Bildungsroboter: Robotik in Schulklassen

von Joost Nusselder Aktualisiert am: 8. Februar 2024

Unter Robotik versteht man die Entwicklung und Erforschung von Robotern sowie mechanischen und elektronischen Geräten, die Aufgaben automatisch oder mit minimalem menschlichen Eingriff ausführen.

Das Wort „Roboter“ wurde nicht von Karel Capek erfunden, dem Autor des 1921 aufgeführten Theaterstücks RUR (veröffentlicht 1920), sondern von Capeks älterem Bruder Josef Capek, einem kubistischen Maler und Schriftsteller. Das Wort „Roboter“ leitet sich vom tschechischen Substantiv „robota“ ab und bedeutet „Arbeit“ oder „Arbeit“.

Lernroboterspielzeuge sind pädagogische Hilfsmittel, die Kindern durch spielerische Interaktion spezifische Fähigkeiten und Kompetenzen vermitteln. Robotik ist in der Bildung wichtig, weil sie dabei hilft, Fähigkeiten zu entwickeln, das kritische Denken zu verbessern und die Kreativität anzuregen.

Lernroboter sind physische Agenten, die sich den gleichen Raum wie Kinder teilen und sie durch greifbare und wirkungsvolle Lektionen führen.

Die Robotics Education and Competition Foundation unterstützt die Robotikausbildung und organisiert Wettbewerbe, um Schüler für die Robotik zu begeistern.

Roboter können als Lehrmittel dienen, bei Hausaufgaben helfen und den Schülern helfen, im Klassenzimmer mehr über Roboter zu lernen.

Die beiden Hauptvorteile der Robotik in der Bildung bestehen darin, das Verständnis komplexer Konzepte zu verbessern und Fähigkeiten zur Problemlösung zu entwickeln.

Die beiden größten Robotik-Ausbildungsunternehmen sind SoftBank Robotics und Hanson Robotics Limited. Es wird erwartet, dass der Markt für Robotik-Ausbildung bis 5,9 auf 2031 Milliarden US-Dollar anwachsen wird.

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Warum ist Robotik in der Bildung wichtig?

Da wir uns im Zeitalter der Robotik befinden, sind Roboter in der Bildung sehr wichtig. Im Folgenden sind die 7 wichtigsten Gründe dafür aufgeführt.

• Roboter helfen dabei, Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts wie Problemlösung und kritisches Denken zu entwickeln.
• Sie bieten eine interaktive und ansprechende Möglichkeit, Konzepte in den MINT-Fächern (Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen, Mathematik) zu lernen und zu programmieren.
• Roboter fördern Teamarbeit und Zusammenarbeit, die wesentliche Fähigkeiten für die Zukunft sind.
• Sie verbessern das Engagement der Schüler und wecken ihr Interesse am Lernen.
• Roboter bieten praktische Anwendungen mathematischer und physikalischer Kenntnisse und motivieren die Schüler zum Lernen.
• Sie helfen Schülern, innovative und kritische Denker zu werden, die in der Lage sind, Probleme zu erkennen und zu lösen.
• Roboter erleichtern das Lernen in verschiedenen Fachbereichen und können auf allen Bildungsebenen eingesetzt werden.

Laut der Studie „Ergebnisse und Perspektiven der Nutzung pädagogischer Robotik in griechischen Schulen“ von Theodoropoulou, Lavidas und Komis (2021) unterstützt pädagogische Robotik die Entwicklung von Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts und kann im Unterricht verschiedener Fächer auf allen Ebenen eingesetzt werden der Ausbildung.

Die Studie analysierte 54 relevante Artikel zur griechischen Forschung und kam zu dem Schluss, dass Bildungsrobotik ein wertvolles Instrument zur Entwicklung von Fähigkeiten und zur Verbesserung der Bildung ist.

Die Robotics Education and Competition Foundation ist eine Organisation, die sich der Förderung der Robotik-Ausbildung widmet und Schulen und Bildungseinrichtungen Ressourcen und Unterstützung bei der Integration von Robotik in den Unterricht bereitstellt.

Was macht die Robotics Education and Competition Foundation?

Die Robotics Education and Competition Foundation (RECF) ist eine Organisation, die sich der Verbesserung der Bildung und Möglichkeiten im Bereich Robotik widmet. Sie stellen Schulen und Teams auf der ganzen Welt eine Vielzahl von Bildungsprogrammen und Ressourcen zur Verfügung.

Das RECF hat über eine Million Teilnehmer in mehreren Ländern und spielt eine wichtige Rolle bei der Vernetzung und Verbesserung der Robotik-Ausbildungsmöglichkeiten. Sie bieten Schülern von der Grundschule bis zur Universität die Möglichkeit, ihre Robotikkenntnisse und -fähigkeiten zu verbessern.

Durch die Bereitstellung praktischer Anwendungen von MINT-Konzepten und die Förderung innovativen Denkens stimuliert das RECF das Wachstum des Fachgebiets und trägt zur Entwicklung des zukünftigen Arbeitsmarktes bei.

Welchen Zweck haben Roboter im Schulunterricht?

Der Zweck von Robotern in Schulklassen besteht darin, die Bildung und den Unterricht der Schüler zu verbessern. Hier sind die 5 Hauptziele.

• Unterstützen Sie Lehrfähigkeiten: Roboter können dabei helfen, Fähigkeiten wie Programmieren, Problemlösung und kritisches Denken zu vermitteln.
• Ermöglichen interaktiven Lernens: Roboter können Schüler in interaktive Aktivitäten einbeziehen und ihnen helfen, ihre Denkfähigkeiten zu entwickeln.
• Unterstützen Sie das Erlernen spezifischer Fächer: Roboter können eingesetzt werden, um Schülern durch praktische Anwendungen und Übungen beim Erlernen von Fächern wie Mathematik und Naturwissenschaften zu helfen.
• Interesse an Technik wecken: Roboter können Schüler für Technik begeistern und sie dazu anregen, mehr über dieses Thema zu lernen.
• Unterstützung für Schüler mit Schwierigkeiten: Roboter können Schülern, die mit bestimmten Themen oder Konzepten Schwierigkeiten haben, durch zusätzliche Unterstützung und Anleitung helfen.

Vorprogrammierte Roboter werden in Klassenräumen von Grund- und weiterführenden Schulen eingesetzt, um verschiedene Lernansätze wie forschendes Lernen und Problemlösung zu ermöglichen. Problembasiertes, konstruktivistisches und wettbewerbsorientiertes Lernen werden als die häufigsten Anwendungen von Robotern in der Bildung identifiziert.

Diese Ziele fallen alle in die Kategorien Lernressourcen, Hausaufgabenhilfe und Lernen über Roboter.

Die Studie „LEARNING APPROACHES TO APPLYING ROBOTICS IN SCIENCE EDUCATION“ von Altin und Pedaste (2013) betont, dass Roboter als „Werkzeug“ angesehen werden können, um verschiedene Ansätze für den naturwissenschaftlichen Unterricht zu schaffen, wie etwa forschendes Lernen und Problemlösung.

Als Lernwerkzeug dienen

In einer von Sisman, Kucuk und Yaman (2020) durchgeführten Studie nahmen 39 Grundschüler an einem langfristigen (31 Wochen) Robotikkurs mit dem Ziel teil, Fähigkeiten in mechanischem Design, Elektronik, Algorithmen und Robotikprogrammierung zu entwickeln.

Die Ergebnisse zeigten, dass sich die räumlichen Fähigkeiten der Kinder bis zum Ende des Kurses deutlich verbessert hatten. Darüber hinaus habe sich auch ihre Einstellung gegenüber MINT-Fächern deutlich verbessert.

Dies zeigt, dass pädagogische Robotik ein wirksames Instrument sein kann, um Kindern dabei zu helfen, räumliche Fähigkeiten und eine positive Einstellung zu MINT-Fächern zu entwickeln.

Hilfe bei den Hausaufgaben

Roboter können bei den Hausaufgaben helfen, indem sie einen einzigartigen Lernansatz bieten. Sie können als Werkzeug verwendet werden, um das Verständnis der Schüler zu verbessern und ihnen bei der Erstellung ihrer Arbeit zu helfen.

Sie können auch das Engagement und die Motivation der Schüler steigern, indem sie interaktive und unterhaltsame Lernerfahrungen bieten. Darüber hinaus können Roboter personalisierte und maßgeschneiderte Unterstützung bieten, sodass sie individuelle Herausforderungen angehen und die Zusammenarbeit fördern können.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Roboter die Rolle von Lehrern nicht ersetzen können, sondern vielmehr zur Verbesserung der Bildung beitragen können, indem sie den Schülern zusätzliche Werkzeuge und Entwicklungsmöglichkeiten bieten.

Ein Beispiel für einen solchen Roboter ist der Homework Helper, der von der Teachers Society of America unterstützt wird. Dieser Roboter kann Audio- und Videoaufnahmen machen, Notizen machen und sogar die Hausaufgaben für Sie erledigen, indem er Ihnen hilft, die im Unterricht erlernten Konzepte zu verstehen und sie in praktischen Situationen anzuwenden.

Lernen Sie etwas über Roboter

„Robots“ hilft Kindern, mehr über Roboter zu lernen, indem es einen praktischen und ansprechenden Ansatz bietet. Das Erlernen der Robotik hilft den Schülern auch dabei, Konzepte aus verschiedenen Bereichen wie Mathematik und Programmierung anzuwenden. Es fördert interdisziplinäres Lernen und ergänzt traditionelle Programmierkenntnisse.

Die Forschung von Jaipal-Jamani und Angeli (2017) ergab, dass das Lernen über Robotik nicht nur Schülern, sondern auch Lehrern zugute kommt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Robotikaktivitäten das Interesse von Pädagogen an Robotik steigern, ihre Selbstwirksamkeit beim Unterrichten mit Robotik steigern und ihr Verständnis für wissenschaftliche Konzepte und Fähigkeiten zum computergestützten Denken entwickeln.

Welchen pädagogischen Wert bringt Robotik für die Bildung?

Robotik bietet zahlreiche pädagogische Vorteile, wie z. B. die Entwicklung kritischer Denkfähigkeiten, ein besseres Verständnis von Konzepten und die Vorbereitung der Schüler auf die Zukunft.

Anna Koop, Direktorin für angewandtes maschinelles Lernen am U of A Alberta Machine Intelligence Institute, sagt, dass KI-Roboterspielzeuge der nächsten Generation Kindern dabei helfen können, digitale Fähigkeiten zu erlernen und Empathie zu fördern.

Laut Koop bieten diese Roboter eine neue Möglichkeit zur Erforschung herausfordernder Probleme in KI-Systemen und können Kindern dabei helfen, wichtige Fähigkeiten zu erlernen, die in einer KI-gestützten Welt wichtig sind, wie etwa Programmierung und Informatik.

Die Forschung von Chiazzese et al. (2019) zeigt, dass Bildungsrobotik einen positiven Einfluss auf die Entwicklung des computergestützten Denkens bei Schülern haben kann, insbesondere bei Kindern in der 5. Klasse.

Khanlari (2016) zeigt, dass Lehrer positive Auswirkungen der Robotik auf das lebenslange Lernen bei Schülern sehen. Tatsächlich fand Badeleh (2019) heraus, dass Robotiktraining die Kreativität und den Lernprozess von Physikstudenten verbessert.

All dies zeigt, dass Robotik in der Bildung eine Rolle spielt großer pädagogischer Wert Das hilft den Schülern, wichtige Fähigkeiten zu entwickeln und bereitet sie auf die Zukunft vor.

Welches sind die größten Robotik-Ausbildungsunternehmen?

Laut Mordor Intelligence, einem Marktforschungs- und Beratungsunternehmen, sind dies die zehn größten Robotik-Ausbildungsunternehmen.

• SoftBank Robotics: Die Erfinder von Pepper, dem Roboter, der Menschen unterstützen und Wissen teilen soll. Sie teilten Reuters außerdem mit, dass sie die Produktion von Pepper eingestellt haben und ihre Ambitionen für den Robotikmarkt zurückfahren.
• Hanson Robotics Limited: Bekannt für die Entwicklung humanoider Roboter mit künstlicher Intelligenz für die Verbraucher-, Unterhaltungs- und Dienstleistungsindustrie und Schöpfer des umstrittenen Sophia-Roboters, der in Saudi-Arabien die Staatsbürgerschaft erhielt. Dies führte zu Kritik an der Menschenrechtssituation vor Ort.
• Sanbot Innovation Technology Ltd: Hersteller des cloudbasierten intelligenten humanoiden Roboters Sanbot S1 und Teil von QIHAN Advanced Robotics and Interactive Technologies.
• Probotics America: Stellen Sie führende ferngesteuerte Roboter für den Einsatz in Zoos, Schulen, Krankenhäusern und mehr her.
• Wonder Workshop Inc.: Ein Startup aus dem Silicon Valley, das Dash and Dot nach einem Kickstarter-Projekt ins Leben gerufen hat. Die derzeit besten interaktiven Roboterspielzeuge.
• Aisoy Robotics: Dieses spanische Unternehmen hat einen Haustierroboter auf den Markt gebracht, der als einer der ersten emotional lernenden Roboter für den Verbrauchermarkt gilt.
• Blue Frog Robotics: Eines der größten Robotikunternehmen in Europa nach der Lieferung einiger tausend Roboter an französische Schulen.
• Robobuilder Co. Ltd: Bau von Robotern mit KI-Motortechnologie für Bildung und Unterhaltung in Südkorea.
• Adele Robots: Entwickelt soziale Robotik und virtuelle Assistenten für Geschäftseffizienz und Kundensupport.
• UBTECH Robotics Inc.: Entwickelt pädagogische, menschenähnliche Roboter und Spielzeugroboter für den Verbrauchermarkt.

Gemeinsam tragen diese Unternehmen zu einem schnell wachsenden Markt für Bildungsroboter bei.

Wie groß ist der Markt für Lernroboter?

Mordor weist darauf hin, dass der Markt für Lernroboter irgendwo zwischen konsolidiert und fragmentiert liegt, mit viel Wettbewerb, ohne dass der Markt nur aus 1 bis 5 dominanten Akteuren besteht.

Mordor geht außerdem davon aus, durch die Forschung eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 16 % zu erreichen, da der Einsatz von Robotern in Bildungseinrichtungen immer häufiger vorkommt und viele Schulen bereits damit begonnen haben, Lernroboter zu testen, um ihren Schülern Wissen zu vermitteln.

Laut Grand View Research wird der weltweite Markt für Bildungsroboter im Jahr 2022 bereits einen Wert von 1,03 Milliarden US-Dollar haben und von 24,8 bis 2023 wird eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 2030 % prognostiziert. Allied Market Research schätzt den Marktwert im Jahr 2021 auf 1,2 Milliarden US-Dollar und prognostiziert ein Wachstum bis 5,9 auf 2031 Milliarden US-Dollar, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 17,4 % ab 2022.

Was ist pädagogisches Roboterspielzeug?

Der Markt für Bildungsroboter umfasst eine breite Palette von Produkten und Dienstleistungen, wie zum Beispiel konzipierte Lernmaterialien, Software und fortschrittliche Komponenten, die das Erlernen von Fähigkeiten in Robotik und Programmierung unterstützen.

Diese Roboter und Materialien werden verwendet, um Kinder auf die Zukunft vorzubereiten, indem sie ihnen beim Erlernen von Mathematik- und Programmierkonzepten helfen. Roboterspielzeug kann Kindern in ihrer Entwicklung helfen. Zusätzlich zu den pädagogischen Vorteilen können Roboterspielzeuge Kindern dabei helfen, soziale Fähigkeiten und Kreativität zu entwickeln.

Ist ein Lernroboter genau wie andere Spielgeräte?

Ein Lernroboter ist Spielmaterial mit hohem pädagogischem Wert. Dennoch ist es nicht einfach wie jedes andere Spielmaterial in dem Sinne, dass es oft direktes Feedback liefert, was Papier oder Spielsand nicht leisten können.

Joost Nusselder, der Gründer von Speelkeuze.nl, ist Content Marketer, Vater und liebt es, neues Spielzeug auszuprobieren. Als Kind kam er mit allem rund ums Spielen in Berührung, als seine Mutter in Ede die Tinnen Soldaat gründete. Jetzt erstellen er und sein Team hilfreiche Blogartikel, um treuen Lesern mit lustigen Spielideen zu helfen.