九、机器人辅助学习
2024-07-10    新闻来源:教师发展中心
主要作用:帮助教师腾出教学时间
潜在影响:高
时间跨度:中期
人工智能技术的最新进展使机器人能够对环境变化做出反应,而不是在工厂里一遍又一遍地重复同样的任务。使用机器人进行教育也并不是什么新鲜事。
创造在特定任务中表现良好的机器人是一项令人兴奋的协作学习活动。机器人世界杯竞赛(RoboCup)和青少年机器人世界杯竞赛(RoboCup Junior)现已建立,参与者组成一个小组,生产专门从事足球或探索迷宫的机器人。机器人世界杯竞赛还包括机器人参加艺术或戏剧表演的活动。上述事件使人们认识到,这些技术在交流和表达方面极具潜力。
机器人在教育领域的使用有着悠久的历史,并且其潜在使用范围正在迅速增长。人工智能 AI)已经集成到各种机器人中,创造了一个令人兴奋的共同学习空间。设计和硬件的进步支持与机器人进行使用语言、手势和情感表达等自然形式的互动或对话。软银 SoftBank Nao机器人可以表达和理解20种语言,并且可以使用摄像头识别人和物体。软银表示,学习者认为机器人是友好的、无偏见的,因此他们在面对机器人回答问题时充满信心。为社会交际设计的机器人为语言学习提供了新的可能,这种机器人可以充当导师,只要学习者想进行对话时就可以提供帮助。
这些最新的发展扩展了人类和机器协作的可能性。在医学领域,机器人可以承担日常工作,使人们有更多的时间与病人相处。在教育领域也是如此,机器人可以承担日常工作,让教师有更多的时间和学习者在一起。现在在某些情况下,机器人承担耗时的技能评估工作已成为可能。与单纯地完成一项任务不同,学习者可以通过向机器人传授必要的技能来展示自己的理解能力。
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1 学生在机器人世界杯比赛中一起工作和学习
机器人现在不仅可以通过试错法(Trial and Error)来学习,还可以通过与人类教师的对话来学习。它们模仿了人类教师与学生的互动行为模式。在每次尝试之后,学生会获得教师的言语反馈,然后逐步理解如何解决某个问题。
许多人天生不信任先进的技术,机器人技术和人工智能的结合肯定会引起强烈的反应。恐怖谷理论uncanny valley,即机器人中某些程度的类人外观可以触发人们的负面反应) 很早就被人们所认识到并引发了争论。这可能会限制机器人在教育领域的使用,这是一个需要克服的问题,这样才能利用机器人促进学习者的理解。用机器人辅助学习为我们提供了发展判断能力和互动能力的机会。同时,它还提供了思考与负责任地使用人工智能的方法。
资源:
1)       InsideCoach football collects and reports data on force,trajectory, spin, number of passes, and number of touches:  https://www.indiegogo.com/projects/world-s-smartest-football-soccer-ball# .
2)       Learning about Life with Robots. In Japan, childrenwork with robots to improve creative thinking. Video resource:video  http://bit.ly/2BqPFFU .
3)       Photon robot official website:  https://photonrobot.com .
4)       RoboCup Junior:  http://junior.robocup.org .
6)       Short biography of Seymour Papert, with links to some ofhis writing:  http://www.papert.org .
7)       SoftBank Robotics, producers of the NAO robot:  https://www.softbankrobotics.com .
8)       Catlin, D. and Blamires, M.2012. The Principles ofEducational Robotic ApplicationsERA: a framework for understanding and developing educational robots and their activities.  http://legacy.naace.co.uk/1948 .
9)       Hutson, M.2015. Why we need to learn to trust robots. Boston Globe, 25 January 2015.  http://bit.ly/2KSbeDN .
10)  Lay, S.2015Uncanny valley: why we find humanlike robots and dolls so creepy, The Conversation, 10 November2015.  http://bit.ly/2SnF8Cg .
11)  Mubin, O., Stevens, C.J., Shahid, S., AI Mahmud, A.and Dong, J-J.2013. A review of the applicability of robots ineducation, Technology for Education and Learning, 11, 1-7. http://bit.ly/2KRhllm .
12)  Papert, S.1980. Mindstorms: Children, Computers,and Powerful Ideas, Basic Books. Short introduction openlyavailable at:  http://bit.ly/2SpMGV4 .