Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) và robot đang cải thiện ngành giáo dục theo nhiều cách khác nhau. Hãy cùng tìm hiểu robot giáo dục được ứng dụng như thế nào trong thực tế hiện nay.

Robot giáo dục cho phép học sinh ở mọi lứa tuổi làm quen và đào sâu kiến ​​thức thuộc nhiều lĩnh vực theo cách tiếp cận mới lạ, độc đáo. Với robot, giáo viên cũng có thêm công cụ để truyền đạt kiến thức hiệu quả, thú vị hơn.

1. Robot giáo dục là gì?

Robot giáo dục thông minh (Educational robotics) hay robot sư phạm được thiết kế chuyên biệt để sử dụng trong môi trường giáo dục.

Những robot này có nhiều hình dạng khác nhau, từ robot nhỏ mà học sinh có thể tự lập trình cho đến robot lớn hơn được thiết kế để tương tác với các em. Một số robot giáo dục thậm chí còn được trang bị trí tuệ nhân tạo (AI - Artificial Intelligence), cho phép thích ứng và phản hồi nhu cầu của học sinh nhanh chóng theo thời gian thực.

2. Lợi ích của robot trong giáo dục

Robot trong giáo dục là một lĩnh vực đang phát triển, cho phép học sinh tương tác với các môn học theo phương pháp mới mẻ, trực quan hơn. Trợ giảng, gia sư cá nhân, trưởng nhóm và bạn học tập ngang hàng là một số vai trò mà robot đảm nhiệm.

Không chỉ trở nên phổ biến trong lĩnh vực STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học), robot cũng có khả năng dạy môn học xã hội như ngữ văn, ngôn ngữ hay nghệ thuật.

Mặc dù không thể thay thế hoàn toàn giáo viên con người, nhưng những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo và công nghệ tương tác đã khiến robot trở nên phù hợp với một số vai trò nhất định trong và ngoài lớp học.

Xem thêm bài viết: Top 10 ứng dụng robot phổ biến nhất hiện nay

Từ việc hỗ trợ giảng dạy trên lớp đến kèm cặp học sinh tại nhà, robot trong giáo dục đã mang đến những kết quả khá tích cực. Chúng giúp phát triển kỹ năng xã hội của trẻ em, cá nhân hóa bài học thông qua tương tác một kèm một và đảm nhận một số vai trò khác để giảm bớt khối lượng công việc nặng nề của giáo viên.

Robot cho thấy nhiều lợi ích quan trọng như:

Nâng cao kỹ năng xã hội

Robot giáo dục được trang bị mắt, miệng và những đặc điểm khuôn mặt khác giống như con người để thể hiện cảm xúc. Những robot này cũng tích hợp công nghệ cho phép chúng phân tích lời nói và biểu cảm trên gương mặt con người. Nhờ đó, chúng biết cách phản ứng sao cho phù hợp.

Thông qua nhấn mạnh vào sự phát triển cảm xúc, bên cạnh truyền đạt kiến thức chuyên môn, robot giáo dục đồng thời giúp trẻ nhỏ học cách nhận thức và tương tác với cảm xúc của người khác.

Robot giáo dục cũng cho phép học sinh thực hành nhiều hơn. Điều này đặc biệt hữu ích đối với những học sinh gặp khó khăn với phương pháp học tập truyền thống nặng kiến thức.

Một trong những lợi thế lớn nhất là chúng làm cho việc học trở nên hấp dẫn và tăng cường tương tác. Học sinh sẽ hứng thú với bài học hơn nếu được tương tác với robot, thay vì chỉ đọc sách giáo khoa và ghi chép lại.

Cá nhân hóa lộ trình học tập

Nhiều robot đã thể hiện đủ tính tự chủ cao đến mức chúng hoàn toàn có khả năng tương tác với trẻ em trong các tình huống một kèm một. Robot đóng vai trò như một gia sư cá nhân, theo sát quá trình học tập của học sinh để thiết kế lộ trình và tìm phương án dạy học phù hợp.

Giải pháp giảng dạy thay thế với chi phí hợp lý

Tình trạng thiếu hụt giáo viên đã gây áp lực lên các tổ chức cũng như toàn ngành giáo dục. Tuy nhiên, robot đã và đang hỗ trợ giải quyết vấn đề này. Ngoài đóng vai trò gia sư cá nhân, robot có khả năng lãnh đạo nhóm nhỏ, thu hút sự chú ý và dẫn dắt trẻ em trong học tập.

Việc dựa vào robot để thực hiện những nhiệm vụ cơ bản giúp trường học không phải “chật vật” tìm kiếm giáo viên, cũng như tiết kiệm nguồn ngân sách chung.

Học tập với robot giúp trẻ nhỏ có thêm sự tương tác so với học tập truyền thống - Ảnh: Internet

3. Vai trò của robot giáo dục thông minh

Mặc dù robot không phải là giải pháp toàn diện cho hệ thống giáo dục, nhưng chúng lại phù hợp với một số nhóm người và bối cảnh nhất định.

Phương pháp học tập mới cho trẻ em

Robot có thể dạy học mọi lứa tuổi, nhưng chúng đặc biệt hiệu quả trong việc gây chú ý với trẻ nhỏ. Lứa tuổi này dễ bị thu hút bởi sự mới lạ, từ hình dáng, tính năng của robot cho đến phương pháp học tập thực hành mà chúng mang lại.

Tương tác một-một 

Khả năng trò chuyện cơ bản với trẻ em khiến robot trở nên lý tưởng cho các vai trò tương tác học tập được cá nhân hóa. Chúng có thể là gia sư hoặc trợ giảng, hỗ trợ học tại nhà và học sinh cần kèm thêm trong lớp học.

Robot cũng linh hoạt chuyển đổi vai trò và trở thành bạn học ngang hàng, đồng hành cùng học sinh trên hành trình học tập.

Xây dựng chủ đề có cấu trúc hơn

Robot có thế mạnh trong việc hướng dẫn những bài học có cấu trúc, yêu cầu phản hồi ngắn và tập trung vào sự lặp lại, chẳng hạn những môn học như toán, khoa học và ngôn ngữ.

4. Ứng dụng của robot trong giáo dục thực tiễn

Để hiểu thêm về vai trò của robot giáo dục trong chương trình dạy và học thực tế, hãy cùng tìm hiểu một số ví dụ sau:

Robot Dash và Cue của Wonder Workshop

Wonder Workshop cung cấp trải nghiệm lớp học hấp dẫn hơn với robot học tập STEM Dash và Cue.

Dash thu hút trẻ em bằng cách hát và nhảy, cũng như khả năng phản ứng nhanh nhạy với giọng nói. Trong khi đó, Cue có các tính năng tương tự, nhưng chuyên về tương tác phức tạp hơn để phục vụ học sinh ở độ tuổi trưởng thành hơn.

Dash là robot giáo dục có nhiều tương tác với trẻ nhỏ - Ảnh: Internet

Robot Pepper và NAO của Softbank Robotics 

Softbank là công ty chế tạo ra NAO, robot hình người tự động và có thể lập trình. NAO được phát triển cho các trường đại học và phòng thí nghiệm với mục đích nghiên cứu và giáo dục. Tính đến năm 2015, hơn 5.000 robot NAO đã được sử dụng tại hơn 50 quốc gia trên toàn thế giới.

Pepper là một robot nửa hình người được thiết kế với khả năng nhận dạng biểu hiện cảm xúc dựa trên việc phát hiện, phân tích các biểu cảm trên khuôn mặt và tông giọng.

NAO và Pepper được triển khai trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ bán lẻ đến chăm sóc sức khỏe, nhưng Softbank cho rằng những phát minh của mình cũng có thể hoạt động tốt trong lĩnh vực giáo dục.

Là trợ giảng trong lớp học STEAM, robot có thể đóng vai trò như người hướng dẫn tùy chỉnh cho cá nhân hoặc theo nhóm, tương tác với học sinh nhằm nâng cao kỹ năng xã hội và cảm xúc, cũng như lưu trữ dữ liệu chi tiết về quá trình học tập để giáo viên có thể theo dõi sự phát triển của học sinh.

Robot LEGO MINDSTORMS của Tập đoàn LEGO

Năm 1984, một giáo sư từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT - Massachusetts Institute of Technology) đã thiết kế một ngôn ngữ lập trình cho trẻ em, được sử dụng để khiến robot “rùa” di chuyển theo một hướng nhất định, quay lại và vẽ hình.

Tổng giám đốc điều hành LEGO, Kjeld Kirk Kristiansen, đã tìm hiểu về thí nghiệm này và nghĩ rằng có thể thử kết hợp công nghệ tương tự với những “viên gạch” đồ chơi của mình.

Sự hợp tác của LEGO với MIT cuối cùng được biết đến với tên gọi LEGO MINDSTORMS, một dòng robot LEGO được thiết kế để thu hút sự chú ý của trẻ em vào STEM và lập trình máy tính.

Bộ sản phẩm Robot VEX GO của VEX Robotics 

VEX Robotics hướng đến mục tiêu thu hút học sinh vào STEM bằng cách dạy các em cách chế tạo và lập trình robot. Công ty cung cấp một loạt sản phẩm robot, như bộ robot VEX GO, cho học sinh ở nhiều độ tuổi cũng như chương trình giảng dạy khác nhau để giáo viên sử dụng làm hướng dẫn.

Cuộc thi thường niên do công ty tổ chức có sự tham gia của những học sinh đến từ khắp nơi trên thế giới, từ tiểu học đến trung học, cạnh tranh để giành giải cao nhất trong các môn liên quan đến robot như nghiên cứu, toán học và khoa học.

Robot Kaspar của Đại học Hertfordshire 

Kaspar (Kinesics and Synchronization in Personal Assistant Robotics) là một dự án của Đại học Hertfordshire. Robot hình người này được chế tạo nhằm mục đích hỗ trợ trẻ em mắc chứng tự kỷ hoặc khó khăn giao tiếp học kỹ năng xã hội.

Kaspar được thiết kế có chủ đích với khuôn mặt ít biểu cảm, luôn đặt nhu cầu của trẻ tự kỷ lên hàng đầu. Nó có thể chớp mắt, chải tóc, nói, hát và giao tiếp như một người bạn thực sự. Điều này khiến trẻ mắc chứng tự kỷ cảm thấy sự thân thiết, gần gũi và yêu thích.

Robot Kaspar hỗ trợ trẻ tự kỷ giao tiếp và nâng cao kỹ năng xã hội - Ảnh: Internet

Robot Keepon của BeatBots

Keepon, chú vịt robot vô cùng nổi tiếng trên internet, có khả năng nhảy và tương tác với mọi người khi nhạc phát lên. Keepon ban đầu được thiết kế bởi Hideki Kojima để thúc đẩy tương tác xã hội và kỹ năng giao tiếp ở trẻ tự kỷ, khó phát triển.

Robot sẽ được nhà trị liệu điều khiển từ xa trong phòng vui chơi thông qua một máy tính, cho phép họ tương tác với trẻ em dưới một hình dạng dễ thương.

Vào năm 2011, BeatBots và nhà sản xuất đồ chơi Wow! Stuff đã đưa Keepon ra thị trường đại chúng với tên gọi My Keepon, một phiên bản đồ chơi phản ứng khi chạm và nhảy theo nhạc.

Robot Tega của Personal Robots Group 

Một công ty con của MIT, Personal Robots Group, tiến hành nghiên cứu về robot và có nhiều thiết kế nổi bật. Một trong số đó là robot xã hội mờ (fuzzy social robot) tên là Tega.

Robot xã hội sinh ra với mục đích thúc đẩy sự tương tác giữa con người và máy móc. Cụ thể, robot này là trợ lý học tập giúp trẻ em tham gia vào các hoạt động giáo dục, có thể thông qua việc gia tăng những yếu tố vui nhộn. Ngoài ra, Tega cũng giúp trẻ em học ngôn ngữ, giao tiếp, dạy và kiểm tra khả năng ngôn ngữ của trẻ.

5. Robot liệu có thay thế giáo viên con người trong tương lai không?

Robot sẽ hỗ trợ giáo viên thay vì thay thế họ. Robot xử lý nhiệm vụ đơn giản, lặp đi lặp lại như trả lời email của sinh viên, phản hồi câu hỏi trong nhóm, làm cho bài học trở nên sinh động hơn đối với trẻ nhỏ,...

Tất cả những khả năng này cải thiện quá trình dạy và học, biến robot thành một công cụ đắc lực hỗ trợ cho giáo viên. 

Xem thêm bài viết: Robot AI có thể thay thế con người trong tương lai?

Trong tương lai, các trường học và giáo viên nên trao đổi về thời điểm và phương pháp áp dụng robot trong giáo dục một cách có trách nhiệm, phù hợp để nâng cao trải nghiệm cho cả người dạy và học.

Robot giáo dục giúp giảm bớt khối lượng công việc của giáo viên, đồng thời cho phép họ tập trung nhiều năng lượng hơn vào việc giảng dạy các môn học khó và nuôi dưỡng sự phát triển cá nhân của học sinh.

Nguồn tham khảo:

https://builtin.com/robotics/robotics-in-the-classroom