ROBOTIKA PENDIDIKAN

ROBOTIKA PENDIDIKAN

PENDAHULUAN

 

Pendidikan tidak mirip dengan mengisi ember, melainkan mirip dengan menyalakan api” -William Butler Yeats

 

Empat penulis yang mengerjakan tulisan ini adalah: John A. Larock, presiden First State Robotics, lnc. , – yang bertugas sebagai koordinator tim untuk tim robotika SMA dan bekerja sebagai manajer sumber daya manusia di DuPont; Carol R. Perrotto, anggota dewan First State Robotics, Inc. , yang bekerja sebagai agen paten di DuPont; Priscilla Zawislak, koordinator untuk Junior FIRST LEGO League Program di bawah First State Robotics, Inc. , yang bekerja sebagai manajer-mutu untuk FMC BioPolymer; dan Linda H. Grusenmeyer, koordinator program penjangkauan literer Miracle of Reading Education (MOKE) untuk First State Robotics, Inc. , _yang bekerja sebagai peneliti pendidikan di University of Delaware pusat penelitian dan pengembangan.

Selama dasawarsa terakhir, bidang robotika pendidikan telah mengalami perkembangan pesat. Semakin banyak anak usia-sekolah belajar tentang pemrograman, elektronika, dan pemecahan masalah melalui robot daripada sebelumnya. Puluhan kit dan kurikulum robotika pendidikan tersebar di seluruh negeri dalam beraneka ragam bentuknya. Robot, yang dulunya hanya fiksi, telah menjadi bagian dari kehidupan sehari-hari. Ratusan ribu keluarga membersihkan rumah mereka dengan vacuum cleaner robot. Dua robot peliput kembar telah menjelajahi permukaan Mars selama lebih dari setahun. Investasi skala dunia dalam industri robot mencapai 19 persen pada 2003, dengan pertumbuhan sedunia diperkirakan pada tingkat 7 persen per tahun pada periode 2004-2007. Semakin banyak robot terlihat dalam pelajaran masyrakat sebagai bagian dari skuad bom, organisasi, operasi militer dan teknologi bantu untuk orang-orang dengan kemampuan terbatas. Para pendidik, organisasi, dan orang tua tengah memanfaatkan rasa ingin tahu dan semangat robotika pendidikan untuk “menyalakan api” di kalangan pemuda masa kini untuk mempelajari teknologi dan untuk benar-benar berpartisipasi dalam penciptaannya.

 

DEFINISI DAN SEJARAH

Istilah robot pertama kali digunakan oleh dramawan Ceko, Karel Capek, dalam pertunjukannya R.U.R. (Rossum’s Universal Robots) pada 1921. Robot berasal dari kata Ceko robota, yang berarti pekerja yang membosankan atau membudak. Robot menjadi mungkin pada 1950-an dan 196o-an dikarenakan oleh teknologi berkemampuan transistor dan sirkuit terpadu. Ada banyak definisi robot, tapi sebagian besar orang sepakat bahwa robot adalah sebuah mesin terprogram yang menirukan tindakan atau penampilan makhluk cerdas -biasanya manusia. Mesin dimaksud harus memenuhi dua persyaratan untuk menjadi robot: (1) memperoleh informasi dari sekitarnya, dan (2) melakukan sesuatu yang bersifat fisik, seperti bergerak atau memanipulasi benda, berdasarkan informasi tersebut.

Robotika sebagai bidang studi teknologi dimulai pada 1970-an. Meski robotika pendidikan telah berada dalam bentuk tertentu sejak saat itu, baru dalam waktu sepuluh tahun terakhir ini bidang tersebut berkembang pesat. Setiap bulan, berbagai artikel tentang robot atau robotika membanjiri sejumlah publikasi nasional. Robot pendidikan bisa dipandang sebagai penggunaan robot dan robotika untuk mendidik individu atau kelompok di bidang sains, teknik dan teknologi.

 

PENDIDIKAN SAINS MELALUI ROBOTIKA

Dengan kemajuan teknologi mikrokontroler robot, seperti Handy Board, yang dikembangkan oleh MIT, berbagai proyek dan kit robotika semakin tersedia lebih luas bagi para penggemar, pendidik, dan industri. Ketersediaan ini telah memberikan kontribusi bagi pertumbuhan robotika pendidikan, baik formal maupun informal.

Keterampilan yang diperoleh dari pembelajaran robotika mencakup keterampilan teknis keras dan keterampilan proyek lembut, yang sama-sama penting bagi para insinyur dan ilmuwan.

 

“Keterampilan Keras”

Pemrograman komputer

Kendali dan pengoperasian robot otonom

Teknik elektronika dan elektro

Teknik mesin

Perancangan dan desain

Teknik sistem

 

Keterampilan Lunak”

Pemecahan masalah kreatif

Kerja tim dan kolaborasi

Keterampilan komunikasi

Kepercayaan diri dan tanggung jawab

Perencanaan proyek

Adaptabilitas

 

FAKTOR MOTIVASI DALAM ROBOTIKA

Banyak kajian yang telah menunjukkan bahwa ketika siswa dari sembarang kelompok umur berpartisipasi dibidang yang mereka gemari, mereka menghabiskan lebih banyak waktu dalam mengerjakan bidang itu dan lebih cenderung untuk belajar. Motivasi untuk sebagian besar diatur oleh minat. Robotika memiliki manfaat unik untuk menjembatani kesenjangan antara masa kini dan masa depan. Anak-anak melihat robot sungguhan yang menjelajahi Mars dan juga bisa merasa nyaman belajar membuat robot mereka sendiri dengan LEGO Mindstorms. Hampir saat itu juga mereka bisa membuat koneksi antara kegiatan mereka dan kesempatan masa depan. Baru-baru ini, FIRST LEGO League Challenge, “No Limits” mengharuskan siswa mendesain robot untuk membantu menyelesaikan tugas-tugas biasa yang mungkin tidak mampu dilakukan oleh orang-orang dengan keterbatasan fisik. Beberapa ide desain yang dikembangkan oleh siswa sekolah menengah bisa jadi membuahkan paten yang sebenarnya.

Upaya untuk melayari dunia robotika pendidikan saat ini tergolong menantang. Program dibagi menurut kelompok usia dan berbagai area fokus. Bab ini menyediakan peta jalan bagi mereka yang tertarik dengan robotika pendidikan dengan melihat program yang sudah ada di bidang robotika kurikulum, kit robotika, dan kontes robot.

 

KURIKULUM ROBOTIKA

Ada banyak sumber kurikulum robotik online; beberapa didasarkan pada kompetisi individu, dan yang lain lebih umum. Beberapa situs telah mengumpulkan sejumlah besar di satu lokasi untuk memudahkan akses. Namun tidak semua kurikulum yang tersedia secara online gratis, dan mungkin juga diperlukan pendaftaran.

Robotic Curriculum Clearinghouse NASA (NASA 2006) adalah koleksi online kurikulum robotik terpilih yang mencakup mulai dari rencana pelajaran lengkap sampai ke pelajaran-tunggal yang bisa dengan mudah dimasukkan ke dalam kegiatan kelas. Ia bisa ditelusuri menurut subjek, tingkat kelas, standar negara bagian, bahasa, metode pengajaran, biaya bahan dan banyak bidang lainnya. Situs ini juga mencakup pusat materi pendidikan terkait-robotika K 12 yang dikirim oleh pengguna situs (NASA 2005).

Carnegie Mellon University dan National Robotics Engineering Consortium Robot Academy (Carnegie Mellon University n.d.) mencakup banyak sumber daya, termasuk kamp robotika, klub, kompetisi, magang, pendidikan K-12, pelatihan guru, pengembangan kurikulum, dan dukungan multimedia. Kurikulum diarahkan untuk siswa K-12 dan dirancang untuk digunakan dengan LEGO Team Challenge Mindstorm Robotics Set dan dengan perangkat lunak ROBOLAB. Rencana pelajaran gratis disertakan, tetapi kurikulum lengkap harus dibeli; juga tersedia dalam bahasa Spanyol. Tersedia banyak tautan ke sumber lain kurikulum.

The Educational Robotics Cyber Laboratory (n.d.) adalah situs kurikulum untuk guru, siswa, dan pengguna lain yang tertarik dengan robotika pendidikan. Banyak kegiatan laboratorium yang secara khusus dirancang untuk peserta program KISS Institute for Practical Robotics Botball. Namun begitu, mereka bisa digunakan oleh siapa saja dengan kit LEGO Mindstorm, sebuah kit LEGO Technic, atau prosesor Handy Board. Kegiatan dan proyek penelitian lebih lanjut disediakan untuk menantang para perancang robot berpengalaman. Battle Bots IQ (n.d.) adalah program pendidikan yang dibuat oleh para produsen serial televisi Battle Bots. Ia bisa digunakan sebagai kelas robotika mandiri, atau guru bisa memadukan kurikulum ke dalam kelas yang ada atau menjalankan program Battle Bots IQ sebagai klub sebubar sekolah. Battle Bots IQ National Competition adalah acara yang diselenggarakan setiap musim semi sebagai puncak dari Battle Bots IQ Robotic Curriculum. Di kompetisi, siswa dari berbagai sekolah menengah pertama, sekolah menengah atas, universitas dan pusat teknologi berkumpul untuk menguji robot ciptaan akhir mereka. Pelatihan disediakan di Battle Bots IQ Teacher Training Institute.

Ottawa-Carleton Catholic School Board memiliki program untuk kelas 4-6 yang disebut Robotics in the Classroom (n.d). Mereka telah menciptakan sebuah ruang kelas gerak (mobile) yang disebut RoboDome yang menawarkan kepada siswa SD kesempatan bermanfaat untuk menyelami lingkungan pembelajaran praktik di mana mereka bisa merancang, membangun dan memprogram robot. Ia didasarkan pada gagasan Math and Science Ontario untuk tingkat SMP.

Massachusetts Science and Technology/Engineering Curriculum Frame works Center for Engineering Educational Outreach (2001-2003) mengintegrasikan berbagai konsep dan kegiatan teknik ke dalam pra-K melalui kelas kedua belas. Kegiatan yang tersedia di situs ke standar melek teknologi (International Technology Education Asociation). Ini mencakup kegiatan untuk semua tingkatan kelas dan banyak tautan sumber.

 

MAINAN DAN KIT ROBOTIKA

Sumber daya robot sekarang tersedia untuk anak-anak dari usia tiga tahun hingga ke sekolah menengah atas dan seterusnya. Untuk kelompok usia yang lebih muda, juga tersedia berbagai mainan robot populer.

Kinderbot (Fisher-Price) ditujukan untuk anak-anak dari usia tiga sampai tujuh tahun. Kinderbot berisi berbagai macam alat interaktif dan pembelajaran, mencakup permainan, menyanyi dan menari. Versi untuk anak yang lebih kecil (Toby the Totbot, untuk usia satu tahun ke atas; dan Fetch the Phonicsbot, untuk usia dua ke atas) juga tersedia.

Robotika yang menirukan manusia, sebagaimana yang biasa kita lihat di fiIm dan televisi, mulai memasuki dunia nyata. Asimo, sebuah proyek penelitian dari Honda, adalah robot seukuran-manusia yang bisa berjalan. Robosapian (Wow Wee) dirancang oleh seorang ilmuwan NASA dan memiliki ribuan gerakan dalam perpustakaan robotnya, termasuk berjalan, memungut benda, melempar benda, dan bahkan menari break-dance.

Segenap mainan ini menyediakan lingkungan tempat anak muda bisa nyaman bergaul dengan robot. Lingkungan ini bisa mendorong anak-anak, yang menjadi penggemar robot do-it-more-yourself, untuk meneliti kit robot ketika mereka bertambah besar.

Kit dan suku cadang robot bisa dibeli di banyak sumber. Scbagian memiliki kit yang dipraprogram dan terakit sebagian; yang lain adalah suku cadang pokok untuk desain Anda sendiri. Beberapa di antaranya mencakup kurikulum sekolah. Daftar ini sama sekali tidak lengkap, namun memberikan titik awal bagi orang tua dan pendidik untuk mengeksplorasi pilihan mereka.

 

TURNAMEN DAN KOMPETISI ROBOT

 

“[FIRST Robotics Competition] memberi anak-anak kesempatan untuk gagal -sebuah kesempatan kreatif yang penting. Kreativitas memang berantakan, berisiko, ia membuat otak Anda sakit, dan kadang-kadang orang tidak percaya Anda. Tetapi kreativitas dan citra-diri yang kuat merupakan keterampilan hidup yang mendasar. Jika kita menghargai kreativitas pada tahap ini (SMA), maka mereka akan mencobanya ketika taruhannya semakin tinggi” -Woodie Flowers, Pappalardo Prcfessor of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Teehnology

 

Salah satu sarana yang paling menyenangkan dan suskes untuk mengembangkan minat dan pemahaman siswa tentang sains dan teknologi adalah melalui partisipasi dalam kontes robotika. Ini memberikan kesempatan bagi semua siswa untuk belajar bagaimana -sains dan teknologi digunakan untuk memecahkan masalah dunia nyata dan bahwa pemecahan masalah dalam tim itu bisa menyenangkan. Kontes memberikan pengalaman langsung dalam menerapkan konsep-konsep matematika, sains, teknologi, teknik, dan komputer sementara mengembangkan keahlian kerja tim dan kepemimpinan siswa. Siswa belajar bahwa setiap anggota tim bisa berkontribusi untuk membuat proyek lebih baik dengan cara berpartisipasi melalui curah gagasan, penelitian, perencanaan, bertukar gagasan, menguji, menyusun, dan bersaing atau dengan membuat presentasi. Hasil survei dari segenap program ini telah memperlihatkan bahwa semua ini memberikan pengalaman positif bagi anak-anak pria dan perempuan. Mereka belajar bahwa keterampllan sains dan komputer yang digunakan di dalam kontes ini tidak jauh berbeda dari yang diperlukan untuk karir di bidang ini. Selain itu, hal ini seringkali merupakan pajanan pertama mereka terhadap kerja sama tim, dan ini, mungkin adalah dampak paling signifikan dari program robotika bagi semua siswa, terlepas dari minat mereka dalam topik tertentu. Pengalaman menjadi bagian penting dan sebuah tim, memikul tanggung jawab, menjumpai orang dewasa memperhatikan mereka, dan membuat keputusan penting memberikan kadar kepuasan yang tinggi dan menumbuhkan kepercayaan diri mereka.

Kontes juga menimbulkan dampak yang signifikan pada guru. Banyak yang melaporkan bahwa penggunaan dan pemahaman mereka tentang sains dan teknologi di dalam kelas mereka sendiri menjadi meningkat, dan mereka menjadi guru yang lebih efektif. Pembelajaran di kelas diperkuat sembari mendorong pemikiran abstrak, kreativitas, pemecahan masalah, dan pembelajaran mandiri. Mereka menyadari bahwa siswa bisa mencapai lebih dari yang diharapkan pada awalnya. Kontes juga menyediakan bagi guru sarana untuk mempromosikan sportivitas, kepemimpinan, dan semangat sekolah. Beberapa kontes memiliki lokakarya untuk guru dimana mereka dilatih mengenai cara-cara merancang, membangun, dan memprogram robot. Lokakarya ini juga membantu guru belajar tentang teknologi robotika terkini dan bagaimana mengintegrasikannya dengan kurikulum. Selain itu, banyak orang tua, perguruan tinggi, dan perusahaan yang menyediakan para profesional yang bersedia membantu guru sebagai mentor dan memberikan keterampilan teknis yang diperlukan.

Meningkatkan keragaman di antara peserta adalah fokus dari banyak organisasi robotika. Banyak program robotika mempromosikan pembentukan kemitraan dengan berbagai organisasi untuk berkolaborasi dengan pendidik dalam memberikan model peran dan dorongan untuk membangun tenaga kerja masa depan ilmuwan, pakar teknologi dan insinyur. Ini bisa berdampak besar dalam memancing minat dan memberikan kesempatan bagi siswa yang biasanya tidak terpapar pada kemungkinan karier seperti ini.

Tersedia berbagai macam kontes untuk semua kelompok usia dan kemamampuan Beberapa kontes yang lebih besar, seperti FIRST dan RoboCup, memiliki program yang berpakem pada tema-tema serupa pada masing-masing tingkat dan menyediakan sarana bagi siswa untuk melanjutkan dengan tantangan baru sementara mereka melangkah dari SD sampai ke SMA. Kontes berkisar dari kompetisi internasional sampai ke lokal dan beragam dalam hal lamanya dari beberapa minggu hingga ke beberapa bulan. Baiaya bisa bervariasi dari yang gratis sampai yang beberapa ribu dolar. Kontes bisa memiliki format yang konsisten, menggunakan tantangan yang sama seperti tahun-tahun sebelumnya, atau mereka mungkin menghadirkan tantangan baru setiap nya. Beberapa kontes berbasis unjuk kerja; yang lain mengharuskan robot berkompetisi satu sama lain. Banyak kontes robotika yang menggunakan kit LEGO Mindstorms, kit RoboLab atau kit mereka sendiri untuk membangun robot. Yang lain bersifat terbuka, memperbolehkan bahan dan komponen yang majemuk.

 

MELIBATKAN DIRI

Robotika pendidikan sedang berkembang dan ini menarik kelompok semua usia tentang sains dan teknologi. Kesempatan untuk berpartisipasi dalam evolusi ini cukup banyak. Para pendidik sekarang memiliki banyak kurikulum dan kit dan sumber daya terkait untuk menyertakan robotika ke dalam kelas. Orang tua bisa menikmati kegirangan mereka sendiri ketika mereka menghubungkan anak dengan sejumlah kontes robot atau kit siap-pakai. Siswa memiliki banyak pilihan untuk mempelajari robotika, dari program yang dimulai di sekolah dasar terus sampai ke perguruan tinggi.

Dengan berpartisipasi dalam program robotika pendidikan, individu bisa berkontribusi “menyalakan api” minat teknologi di kalangan pemuda kita yang, mudah-mudahan, tidak akan pernah padam

Am State Robotics. Inc.

Leave a Reply

Close Menu