Współczesny świat pełen jest technologii, automatyzacji i sztucznej inteligencji. Aby ułatwić uczniom start zawodowy w przyszłości, edukacja cyfrowa powinna rozpoczynać się na bardzo wczesnym etapie nauczania. W szkole podstawowej dzieci uczą się robotyki poprzez kreatywną zabawę. Dzięki temu nabywają nowe kompetencje, nie odczuwając, że pozyskują ścisłą wiedzę. Umiejętności zdobyte w oparciu o nowoczesna metodę edukacyjną STEM pozwalają ubiegać się o świetnie płatną pracę w wielu państwach UE.
Robotyka to obszerna dziedzina nauki, która wykorzystuje wiedzę z takich obszarów, jak informatyka, elektronika, mechanika, automatyka oraz sztuczna inteligencja. We współczesnym świecie cyfrowym znajduje szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach życia: od przemysłu po medycynę oraz edukację.
Robotyka
W 2025 roku robotyka jest oficjalnym elementem podstawy programowej w polskim szkolnictwie podstawowym, gdzie w wymaganiach dla klas IV-VIII stwierdzono, że uczniowie projektują i zapisują w wizualnym języku programowania prosty program sterujący robotem lub obiektem na ekranie. Edukacja w klasach I-III przygotowuje grunt pod takie umiejętności, ucząc dzieci algorytmicznego i przestrzennego myślenia.
Każda szkoła podstawowa powinna umożliwić uczniom nauczanie w zakresie robotyki niezależnie od poziomu zaawansowania czy budżetu. Robotyka doskonale łączy się z przedmiotem technika, w ramach którego uczniowie wykonują projekty konstrukcyjne oraz poznają zasady działania mechanizmów, przekładni i układów sterujących.
Robotyka pomaga w rozwijaniu umiejętności technicznych, logicznego myślenia i kreatywności u uczniów. Przez konstruowanie i programowanie robotów uczniowie zdobywają praktyczne umiejętności, które mogą być stosowane w przyszłej karierze zawodowej oraz rozwijają zainteresowania technologiczne. Wiele zależy od nauczyciela, który może prowadzić lekcje w taki sposób, aby zachęcić uczniów do nauki.
Zajęcia praktyczne
Szczegóły programu różnią się w zależności od szkoły, ale łączy je podstawa, która obejmuje zapoznanie uczniów z podstawowymi pojęciami, takimi jak robotyka, roboty, czujniki, silniki czy algorytmy. Dostępnych jest wiele zestawów zgodnych z podstawą programową, które szkoły wykorzystują podczas lekcji. Są to m.in. aplikacje i rozwiązania wizualne, zestawy do samodzielnego montażu, roboty edukacyjne czy pakiety konstrukcyjne.
Dzieci uczą się konstruowania prostych robotów za pomocą zestawów edukacyjnych i programowania ich zachowań. Uczniowie mają okazję budować różnego rodzaju roboty w oparciu o klocki LEGO lub inne materiały konstrukcyjne. Po zbudowaniu robotów uczą się programowania ich zachowań za pomocą specjalistycznego oprogramowania.
Uczniowie mogą pracować w grupach, co wpływa pozytywnie na kształtowanie umiejętności społecznych. Im mniejsza grupa, tym nauczyciel może bardziej indywidualnie podejść do każdego ucznia. O zakupie poszczególnych zestawów decydują głównie możliwości budżetowe, który w przypadku wielu placówek szkolnych są ograniczone. Dlatego ważna jest każda propozycja interaktywna pozwalająca uczniom w ciekawy sposób uzyskać praktyczną wiedzę.
Kodowanie
Na zajęciach z robotyki dzieci najczęściej mają do dyspozycji zestawy klocków Lego. Umożliwiają one ogromną ilość kombinacji, dlatego każde z dzieci uczęszczające na zajęcia może stworzyć swojego oryginalnego robota. Gotową konstrukcję należy tak zaprogramować, aby wykonywała określone komendy.
Roboty edukacyjne wykonują zaprogramowane czynności. Niektóre wyposażone są w diody, sygnały dźwiękowe, czujnik odległości czy kamerkę, co powiększa ich możliwości. Dzięki temu uczniowie korzystający z robotów edukacyjnych na lekcjach informatyki mogą np. napisać program ściśle określający ruch robota. Budowa robotów pozwala przełożyć przygotowany kod na czynności, które są realnie wykonywane przez maszyny.
Dzięki zastosowaniu w napisanym programie instrukcji warunkowych roboty mogą być aktywowane np. światłem latarki, głosem czy dotknięciem czujnika. Istnieją też urządzenia, które można zaprogramować bez użycia komputera. W tym przypadku czytają instrukcje, skanując kolorowe pola ułożone w odpowiedniej kombinacji, a do kodowania wystarczy marker i kartka papieru.
Programowanie robotów rozwija umiejętności logicznego myślenia, planowania oraz rozwiązywania problemów, a także umiejętności manualne oraz kreatywność. Następnie uczniowie testują zbudowane przez siebie roboty i wprowadzają niezbędne modyfikacje, aby poprawić ich działanie. Dzięki temu mają możliwość eksperymentowania i uczenia się na własnych błędach.
STEM
W lekcjach robotyki warto stosować metodę STEM (akronim pierwszych liter angielskich wyrazów Science, Technology, Engineering, Mathematics), która wspiera nie tylko rozwój umiejętności, ale także odpowiada na realne potrzeby rynku pracy, gdzie poszukiwani są pracownicy z umiejętnościami technicznymi oraz analitycznymi.
Obecnie prawie 80 proc, małych i średnich przedsiębiorstw w UE ma problem ze znalezieniem pracowników posiadających umiejętności STEM, przy czym niedobory dotyczą wszystkich sektorów, w tym transportu, żywności i energetyki.
Metoda opiera się na pracy projektowej w czterech różnych dyscyplinach: nauce, technologii, inżynierii i matematyce, które są zawarte w jednym, interdyscyplinarnym podejściu. Uczniowie przeprowadzają eksperymenty i tworzą projekty obiektów czy konstruują roboty w oparciu o zastosowanie nowych technologii informatycznych, dzięki czemu mają okazję zastosować teorię w praktyce.
Przez eksperymenty i projekty uczniowie mają możliwość swobodnego wyrażania pomysłów, co zachęca ich do poszukiwania niekonwencjonalnych rozwiązań i twórczego myślenia.
