Business

32_www.examtime.com.jpg
Forrás: ITB
Digitális oktatás

Tanítsuk a jövő nemzedékét kódolásra robottal

Júniusra készül el a magyar digitális oktatási stratégia, ami részben az internetről szóló nemzeti konzultáció eredményeire támaszkodik. Fő célja a ma már kézzelfoghatóan megtapasztalható drámai mértékű informatikushiány eliminálása. Ma már több mint 22 ezer IT-szakember hiányzik Magyarországon, az Unióban pedig 2020-ra már egymilliós informatikushiánnyal terveznek. Közben az új STEM-jellegű (tudomány, technológia, mérnöktudományok, matematika) állások 71 százaléka – akár akarjuk, akár nem – valamiféle kódolás ismeretére támaszkodik.

Nem véletlen, hogy mindenki a gyerekek kódolásra való oktatásában látja a nagy üzletet. A Microsoft a Minecraft Education Versionra esküszik, a LEGO a Mindstorm robottal támad, míg a Sony a KOOV-al próbálja meg kódolásra késztetni a fiatal generációt. A legújabb megoldás Zivtan Dubrovsky nevéhez kötődik, aki a Harvard Wyss Institute-nál fejlesztette ki a Root robotot, hogy gyerek és felnőtt tudjon kódolni tanulni vele. A Root egy hatszögletű robot, leginkább egy Roomba porszívóra hasonlít első pillantásra. iPad-el vagy táblagéppel lehet vele kommunikálni, tud rajzolni a hozzá adott fehér mágneses felületre, de zenél is, és minden olyan multimédiás dolgot ki lehet vele próbálni, ami ma leköt egy gyereket. A lényeg, hogy ráérezzenek a programozás ízére a fiatalok.

 

A kódolás nem az ördögtől eredeztethető

A programozás oktatása 2016-ban divat is, meg kötelesség is, hiszen világszerte látható trend az, hogy egyre több digitális eszközt használunk, és egyre kevesebb a programozásukhoz, kódolásukhoz értő ember. Ezért is próbálnak a jövő generációja számára olyan játékos megoldásokat kitalálni, amivel már ötéves kortól be lehet vezetni őket a kódolás alapjaiba. Hogy később a mindennapok része legyen ez az ICT-kódolási nyelv, és lássák, hogyan épül fel a jövő az ő folyamatos jelenlétükkel. Az amerikai Harvard Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering kutatói felismerték, ez a számítógépes alapismeret már a gyermekkorban könnyen tanítható, viszont a megfelelő eszköz még hiányzik hozzá. Ugyanis a felnőtt oktatásban alkalmazott „poroszos” módszerek a mai gyerekeknél már nem működnek, egyáltalán nem köti le a figyelmüket. Emiatt találták ki a Root robotot, ami manapság amúgy is népszerű játékszer, ami szakít a hagyományos oktatási móddal, a valós világba helyezi a programozást magát. Az új módszer így örömöt okoz a gyereknek, és közben játékosan tanít. Nagyon hamar megismerhető vele, hogyan működik a számítógépek dobozaiban vagy a mobilokban titokban meglapuló programok kódja.

 

Root a gyakorlatban

A Root táblagépes interfészt használ, amit Square-nek hívnak: színes világító szenzorai vannak, meg is lehet érinteni, így reagál a fizikai világ behatásaira interaktívan. Azért, hogy még jobban tudjon együttműködni a gyerekekkel, képes egy táblára is írni (a felületen megtapadva), vagyis azonnal megjeleníti, hogy milyen parancsokat hajtatnak vele végre. Azonnal látszik, miben hibáztak és hogyan korrigálhatják – az egész osztály előtt plasztikusan jelenik meg mindez. Maga a Root egy egérpadnek felel meg (egyszerre a múlt és a jövő tanítási módszereit ötvözi), miután megjelenítette a kódot a táblán, interaktív módon be is mutatja, kis gazdái mit programoztak bele.

Digitális Oktatási Stratégia 2016

A stratégia célja, hogy a magyar oktatási rendszer digitális fejlettsége öt éven belül Európa élvonalába kerüljön. Ehhez infrastrukturális fejlesztésekre van szükség: 2018 végére minden oktatási intézménybe eljut a szupergyors vezetékes internet. A változás érdekében elengedhetetlen a köznevelési intézmények pedagógusai digitális írástudásának fejlesztése. A digitális tartalmak, tananyagok és az informatika tantárgy súlyának erősítése is nélkülözhetetlen.

A stratégia június végén jelenik meg, lapunk részletesen foglalkozik majd milyen ICT-feladatokat és lehetőségeket ad majd ez a magyar üzleti élet képviselői számára.

Maga az a funkció, hogy a Root írni tud, a haladó programozásban is szerepet kap, mert a célja az, hogy a ma programozóberkekben hiánycikknek számító javascriptes feladatokat kreatívan oktassa. Látható, hogy az elemi blokkokból álló rendszertől az egészen bonyolult kódokból álló egységekig mindenre ki lehet használni a Rootot, ha megfelelő input-anyagot táplálnak bele. A Wyss Institute pont egy ilyen univerzális kóder oktató segítőtársat keresett. Kérdés az, a gyakorlatban egy felcseperedő leendő programozó mennyire használja ki a ma benne rejlő lehetőségeket. Hiszen míg egy ötéves gyereknél a kódolás azt jelenti, hogy bizonyos blokkok írva vagy lerajzolva adott mozgásra és tulajdonságra késztetik a robotot, egy idősebb tanulónál már bonyolult folyamatábrákkal kell megbirkózni, és ezeket javítani is a megfelelő szegmensekben, ha hibák adódnak a teljes kódban, illetve azt is fel kell ismerni, melyik részlet hibás, és mi okozza azt.

 

A megfelelő interfész a legfontosabb

A Roothoz való tablet már a kezdet kezdetén fontos, hiszen ezzel vezetik be a gyerekeket, az „if-this-then-that” logikai platform rejtelmeibe. Ha igaz az állítás, akkor ez történik, ha nem, akkor más megoldást keres a program, vagyis a problémamegoldó és pragmatikus gondolkodást nevelik bele a kisgyerekekbe, ami egy kóder alaptulajdonsága manapság vagy annak kellene lennie. Maga a programozás Dubrovsky szerint négy szintre osztható: az elsőben a grafikus ikonokkal mutatják be, hogyan működik a kódolás maga, majd jön a grafikusról a kódrészletbe menő szint, az MIT Scratch programja. A harmadik szintet jelenti a valódi programnyelvek (például a Javascript) oktatása, majd a negyedik, amikor már ténylegesen működő önálló alkotásokat (mint egy Angry Birds játék) készítenek. A Root képes mind a négy rész kivitelezésére, természetesen moduláris bővítésekkel és upgradekkel.

A fókuszcsoportos „kisemberkísérletekben” jól bevált a Root, a játék során sokkal gyorsabban tanultak a robotosok, mint a hagyományos bevezetés a programozásba csoport tagjai. A Root fejlesztői számára ma már az a nagy kihívás, hogyan fejlesszenek ki újabb tananyagokat, mert a kísérleti csoportok sokkal gyorsabban „fogyasztották” el azt, mint várták, illetve a haladó programozók számára a Root modularitását is meg kell oldani. Ugyan a táblagépes kapcsolat a lehetőségek végtelen tárházát jelenti, de magát a robotot témaspecifikussá is kell tenni, hogy folyamatosan lekösse a tanulót és új kihívásokat is adjon nekik. Mindez a 10 év feletti csoportokban jelentkezett dominánsan. Zivthan Dubrovsky a tanárok segítségével akarja továbbfejleszteni a Root megoldását, hiszen ebben nem maga a robot, hanem a módszer és a kódolás oktatásának a metódusa, a többféle interaktivitás jelenléte (táblára való írás, tabletes input, a kódok megoldása és megvalósítása a fizikai valóságban) a lényeg. A haladóknál sikeres volt az, amikor több Root versenyzett vagy oldott meg közösen feladatokat egyszerre, a manapság divatos gépiraj-intelligenciás metódus szerint.


 

A robotos oktatás nagy kihívása jelenleg az, hogy mennyire lesz képes az amerikai informatikai oktatás befogadni a módszert, és rugalmasan használni, implementálni azt a gyakorlatban is. Dubrovsky csapata sikeresen tornázta le a robot előállításának az árát 200 dollár alá (ami egy mai iskolai táblagépnek felel meg az USA-ban), tömeggyártás előtt áll a termék, de kellene mögé némi szponzori és állami segítség is. Az amerikai oktatási rendszer az igen bonyolult függelmi rendszerben működik. Az az elképzelés tehát, hogy a Root a kisiskolás kortól az általános iskola végéig elkísérje a nebulókat, még a jövő zenéje.

 

A magyarok már ezt is hamarabb feltalálták

Savanyú a szőlő gondolhatnánk, mert a magyarok már tavaly sikeresen szerepeltek az Indiegogo crowdfunding oldalon egy hasonló robottal, a Codie-val. Tavaly karácsonyra már sokan várták is a fa alá a kis oktató robotot, de ez sajnos hiába. Az egyetemisták által készített, a magyar általános iskola alsósainak szóló programozási robotsegédlet szintén a szórakoztatva tanítást tűzte ki céljául. A terv az volt, hogy a magyar informatika oktatásában is legyen egy olyan oktatóprogram, amivel nemcsak a képernyőn, hanem a valóságban is vezérelhetünk egy robotot. Valószínűleg mindenki emlékszik a Comenius Logo oktatóprogramjára, csak itt a teknősbéka helyett egy lánctalpas robot szerepel a való világban. A Codie-hoz fejlesztett saját programozási nyelv akcióblokkokba szervezi a robot irányítását, megtervezhetjük, mit tegyen, ha szabad az út előtte és mit akkor, ha akadályba ütközik, hogyan küzdje le azokat, milyen megoldásokkal. A robotot okostelefonnal lehet irányítani, ezen történik a programblokkok megírása is. Együtt fejlődik a robot a kis programozója tudásával, így egyre bonyolultabb nyelveket tudnak elsajátítani, mint a Root esetében. Ezt a robotos hungarikumot főként a 8–12 éves korosztályra tervezték.

Két év alatt fejlesztették ki a gyártásra érett modellt, a Codie robotot csak a megrendelők fele kapta meg időre – a pénzügyi tervezés nem volt erőssége a startupnak. Állítólag túlvállalták magukat a gyártással, túl sok robothoz rendeltek alkatrészeket, s mint kiderült a Codie lelke, a motor, gyári hibákkal küzdött – hetven százalékát vissza kellett küldeni, ami lassította az összeszerelést és a teszteket. Amint ezt a problémát megoldották, újabb jelentkezett: a szoftveres vezérlőalkalmazással is gondok merültek fel. A Codie tőkeemelés előtt áll, május végére viszont leszállítják az összes megrendelést. A Codie-nek is lesz MIT Scratch-es változata, ezzel lehet ugyanis rendesen programozni majd, csakúgy mint a nála sikeresebb Rootot.