الروبوت وتعليم ستيم

[email protected]

https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Jo

مدخل الى علوم الروبوت الروبوتات من حولنا ... الروبوتات في

التعليم

اعداد : إ سماعيل ياسين حسن رئيس الجمعية العربية للروبوت

[email protected]


شهد العصر الحديث تغيرات كبيرة في كافة مجاالت الحياة وذلك بسبب دخول التقنيات الحديثة وعلوم الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات باالضافة الى التطورات التي حدثت في مجال االتصال وشبكة المعلومات وشبكات االنترنت واالنترانت هذا باالضافة الى دخول اجهزة الهاتف الخلوي وتوفر العديد من الطرق واالساليب لتبادل المعرفة والمعلومات الكتابية والصوتية والصورية باالضافة الى افالم الفيديو بكافة اشكالها الرقمية ، كل هذا ساهم في تغيير ملحوظ على نمط واساليب واستراتيجيات التعليم والتعلم ، كما ان

مواكبة التطورات اصبح ضرورة حتمية في مجال التعليم وذلك لما تقدمه هذه التقنيات من خدمات كبيرة للطلبة اذا ما احسن استخدامها ،

ومن احدث هذه التكنولوجيا التي بدات باالنتشار بشكل كبير وبدأت تغزو العالم في كافة المجاالت : الروبوت او الرابوط او االنسالي وكلها تسميات لشيىء واحد وتدل

( آلة يمكن التحكم بها عن طريق برنامج مكتوب ومعد مسبق على معنى واحد فضمن ما حدث ويحدث في العالم من ثورة تكنولوجية بحيث تؤدي وظيفة معينة ( .

وتقدم غير مسبوق في كافة المجاالت اصبحت الحاجة ملحة اليجاد اجهزة ذكية تساعد االنسان في الصناعة والزراعة والطب والهندسة والتعليم وحتى االعمال المنزلية

واالجتماعية والخيرية واعمال الحراسة واالمن والقيام بالمهام التي يتعذر على االنسان القيام بها او تشكل ارهاق وخطر على حياة البشر .

ولضرورة مواكبة التعليم للتطورات دخل علم الروبوت سريعا الى حياة الطالب المدرسية وبدا يشكل جزء من المناهج واداة تعليمية مهمة وعملية للطلبة .

مقدمة

مناقشة : ما هي اهم التقنيات واالختراعات الحديثة التي احدثت تغيرا في التعليم خالل

سنة الماضية ؟؟50ال

[email protected]


االهداف التعليمية

التعرف على الروبوت التعليمي والروبوت في التعليم

الروبوتات قادمة ... الروبوتات في كل مكان

التعرف على صف الروبوت التعليمي

اكتشاف اهمية معمل الروبوت .... كأداة تعليمية

مناقشة كيف يمكن ان يقدم علم الروبوت للطلبة ؟

التعرف على اهمية علم الروبوت في العملية التعليمية ؟

[email protected]


االستبيان

[email protected]


( : عبارة عن نظام ميكانيكي مبرمج ليقوم ROBOTالروبوت) بواحدة او اكثر من المهام

( : هي جميع المواضيع والمواد ROBOTICSعلوم الروبوت) العلمية التي تلزم لتنفيذ مشروع لروبوت ) برمجة ، ميكانيكا ،

فيزياء ، رياضيات ...... الخ ( ( : هو ROBOTICS LABمعمل او مختبر الروبوت التعليمي)

عبارة عن غرفة مجهزة بمجموعة من الحقائب والبرامج واجهزة الكمبيوتر والمناهج والتي تتيح للطالب تعلم علم الروبوت

الرجاء القراءة

الروبوت التعليمي والروبوت في التعليم

[email protected]


( : يعني استخدام Educational Roboticsالروبوت التعليمي)انظمة روبوتية قادرة على تقديم العلوم المختلفة للمتعلمين

) معلم بديل ( . ( : يعني Robotics in educationالروبوت في التعليم)

استخدام معمل / مختبر الروبوت المدرسي / التعليمي كأداة من قبل مجموعة من المعلمين واالستعانة به لدعم العملية التعليمية

والمناهج المدرسية .

الروبوت التعليمي والروبوت في التعليم

[email protected]


الروبوتات قادمة ... الروبوتات في كل مكان

مناقشة : هل تستطيع ان تتخيل العالم عام ؟ هل تعتقد انه سيكون تواجدا 2050

للروبوتات في ذلك العام بشكل كبير ؟ ماذا تتوقع ان تفعل الروبوتات ؟

هام !!! يرجى قراءة الدليل االرشادي ...الروبوتات من حولنا

[email protected]


لعل من اهم التطبيقات االستخدامات للروبوت هو دخوله في العديد من الصناعات ، حيث بات واحدا من اهم التقنيات التي

يحرص المهتمون في مجال الصناعة على توفرها في مصانعهم . استخدامات للروبوت في الصناعة ؟ 5عدد

ما االهمية التي تكتسبها الصناعة من دخول الروبوت اليها ؟ هل يمكن ان يتسبب الروبوت في زيادة نسبة البطالة ؟ كيف

يمكن معالجة هذه المشكلة ؟قم بالدخول الى موقع يو تيوب واستعرض بعض النماذج لروبوتات

مستخدمة في الصناعة؟

الروبوت في التطبيقات الصناعية

مناقشة : ما هي النانو تكنولوجي ؟ وما عالقتها بعلوم الروبوت ؟

[email protected]


أثبت أن التحكم بمادة ملموسة MITسيمور بابيرت من مؤسسة � ز أنماطا ثالثية األبعاد وأداة إلكترونية عن طريق الكمبيوتر يعز�

معينة من التعل�م لدى الطالب الصغار، وباإلعتماد على هذه الفكرة �نهم من استخدام روبوتات صغيرة بدأ الباحثون بتطوير طرق تمك

متحركة كأداة تعليمية في المدارس اإلبتداية والثانوية، وبذلك ظهر عدد� من األبحاث الهادفة لتطوير المناهج.

الروبوت التعليمي او الروبوت المعلم

مناقشة : هل سبق وشاهدت روبوتا يقوم بتعليم الطلبة ؟ تحدث عن تجربتك ؟

[email protected]


�زات عد�ة، فهي روبوتات يتراوح �ع صف الروبوت التعليمي بمي يتمت أقدام، تتحرك دون الحاجة إلى وصلها 3 إلى 2طولها بين

بالكمبيوتر، كما أنها تستجيب للمتغيرات المحيطة وذلك باستخدام مستشعرات متنوعة مثل مستشعرات الضوء واللمس والصوت،

كما يمكن برمجتها لتتكلم، فتضاهي بذلك جوانب معينة من سلوكيات اإلنسان. و تستخدم هذه المعد�ات اإللكترونية ) الروبوتات ( التقنية نفسها لتعمل كحواسيب مصغ�رة

(microcomputer ،في غرفة الصف )

صف الروبوت التعليمي

مناقشة : ما رأيك ؟ ناقش االيجابيات والسلبيات ؟

[email protected]


تعليم اللغات تعليم الموسيقى ) روبوت يعزف (

تعليم الطيران تعليم الرياضة

تعليم الشطرنج وااللعاب التي تحتاج الى تفكير تعليم االتيكيت ومهارات االتصال

لماذا صف الروبوت التعليمي ؟

مناقشة : هل يمكن ان تقترح افكار اخرى ومواضيع يمكن للروبوت تعليمها

لالنسان ؟

[email protected]


مع ما يشهده العالم من تغيرات كبيرة في كافة مجاالت الحياة ونظرا للتطورات الكبيرة في مجال تقنيةوتكنولوجيا المعلومات واالتصاالت ، اصبح استخدام الوسائل الحديثة والبحث عن طرق واساليب تشجع التعلم وتتالئم مع احتياجات الطلبة وتتوافق مع

العصر الذي يعيشون فيه ضرورة حتيمة

�ر عالمنا إلى األبد.. فيما يتعلق بأجهزة الكومبيوتر، لقد تغيرنا وتغي�ر إلى األبد “.فإن سؤال الهوية، نحن وهم، سيتغي

رودني بروكس، أخصائي هندسة الروبوتات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

!!! ضرورة حتمية

مناقشة : لماذا يحتاج الطلبة في هذا العصر الى وسائل واساليب واستراتيجيات حديثة في التعليم ؟

[email protected]


باالضافة الى اهمية ان يتعلم الطلبة علوم الروبوت نظرا الهميته العلمية الكبيرة وبما يشكله من ثورة صناعية جديدة ستغير مفهوم

التعامل مع االالت الميكانيكية وااللكترونية وستشكل نمط واسلوب حياة جديد . فأن علوم الروبوت ايضا تشكل اداة ووسيلة

تعليمية تحقق العديد من الفوائد وتسمح بتطبيق العديد من النظريات التربوية الحديثة والتي ينادي بها الخبراء من مختلف

انحاء العالم واثبتت الدراسات جدواها واهميتها الكبيرة في العملية التعليمية

إن هذه اآلالت ستنضج في السنوات المقبلة، وأتوقع أن تصبح ”أكثر تعقيدا من ناحية القيام باإليماءات والتفاعل مع األشياء،

كحمل الحاجيات، وأخيرا التوجه نحو شكل أكثر شبها باإلنسان.“Carnegie Mellonجامعة "كارنيجي ميلون"

معمل الروبوت .... كأداة تعليمية

مناقشة : ناقش الفقرة االخيرة ؟ هل تتوقع ان يتمكن االنسان من اختراع روبوت

قادر على التفكير لوحده ؟

[email protected]


يمكن ان يتم تقديم علم الروبوت لطلبة المدارس من خالل عدة طرق منها :

تجهيز مختبر / معمل للروبوت التعليمي في المدرسة تأسيس نادي للروبوت تقديم علم الروبوت كنشاط ما بعد اليوم المدرسياشراك الطلبة في مسابقات محلية وعربية وعالمية ادخال حصة الروبوت كاحد الحصص االسبوعية للطلبة تدريس مادة الروبوت كمنهاج ومقرر للطلبة

كيف يمكن ان يقدم علم الروبوت للطلبة ؟

مناقشة : هل لديك مقترحات اخرى ؟

[email protected]


يشجع وينمي مهارات العمل اليدوي يشجع استراتيجية التعل�م المبني على المشروع أو من خالل المشروع ينمي ويعزز مهارا ت التفكير وحل المشكالت لدى الطلبةينمي عادات العقل والبحث العلمييساعد المعلم على تطبيق نظرية التعل�م المتمركز حول الطالب يربط التعل�م بالحياة العمليةتحقيق مفهوم التعل�م بالعب والتعلم الممتع تدريب الطلبة على اإلختراع واإلبتكارالتعل�م باالكتشاف تشجيع تعلم العلوم والرياضيات التطبيقية مثال حقيقي لدمج وتكامل العلوم

اهمية علم الروبوت في العملية التعليمية ؟

مناقشة : قم بمناقشة اهمية استخدام االستراتيجيات المذكورة في العملية التعليمية .

هل تعتقد ان استخدام معمل الروبوت من قبل المعلم يحقق هذه االستراتيجيات ؟

هام !!! يرجى قراءة دليل مختبر الروبوت المدرسي ودوره في العملية التعليمية

[email protected]


مثال حقيقي عملي لمفهوم التكامل بين العلوم


مناقشة : هل يمكنك ان تعطي مثاال لكيفية تحقيق ذلك ؟

[email protected]



: ما هي اهمية معرفة الطالب مناقشة لهذه المفاهيم ؟

[email protected]


يدرب الطلبة على مجموعة من المواضيع المهمة مثل:


مناقشة : ما اهمية تعلم الطلبة لهذه المهارات وكيف تؤثر على مستقبلهم

الوظيفي ؟

[email protected]



مناقشة : هل يحقق تعلم الطالب لتصميم وبرمجة الروبوت هذه المفاهيم ؟ وضح ذلك

؟

[email protected]


تعليم الفيزياء التطبيقيةاعطاء امثلة للطلبة ومشاريع تساعدهم على فهم القوانين والنظريات

الفيزيائية بشكل افضل من خالل تطبيقها بشكل عملي ) قوانين السرعة والتسارع واالحتكاك والحركة وغيرها

تعليم الرياضيات التطبيقية ، تعليم العلوم ) المجسات ) الحساسات ( ، الميكانيكا ، الرافعات ، التروس

العجالت ( الخ تعليم االلكترونيات .... تعليم البرمجة .... تعليم الميكانيكا ... تعليم

التصميم ... الخ

ميزات خاصة !! إمكانية استخدامه من قبل أكثر من معلم

مناقشة : من هم المعلمون الذين برأيك يصلحون ال يكونوا مدربى او معلم لمادة الروبوت ؟

مواضيع يمكن ان يتعلمها لطالب 10هل يمكن ان تذكر خالل التحاقه باحدى برامج الروبوت ؟

[email protected]


استخدم محركات البحث على شبكة االنترنت للحصول على معلومات حول افكار ومقتراحات الستخدام الروبوت في العملية التعليمية ؟

ناقش هذه المقترحات مع المشاركين في البرنامج التدريبي ؟ قم بكتابة تصور مالئم لمدرستك وطلبتك ؟

نشاط مقترح للمتدربين

تذكر ان ليس كل ما يذكر على شبكة االنترنت قد يكون صحيحا او دقيقا ، لذا

عليك دائما تحري الدقة واالخذ من المواقع المعتمدة وذات التوثيق العلمي الصحيح ؟

[email protected]


للروبوت استخدامات كثيرة في الحياة العملية ، مثال يستخدم في الصناعة ) للدهان ، والتركيب ، والفحص ، والنقل ، التجميع ... الخ ( وفي الطب ) الجراء العمليات ،

والتصوير ( وفي الخدمات ) للتنظيف ، والحراسة ، والترتيب ، والكوي ، والمراقبة وغيرها ( والخدمات العسكرية ) كجندي بديل ، اسلحة ، مراقبة ، حماية ، البحث عن االلغام ( وغيرها الكثير من التطبيقات التي اصبحت متواجدة االن وتستخدم كل يوم ،

حتى اننا نستخدم الروبوت ونستفيد منه دون ان نشعر احيانا ) االشارة الضوئية ، الغسالة االوتماتيكية ، الطيار االلي ، جهاز السحب االلي من البنك ، كراج البيت

االتوماتيكي ( فهو حقيقة وليس خياال علميا . التعليم هو احد التطبيقات للروبوت ... ونظرا لما له من اثار ايجابية تم تجريبها وتقيممها

على اداء الطلبة فقد القى اقباال واستحسانا من قبل المعلمين والطلبة .ونحن ال نتوقع ان يتخصص جميع الطلبة في علوم الروبوت ، ولكن مما نشهده من تقدم

في هذا العلم فاننانؤكد انه وخالل السنوات القادمة سيكون من المفيد الي شخص ان يكون له دراية ومعرفة بهذا العلم ومهما كان تخصصه ، فالحكاية تتكرر كما حصل مع

الكمبيوتر وتكنولوجيا المعلومات . لذا فان مساهمتنا في نقل المعرفة للطلبة في مجال علوم الروبوت سوف تنعكس

عليهم ايجابيا مستقبال ، وتقدم لهم خدمة كبيرة تتمثل في اطالعهم على الية التعامل مع هذه االجهزة واالختراعات المستقبلية .

اضافة ... استخدمات الروبوت المتعددة

ناقش : ال نتوقع ان يكون جميع الطلبة من المتخصصين في مجال هندسة الروبوت

في المستقبل ؟ لماذا نقدم لهم هذا العلم اذا ؟ وما اهمية ان يتقن الطالب هذه

المهارة والمعرفة ؟

[email protected]


من المهم جدا قبل البدء بالدورات التدريبية المتخصصة والعملية ، ان يقتنع المعلم او المدرب باهمية هذا العلم ، ودوره في تزويد الطلبة بالمعرفة المفيدة والهامة ، كما انه

من المهم له ايضا تاكيد هذا االقتناع بقراءة االدلة المساعدة والمسانده والتقارير واالحصاءات والدراسات التي اجريت على هذا الموضوع ومن قبل المراكز العالمية

المعتمدة ، وهي كثيرة على شبكة االنترنت . هذه المعرفة سوف تزيد من اهتمام المتدرب وتثري معلوماته بشكل افضل ،

وسينعكس هذا االمر على ادائه اثناء عقد الدورات التدريبية ونقل المعرفة والخبرة للطلبة .

تعليم الروبوت ليس ترفا علميا وال معرفيا .... براينا هو ضرورة علمية ومعرفية هامة ومفيدة وربما تكون ملزمة لمواكبة التطورات التقنية والتكنولوجية ولحياة مستقبلية

افضل ...

اضافة ...دور المعلم

[email protected]


كان للعرب دور كبير في النهضه العلمية والمعرفية حتى ان العديد من علوم الرياضيات والطب والهندسة والجبر كان اساسها علماء عرب ومسلمون ، وعلى مر

العصور كان لهم مساهمات ايضا في علوم الروبوت !!! فالروبوت من حيث التاريخ والنشاة قديم جدا !!!

اقتراح : قم بتتبع تاريخ ونشأة الروبوت وتوضيح انجازات العرب والمسلمون في هذا المجال للطلبة

اضافة ...مساهمة العرب