Дети смогут улучшить свои навыки письма, обучая робота

Ребёнок обучается, исправляя ошибки робота.

Фото Chandra, Dillenbourg, Paiva.

Согласно результатам тестов, взаимодействие с роботом оказалось полезным и комфортным для детей.

Фото Chandra, Dillenbourg, Paiva.

Исследователи представили новый подход к улучшению навыков письма у детей. Последние выступили в роли наставников для робота, которого они обучали письму. Испытания показали, что необычная методика работает.

Подробности описаны в научной статье, опубликованной в издании International Journal of Social Robotics исследователями из Федеральной политехнической школы Лозанны и Лиссабонского университета.

В педагогике издавна применяется подход, известный как учение через обучение. Он заключается в том, чтобы ученик попробовал научить кого-то другого, и это помогает ему самому лучше разобраться в предмете.

Этот метод часто оказывается эффективным, но не всегда его легко применить. Например, чтобы улучшить свои навыки письма, ребёнок должен учить кого-то писать, но кого? Другого ребёнка? А что потом делать с последствиями педагогических ошибок, совершённых таким юным преподавателем?

Если студент плохо объяснил другому студенту какую-то тему, тот в крайнем случае может пойти в библиотеку и разобраться в ней самостоятельно. А может быть, и не будет никакой беды в том, что ученик эту конкретную тему усвоит плохо.

Но навыки письма – слишком ответственная область. Они всё ещё нужны всем, несмотря на то, что в современном мире мы пользуемся клавиатурой чаще, чем ручкой. Кроме того, их трудно поменять, когда они усвоены неправильно (общая черта всех моторных навыков). Кроме того, они осваиваются в слишком юном возрасте, чтобы можно было ожидать от новоявленного учителя педагогических навыков. Иными словами, нельзя поручать детям учить писать других детей.

Исследователи нашли элегантное решение. Их испытуемые обучали писать… робота. Такой ученик вряд ли пострадает, даже если учить его из рук вон плохо. А вот польза для наставника может быть значительной.

Учёные использовали социального робота NAO, который выпускается компанией SoftRobotics с 2006 года. Это антропоморфный робот ростом 58 сантиметров, способный распознавать речь и поддерживать диалог.

Алгоритмы написания букв для NAO были разработаны с учётом особенностей почерка реальных людей. Робот способен совершать некоторые из наиболее распространённых ошибок, наблюдающихся у детей 4–8 лет. Эти ошибки связаны с пропорциями, разрывами линий и выравниванием символов.

Согласно результатам тестов, взаимодействие с роботом оказалось полезным и комфортным для детей.

"Взаимодействие начинается, когда робот просит у ребёнка помощи в исправлении формы нескольких букв, – рассказывает первый автор исследования Шрути Чандра (Shruti Chandra). – Сначала робот пишет на экране искажённую букву и просит ребёнка исправить её с помощью экрана компьютера. Ребёнок выполняет коррекцию, изменяя форму буквы с помощью ползунка, а также демонстрирует букву на экране".

Обращая внимание на чужие ошибки в почерке, юный учитель начинает допускать меньше таких же при написании собственного текста. Важно также, что при таком обучении не требуется присутствие взрослого.

Чтобы оценить эффективность новой методики, авторы провели два исследования в начальных школах Португалии. Каждый ребёнок давал роботу четыре урока (по одному в неделю). Исследователей интересовали, во-первых, успехи детей в освоении письма, а во-вторых, их психологический комфорт при общении с роботом.

При этом робот мог функционировать в одном из трёх режимов. Во-первых, он мог совсем не обучаться, допуская на последнем занятии ровно столько же ошибок, сколько и на первом. Во-вторых, навыки машины могли постепенно улучшаться независимо от того, что делал ребёнок (так было заранее запрограммировано). Наконец, в третьем режиме грамотность электронного ученика действительно зависела от того, насколько эффективно указывал на ошибки маленький наставник.

Как оказалось, навыки письма у ребёнка улучшались во втором и в третьем сценарии, то есть когда они улучшались и у робота (независимо от того, действительно ли этот прогресс был результатом педагогических усилий или был заранее запрограммирован). А вот когда машина не показывала никакого прогресса, ребёнок тоже не улучшал свои показатели.

При этом во всех трёх сценариях дети по итогам занятий называли себя хорошими учителями и выражали готовность продолжать уроки. Как замечают авторы, это доказывает, что взаимодействие с электронным учеником было для них комфортным.

Теперь учёные проводят новое исследование по той же методике. Его участниками стали дети с более серьёзными проблемами, чем обычная неуспеваемость, такими как диагностированная дисграфия. При этом в работе, помимо ребёнка и робота, участвует взрослый специалист, помогающий юному наставнику робота разобраться с заданиями.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о вибрирующей ручке, которая поможет улучшить почерк людям с болезнью Паркинсона, о роботах-педагогах из детских садов Китая и о роботах для ухода за престарелыми японцами.