Robotics là gì? Ứng dụng & Vai trò của Robotics trong giáo dục

Robotics là một lĩnh vực khoa học và kỹ thuật liên ngành dành riêng cho việc thiết kế, xây dựng và sử dụng robot cơ khí. Robot có thể được lập trình để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau trong các môi trường khác nhau, từ sản xuất, nông nghiệp, y tế cho đến quân sự, không gian và giáo dục.

Ngành Robotics bắt đầu phát triển từ những năm 1950 khi các nhà khoa học và kỹ sư bắt đầu thiết kế và chế tạo các robot cơ khí để tự động hóa các quá trình công nghiệp. Một trong những robot đầu tiên được tạo ra là Unimate, một cánh tay cơ khí có thể di chuyển các bộ phận kim loại nóng chảy trong nhà máy ô tô General Motors vào năm 1961.

Từ đó đến nay, ngành Robotics đã có những bước tiến vượt bậc về công nghệ và ứng dụng. Các robot không chỉ có khả năng vận hành cơ học mà còn có trí tuệ nhân tạo (AI) để nhận thức, học hỏi và ra quyết định, thông qua đó có thể giao tiếp với con người qua giọng nói, cử chỉ hoặc biểu cảm. Các robot hiện đại có thể thực hiện các nhiệm vụ phức tạp và nguy hiểm mà con người không thể hoặc khó có thể làm được.

Robotics có nhiều ứng dụng trong giáo dục, từ tiểu học cho đến đại học. Học Robotics giúp trẻ phát triển kỹ năng, tư duy và sáng tạo trong thời đại công nghệ 4.0.

1. Các loại robot được sử dụng trong giáo

Có nhiều loại robot được sử dụng trong giáo dục, tùy thuộc vào mục tiêu, nội dung và độ tuổi của học sinh. Một số loại robot phổ biến là:

• Robot lập trình: Đây là những robot có thể được lập trình để thực hiện các hành động cụ thể theo các lệnh của học sinh. Ví dụ như robot Lego, robot Arduino, robot Scratch, v.v. Robot lập trình giúp học sinh học cơ bản về lập trình, logic và thuật toán.
• Robot hình người: Đây là những robot có hình dạng và hành vi giống con người. Ví dụ như robot Nao, robot Pepper, robot Sophia, v.v. Robot hình người giúp học sinh học về cơ chế hoạt động của cơ thể người, cách giao tiếp và tương tác xã hội.
• Robot thám hiểm: Đây là những robot có thể di chuyển và khám phá các môi trường khác nhau. Ví dụ như robot Curiosity, robot Opportunity, robot Spirit, v.v. Robot thám hiểm giúp học sinh học về khoa học tự nhiên, địa lý và vũ trụ.
• Robot hỗ trợ: Đây là những robot có thể hỗ trợ các hoạt động giáo dục của học sinh hoặc giáo viên. Ví dụ như robot Tutor, robot Probo, robot Kibo, v.v. Robot hỗ trợ giúp học sinh học về các môn học khác nhau, kỹ năng mềm và cảm xúc.

2. Lợi ích của việc sử dụng Robotics trong giáo dục

Việc sử dụng Robotics trong giáo dục mang lại nhiều lợi ích cho học sinh, giáo viên và xã hội. Một số lợi ích chính là:

• Tăng cường sự hứng thú và tích cực của học sinh trong việc học
  • Học Robotics là một hoạt động thực tế và thú vị, khiến học sinh cảm thấy tò mò và muốn khám phá.
  • Việc tìm hiểu Robotics cũng tạo ra sự liên kết giữa lý thuyết và thực tiễn, giúp học sinh hiểu rõ ý nghĩa và ứng dụng của các kiến thức.
• Phát triển kỹ năng STEM (khoa học, kỹ thuật, toán và công nghệ) của học sinh
  • Yêu cầu học sinh áp dụng các kiến thức và kỹ năng liên quan đến các môn STEM để thiết kế, xây dựng và lập trình các robot giả lập.
  • Học Robotics cũng khuyến khích học sinh sáng tạo và thử nghiệm các ý tưởng mới.
• Nâng cao kỹ năng mềm của học sinh
  • Robotics không chỉ đòi hỏi kỹ năng, kỹ thuật mà còn kỹ năng mềm như làm việc nhóm, giao tiếp, giải quyết vấn đề và phản hồi.
  • Kích thích phát triển tư duy phản biện, tự tin và trách nhiệm.
• Chuẩn bị cho tương lai của học sinh
  • Học Robotics giúp học sinh hiểu về ngành Robotics và các cơ hội nghề nghiệp liên quan.
  • Cho phép học sinh làm quen với công nghệ mới và thích ứng với thế giới đang thay đổi.
  • Mở mang kiến thức, tầm nhìn rộng hơn về xã hội và thế giới.

3. Làm thế nào để thiết kế một chương trình giảng dạy về Robotics trong giáo dục?

Để thiết kế một chương trình giảng dạy về Robotics trong giáo dục, có một số bước cần thực hiện:

• Xác định mục tiêu và đối tượng của chương trình: Cần xác định rõ mục tiêu của chương trình là gì, ví dụ như phát tiển kỹ năng STEM, kỹ năng mềm hay khơi dậy niềm đam mê công nghệ. Cần xác định rõ đối tượng của chương trình là ai, ví dụ như học sinh mầm non, tiểu học hay trung học, và nhu cầu, sở thích và khả năng của đối tượng để thiết kế chương trình phù hợp.
• Chọn loại robot và phần mềm (software) cho chương trình: Chọn lựa loại robot và phần mềm phù hợp với mục tiêu, đối tượng và ngân sách của chương trình. Có nhiều loại robot và phần mềm khác nhau có thể được sử dụng trong giáo dục, ví dụ như robot Lego, robot Arduino, robot Scratch, v.v. Hãy chọn loại robot và phần mềm có tính linh hoạt, dễ sử dụng và tương tác cao.
• Thiết kế các hoạt động và bài tập cho chương trình: Thiết kế các hoạt động và bài tập cho chương trình theo nguyên tắc STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Các hoạt động và bài tập cần có tính thực tiễn, thú vị và thách thức. Các hoạt động và bài tập cần khuyến khích học sinh sáng tạo, thử nghiệm và hợp tác. Các hoạt động, bài tập và cuộc thi cần có sự liên kết với các kiến thức và kỹ năng khác trong chương trình.
• Đánh giá hiệu quả của chương trình: Đánh giá hiệu quả của chương trình theo các tiêu chí như mức độ đạt được mục tiêu, sự hài lòng của học sinh và giáo viên, sự tiến bộ của học sinh trong các kỹ năng và kiến thức, sự phát triển của học sinh trong các mặt khác. Sử dụng các phương pháp đánh giá khác nhau, ví dụ như quan sát, phỏng vấn, khảo sát, kiểm tra, v.v. Cần thu thập và phân tích dữ liệu để cải tiến chương trình.

Robotics trong giáo dục có ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của học sinh ở nhiều mặt. Một số ảnh hưởng chính là:

• Robotics trong giáo dục giúp học sinh phát triển các kỹ năng và kiến thức cần thiết cho thời đại công nghệ 4.0. Học Robotics giúp học sinh nắm vững các kiến thức và kỹ năng về STEM, lập trình, logic và thuật toán, cũng giúp như làm quen với các công nghệ mới và có khả năng thích ứng với thế giới đang thay đổi.
• Robotics trong giáo dục giúp học sinh phát triển các kỹ năng mềm quan trọng cho sự thành công trong cuộc sống, rèn luyện các kỹ năng mềm như làm việc nhóm, giao tiếp, giải quyết vấn đề và phản hồi. Học Robotics cũng giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, tự tin và trách nhiệm.
• Robotics trong giáo dục giúp học sinh khơi dậy niềm đam mê và khả năng tiềm ẩn trong lĩnh vực công nghệ, khơi gợi sự khám phá các khía cạnh khác nhau của ngành Robotics, từ cơ bản đến nâng cao, từ cơ khí đến AI, có tầm nhìn rộng hơn về xã hội và thế giới.
• Robotics là một lĩnh vực khoa học và kỹ thuật liên ngành dành riêng cho việc thiết kế, xây dựng và sử dụng robot cơ khí.
• Robotics có nhiều ứng dụng trong giáo dục, từ Tiểu học cho đến Đại học, có thể giúp trẻ phát triển kỹ năng, tư duy và sáng tạo trong thời đại công nghệ 4.0, đồng thời ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của học sinh ở nhiều mặt, từ kỹ năng và kiến thức cho đến niềm đam mê và tầm nhìn. Vì vậy, Robotics là một lựa chọn hợp lý và bổ ích cho trẻ em trong thế kỷ 21, khi mà robot ngày càng trở nên phổ biến và quan trọng trong cuộc sống và công việc của con người.

Khóa học lập trình Robotics tại MindX là khóa học dành cho trẻ từ 6-15 tuổi yêu thích lắp ráp, thích chơi với các khối gạch, mô hình, đặc biệt nhạy bén với công nghệ, thường xuyên thể hiện sự tò mò và quan tâm đến công nghệ, robot và máy tính.

Khóa học được thiết kế theo lộ trình 5 năm bao gồm:

• Năm 1: Nhập môn Robotics
• Năm 2: Truy tìm bí ấn Robotic
• Năm 3: Sáng tạo Robot
• Năm 4: Huấn luyện Robot
• Năm 5: Chinh phục Python

Tham gia khóa học lập trình Robotics tại MindX, trẻ được trang bị thêm nhiều kiến thức về lập trình căn bản, làm quen với các ngôn ngữ lập trình như C, C++, Python, Javascript... giúp con tạo ra các sản phẩm robot ứng dụng vào thực tế đời sống. 

Không chỉ vậy, trẻ có cơ hội phát triển thêm các kỹ năng mềm như kỹ năng giao tiếp, tư duy phản biện, tư duy tính toán, kỹ năng sáng tạo và kỹ năng hợp tác. Đây cũng chính là bộ kỹ năng 5Cs - bộ kỹ năng quan trọng nhất của thế kỷ 21, giúp con dễ dàng thích nghi và hội nhập, trở thành công dân số toàn cầu trong tương lai.