuovendo il pensiero innovativo, il RECF stimola la crescita del settore e contribuisce allo sviluppo del futuro mercato del lavoro.

Qual è lo scopo dei robot nelle classi scolastiche?

Lo scopo dei robot nelle aule scolastiche è contribuire a migliorare l'istruzione e l'insegnamento degli studenti. Ecco i 5 obiettivi principali.

• Supporta le capacità di insegnamento: i robot possono aiutare a insegnare abilità come la programmazione, la risoluzione dei problemi e il pensiero critico.
• Consentire l'apprendimento interattivo: i robot possono coinvolgere gli studenti in attività interattive e aiutarli a sviluppare le loro capacità di pensiero.
• Supporta l'apprendimento di materie specifiche: i robot possono essere utilizzati per aiutare gli studenti a imparare materie come matematica e scienze attraverso applicazioni pratiche ed esercizi.
• Stimolare l'interesse per la tecnologia: i robot possono rendere gli studenti entusiasti della tecnologia e incoraggiarli a saperne di più su questo argomento.
• Fornire supporto agli studenti che stanno lottando: i robot possono aiutare gli studenti che stanno lottando con determinati argomenti o concetti fornendo ulteriore supporto e guida.

I robot preprogrammati vengono utilizzati nelle classi delle scuole primarie e secondarie per consentire vari approcci di apprendimento come l’apprendimento basato sull’indagine e la risoluzione dei problemi. L’apprendimento basato sui problemi, costruttivista e orientato alla competizione è identificato come le applicazioni più comuni dei robot nell’istruzione.

Questi obiettivi rientrano tutti nelle categorie di risorse per l'apprendimento, aiuto per i compiti e apprendimento sui robot.

Lo studio "LEARNING APPROACHS TO APPLYING ROBOTICS IN SCIENCE EDUCATION" di Altin e Pedaste (2013) sottolinea che i robot possono essere visti come uno "strumento" per creare diversi approcci all'educazione scientifica, come l'apprendimento basato sull'indagine e la risoluzione dei problemi.

Servire come strumento di apprendimento

In uno studio condotto da Sisman, Kucuk e Yaman (2020), 39 studenti delle scuole primarie hanno partecipato a un corso di robotica a lungo termine (31 settimane) con l'obiettivo di sviluppare competenze in progettazione meccanica, elettronica, algoritmi e programmazione robotica.

I risultati hanno mostrato che le abilità spaziali dei bambini erano migliorate significativamente alla fine del corso. Inoltre, anche il loro atteggiamento nei confronti delle materie STEM era notevolmente migliorato.

Ciò dimostra che la robotica educativa può essere uno strumento efficace per aiutare i bambini a sviluppare abilità spaziali e atteggiamenti positivi nei confronti delle materie STEM.

Aiuto con i compiti

I robot possono aiutare con i compiti fornendo un approccio unico all'apprendimento. Possono essere utilizzati come strumento per aumentare la comprensione degli studenti e aiutarli a creare il proprio lavoro.

Possono anche aumentare il coinvolgimento e la motivazione degli studenti fornendo esperienze di apprendimento interattive e divertenti. Inoltre, i robot possono fornire un supporto personalizzato e su misura, consentendo loro di affrontare le sfide individuali e promuovere la collaborazione.

Tuttavia, è importante notare che i robot non possono sostituire il ruolo degli insegnanti, ma piuttosto possono contribuire a migliorare l'istruzione fornendo ulteriori strumenti e opportunità di sviluppo agli studenti.

Un esempio di tale robot è l'Homework Helper, approvato dalla Teachers Society of America. Questo robot può registrare audio e video, prendere appunti e persino fare i compiti per te aiutandoti a comprendere i concetti appresi in classe e ad applicarli in situazioni pratiche.

Conoscere i robot

Robots aiuta i bambini a saperne di più sui robot fornendo un approccio pratico e coinvolgente. Imparare la robotica aiuta anche gli studenti ad applicare concetti di campi diversi, come la matematica e la programmazione. Promuove l'apprendimento interdisciplinare e integra le abilità di programmazione tradizionali.

La ricerca di Jaipal-Jamani e Angeli (2017) ha rilevato che l'apprendimento della robotica avvantaggia non solo gli studenti, ma anche gli insegnanti. I risultati suggeriscono che le attività di robotica aumentano l'interesse degli educatori per la robotica, aumentano la loro autoefficacia nell'insegnare con la robotica e sviluppano la loro comprensione dei concetti scientifici e delle capacità di pensiero computazionale.

Quale valore educativo apporta la robotica all’istruzione?

La robotica offre numerosi vantaggi educativi, come lo sviluppo di capacità di pensiero critico, l'aumento della comprensione dei concetti e la preparazione degli studenti per il futuro.

Anna Koop, direttrice dell'apprendimento automatico applicato presso l'U of A Alberta Machine Intelligence Institute, afferma che i giocattoli robot IA di nuova generazione possono aiutare i bambini ad apprendere abilità digitali e favorire l'empatia.

Secondo Koop, questi robot offrono un nuovo modo per ricercare problemi impegnativi nei sistemi di intelligenza artificiale e possono aiutare i bambini ad apprendere abilità importanti che sono importanti in un mondo basato sull'intelligenza artificiale, come la programmazione e l'informatica.

La ricerca di Chiazzese et al.(2019) mostra che la robotica educativa può avere un impatto positivo sullo sviluppo del pensiero computazionale negli studenti, in particolare nei bambini di quinta elementare.

Khanlari (2016) mostra che gli insegnanti vedono gli effetti positivi della robotica sull'apprendimento permanente negli studenti. Infatti, Badeleh (2019) ha scoperto che la formazione robotica migliora la creatività e il processo di apprendimento degli studenti di fisica.

Tutto ciò dimostra che la robotica nell'istruzione è un grande valore educativo che aiuta gli studenti a sviluppare abilità importanti e li prepara per il futuro.

Quali sono le più grandi aziende di educazione alla robotica?

Queste sono le 10 più grandi società di educazione alla robotica secondo Mordor Intelligence, una società di consulenza e intelligence di mercato.

• SoftBank Robotics: Gli inventori di Pepper, il robot progettato per assistere le persone e condividere le conoscenze. Hanno anche detto a Reuters che hanno interrotto la produzione di Pepper e stanno ridimensionando le loro ambizioni per il mercato della robotica.
• Hanson Robotics Limited: noto per lo sviluppo di robot umanoidi con intelligenza artificiale per le industrie di consumo, intrattenimento e servizi e sono i creatori del controverso robot Sophia che ha ricevuto la cittadinanza in Arabia Saudita. Ciò ha portato a critiche sulla situazione locale dei diritti umani.
• Sanbot Innovation Technology Ltd: creatori del robot umanoide intelligente con cervello cloud Sanbot S1 e parte di QIHAN Robotica avanzata e tecnologie interattive.
• Probotics America: crea i migliori robot telecomandati da utilizzare in zoo, scuole, ospedali e altro ancora.
• Wonder Workshop Inc.: una startup della Silicon Valley che ha lanciato Dash e Dot dopo un progetto Kickstarter. I migliori robot interattivi del momento.
• Aisoy Robotics: questa azienda spagnola ha lanciato un robot per animali domestici accreditato come uno dei primi robot di apprendimento emotivo per il mercato consumer.
• Blue Frog Robotics: una delle principali aziende di robotica in Europa dopo il loro lavoro per consegnare alcune migliaia di robot alle scuole francesi.
• Costruttore di robot Co. Ltd: costruzione di robot con tecnologia motoria AI per l'istruzione e l'intrattenimento in Corea del Sud.
• Adele Robots: sviluppa robotica sociale e assistenti virtuali per l'efficienza aziendale e l'assistenza ai clienti.
• UBTECH Robotics Inc.: Sviluppa robot educativi di tipo umano e giocattolo per il mercato consumer.

Insieme, queste aziende contribuiscono a un mercato dei robot educativi in ​​rapida crescita.

Quanto è grande il mercato dei robot educativi?

Mordor indica che il mercato dei robot educativi è da qualche parte tra consolidato e frammentato, con molta concorrenza senza il mercato composto da solo da 1 a 5 giocatori dominanti.

Mordor si aspetta inoltre, attraverso la ricerca, di raggiungere un tasso di crescita annuo composto del 16%, poiché l'uso di robot diventa più comune nelle istituzioni educative e molte scuole hanno già iniziato a testare robot educativi per trasferire le conoscenze ai propri studenti.

Secondo Grand View Research, il mercato globale dei robot educativi vale già 2022 miliardi di dollari entro il 1,03 e si prevede un tasso di crescita annuo composto del 24,8% dal 2023 al 2030. Allied Market Research stima il valore di mercato nel 2021 a 1,2 miliardi e prevede una crescita a 5,9 miliardi di dollari entro il 2031, con un tasso di crescita annuo composto del 17,4% dal 2022.

Cosa sono i giocattoli robotici educativi?

Il mercato dei robot educativi comprende un'ampia gamma di prodotti e servizi, come materiali didattici progettati, software e componenti avanzati che supportano l'apprendimento delle competenze in robotica e programmazione.

Questi robot e materiali vengono utilizzati per preparare i bambini al futuro aiutandoli ad apprendere concetti matematici e di programmazione. Robot giocattolo può aiutare i bambini nel loro sviluppo. Oltre ai benefici educativi, i giocattoli robotici possono aiutare i bambini a sviluppare abilità sociali e creatività.

Un robot educativo è proprio come le altre attrezzature da gioco?

Un robot educativo è un materiale ludico ad alto valore educativo. Eppure non è come tutti gli altri materiale di gioco nel senso che spesso fornisce un feedback diretto, cosa che la carta o la sabbia non possono fare.

Joost Nusselder, il fondatore di Speelkeuze.nl è un content marketer, padre e ama provare nuovi giocattoli. Da bambino è entrato in contatto con tutto ciò che riguarda i giochi quando sua madre ha fondato la Tinnen Soldaat a Ede. Ora lui e il suo team creano utili articoli sul blog per aiutare i lettori fedeli con idee di gioco divertenti.