�ݺ�ߣ

Koen V. Hindriks Sociale robots, hype of extra handen in de klas? 1
1
Koen V. Hindriks
k.v.hindriks@vu.nl
Vrije Universiteit Amsterdam
Social AI groep

2
Robots socialer maken
Koen V. Hindriks
k.v.hindriks@vu.nl
Vrije Universiteit Amsterdam
Social AI groep

3
Sociale robot interviewt patient

4
Robotstories

5
Sociale robots roepen emotie op

6
Blij of verdrietig

7
Op AI gebaseerde Sociale Interfaces
Pepper
Google Nest
Amazon Echo
socialer?
Nao

WAT IS EEN ROBOT?

9
Ben ik een Robot?
• Ik ben gemaakt door Aldebaran Robotics.
• Aldebaran heeft me de naam NAO gegeven.
• Ik ben 58cm groot en weeg ongeveer 5,5 kg.

10
Dit is een shuttle bus: WEpod
Doel: Mensen vervoeren.
Gemaakt door: het Franse bedrijf
EasyMile (EZ10).
WEpods werden in Nederland
intensief getest, om technisch te
kijken hoe ze werken maar ook om te
onderzoeken wat dit betekent op
sociaal vlak.

11
3D printer
Doel: Het maken van 3D objecten.
Gemaakt door: Makergear (M2 3D
printer).
Geproduceerd in Beachwood, Ohio
(US), eerste uitgave in 2012.

12
Cozmo
Doel: gezelschap en
vermaak.
Gemaakt door: Anki.
Het ontwerp van Cozmo is
gebaseerd op tientallen
jaren van wetenschappelijk
onderzoek naar kunst-
matige intelligentie, om de
robot voor iedereen toe-
gankelijk te maken.

13
Kiva Systems
Doel: Automatische opslag.
Gemaakt door: Amazon
(vroeger bekend als Kiva
Systems).
Amazon heeft 30.000 van deze
machines in haar magazijnen.

14
Obi
Doel: Voedsel assistent.
Gemaakt door: Obi.
Het bedrijf Focal Meditech brengt
Obi sinds 2017 op de markt in
Nederland.

15
Welk van deze apparaten is een robot?
WEpod 3D printer Cozmo
Amazon’s Kiva System Obi

VAN ROBOTCOLLEGE NAAR
ROBOTS DIE LESGEVEN

17
Waarom digitale geletterdheid
20ste eeuw 21ste eeuw

18
Masterplan Basisvaardigheden
Waar lopen we nog tegen aan?
• Leraren en schoolleiders vinden het moeilijk
goede informatie te vinden.
• Ze willen ook goede informatie over geschikte
leermiddelen.
• Leraren en schoolleiders zeggen geholpen te
zijn met goede, praktische voorbeelden:
lessen, schoolplannen, visies op digitale
geletterdheid, doorlopende leerlijnen.

19
Visie
Sociale robots zijn een breed inzetbaar
leermiddel voor digitale geletterdheid.
Alle domeinen van digitale
geletterdheid komen aan bod.
Je ervaart de mogelijkheden en
beperkingen van digitale technologie.
Je kunt met sociale robots ook rekenen
en taal leren.

20
Sociale robot is veelzijdig

21
ICT Basisvaardigheden

22
Digitale informatievaardigheden
Een spreekbeurt met robot Nao

23
Computational Thinking

24
Interactie met de robot

25
Vermenigvuldigen met de robot

26
Tablet of Robot?

27
Sociale robots zijn al in de klas!

28
Waar zijn we nu (in het PO)?
Inzet Primair Onderwijs
● Stichting Katholiek Onderwijs
West Friesland
● Stichting Christelijk Primair
Onderwijs Betuwe &
Bommelerwaard
● PCPO Westland
● 20+ basisscholen
● 30% zeer actief
● 50% actief
● 20% niet zo actief

29
Waar zijn we nu (in VO/MBO)?
Inzet VMBO
● Hanze College
● SG de Overlaat
● Hyperion Lyceum
● Sprengeloo
● Cals College
● Etty Hillesum Lyceum
● Experience College
● Haarlem College
● 40+ VO scholen
● 50% zeer actief
● 40% actief
● 10% niet zo actief

30
Uitdaging 1: visie op digitale leermiddelen
• Hoe ga je digitaal leermiddel inzetten?
• Kijk naar de mogelijkheden en beperkingen
kennen
• Voorbeeld: Je kunt een robot gebruiken om
leerlingen te leren programmeren. Maar als
dat echt het enige is waarvoor je hem
gebruikt, dan kan dat misschien ook via
tablets of gamification.

31
Uitdaging 2: Lesmateriaal
• Content is king: Veel mogelijkheden maar nog
te weinig kant-en-klaar lesmateriaal.
• Als er content is, zijn robots heel breed in te
zetten.
• Een leerkracht moet niet zelf de rekenlessen
van de robot hoeven maken, dus we hebben
bv rekenmodules nodig. Die zijn er, maar nog
onvoldoende.

32
Uitdaging 3: Inbedden in het onderwijs
• Succes hangt nog te vaak af van een aantal
enthousiaste docenten of een ict-coördinator
• De algemene uitdaging bij technologische
innovaties is om ze goed in te bedden in je
onderwijs. Dat geldt ook voor sociale robots.
Er zijn al wel scholen waar ze een vast
onderdeel zijn van de lessen, maar dat zijn
nog uitzonderingen.

33
Robots in de klas: PO
Wat gebeurt er nu voor PO?
• Samenwerking innovatieve uitgever: kant-en-
klaar lesmateriaal inclusief leerkrachten en
leerlingen instructie door Futuremindz (tech
savy PO leerkrachten)
• Lesprogramma’s voor groep 1 t/m 8 dmv één
druk op de knop…
• Betere integratie van sociale robotica binnen
de lessen dmv lesplannen

34
Robots in de klas: VMBO
Wat gebeurt er nu in VMBO?
• Harde groei binnen het VMBO
• Concrete toepassingen bij beroepsgerichte
opleidingen als Zorg & Welzijn, PIE en MVI
• Enthousiaste uitgever (Uitgeversgroep)
begrijpt dat sociale robots al actief zijn in de
markt en in de toekomst alleen meer wordt.
De huidige leerlingen nu voorbereiden op de
toekomst! Er is lesmateriaal voor VMBO en
MBO.

SOCIALERE ROBOTS VOOR
REKENONDERWIJS
SOROCOVA project
How can social robotics assist teachers in reducing learning deficiencies caused
by COVID19 measures of children in grades 3 and higher ?
Het kan nog beter!

36
Waar zijn scholen naar op zoek?
• Methode: uitleg op een stap-voor-stap manier; de aanpak
moet overeenkomen met de methode die wordt aangeleerd!
• Een robot moet voor alle leerlingen kunnen worden ingezet
• Adaptief:
– ‘real-time’ aanpassen aan niveau leerling (meer of minder stappen)
– Aanpassen aan ‘snelheid’ van leerling
• Herhaling: Na klassikale instructie meer mogelijkheden
bieden om te oefenen
• Inzicht in hoe leerlingen presteren

37
Rekenonderwijs in groep 6 & 7
Verschillende methoden:
• Wereld in Getallen (4 scholen)
• Getal en Ruimte Junior (3 scholen)
• Pluspunt / Gynzy (1 school)

38
Uitdagingen met rekenen
• Vaardigheden niet geautomatiseerd
• Te weinig tijd om te oefenen
• Vaardigheden “nemen af” met de tijd
• Beleving: rekenen is moeilijk, niet leuk
• Grote verschillen in niveau tussen leerlingen

39
Huidige digitale middelen
• Leerlingen worden verwacht rekenproblemen
op te lossen zoals het digitale middel het
verwacht
In NL:
• Scholen veranderen van methode maar
methodes gebruiken verschillende ‘taal’

40
Rekenen met een robot
Onze focus
Frontaal lesgeven 1-op-1 oefenen

41
Rekentaak
Domein van optellen en aftrekken, tot 100.
Categories:
• Passing tens: 7 + 6
• Adding tens and units: 37+31
• Adding tens and units, passing tens: 67+14
• Through tens: 12-5
• Remove tens and add later: 53 – 2
• Tens minus tens and units: 38-17
• Tens and units, through tens: 46-18
Calculation strategies:
• Jump: 34 + 27 = 34 + 20 + 7 = 61
• Split: 34 + 27 = 30 + 20 + 4 + 7
• …

42
Fout-Specifieke Feedback
Een van de meest effectieve
manieren om te leren en doelen te
bereiken
Kunnen we een sociale robot maken
die fout-specifieke feedback op
rekentaken kan geven?

43
Simpele Interactie
Ask answer to
math problem
Answer
math problem
Correct?
Reward
(compliment)
Ask to try again
Answer
math problem
Correct?
no
no yes
yes

44
Interactie met Feedback
Ask answer to
math problem
Answer
math problem
Correct?
Reward
(compliment)
Ask to try again
Answer
math problem
Correct?
Explain how to
compute answer
Error-specific
feedback
no
no yes
yes

45
Identiceren van fout (1/2)
• Leerlingen doen aan “thinking aloud” terwijl ze
een rekenprobleem proberen op te lossen
met een robot.
• Een robot kan dat (nog) niet volgen.
• We hebben naar fouten gekeken op basis van
het (eind)antwoord.

46
Soorten fouten (2/2)
Veelkomende fouten:
• Vergeten van de laatste stap: 7 + 5 = 7 + 3 = 10
• Visualisatiefouten: 83 in plaats van 38
• Verkeerde operatie toepassen: 7 + 5 = 7 - 5 = 2
• …
 Voor elk van deze fouten is error-specifieke
feedback gemaakt die de robot kon geven.

47
Resultaten
Feedback groep
(error-specifieke feedback)
Controle groep
(alleen goed/fout feedback)
13 boys, 7 girls 10 boys, 11 girls
Session
1
477 math problems (all
children)
635 math problems (all children)
30.0% (143) problems incorrect 25.7% (164) problems incorrect
algorithm recognized 15
errors
-
Session
2
420 math problems 515 math problems
33.1% (139) problems incorrect 30.5% (157) problems incorrect
algorithm recognized 12
errors
-
Ook belangrijke les: tablet of papier is nodig om
som te onthouden!

48
Diagnostische items voor
overbruggingsfouten

49
Take home message
Leerlingen kunnen prima rekenen
oefenen met een robot maar
kunstmatige intelligentie is maar
een deel van de oplossing.

EEN ADAPTIEVE STAP VOOR
STAP AANPAK
Aftreksommen oefenen met een robot

51
Praten met een robot over rekenen
Kunnen we de interactie voor een rekentaak anders
vormgeven? Kan een robot zich aanpassen aan het
niveau van het kind?
Een “conversationale aanpak”:
• Hoe kun je de interactie van leerling met robot
vormgeven voor een rekentaak?
• Hoe kan de robot bepalen welke moeilijkheidsgraad
het best bij de leerling past?
• Hoe ervaart een leerling het werken met een
rekenrobot?

52
Rijgmethode als uitgangspunt
“Niveaus”
De interactie met de robot:
• De robot vraagt voor elke stap het (deel)antwoord
• De leerling drukt op knop op voet van robot om het antwoord te geven
• Bij een verkeerd antwoord krijgt de leerling de keus: nog een keer
proberen of de robot uit te laten leggen wat het antwoord is.

53
Take home message
1. Leerlingen “blijven” niet per se op een
niveau en robot moet zich heel flexible
kunnen aanpassen.
2. Leerlingen vinden het fijn dat ze het op
“eigen snelheid” kunnen doen, de
robot “geduldig is” en geen oordeel
heeft

PERSONALISATIE EN
HULPVRAGEN
Vermenigvuldigen

55
Personaliseren en schematiseren
Interactie is vormgegeven op basis van:
• Progressief schematiseren: aansluiten bij
belevingswereld van leerling op basis van
kleine verhaaltjes. Aanpak met hulpvragen.
• Personalisatie: kleine “chit chat” dialogen om
leerling naar favoriet dier, kleur, etc. te vragen

56
Rekenvaardigheden
Steekproef
• 6 scholen; n = 130
• 3 sessies met elk kind
• 2x2 opzet
• Rekenniveau en geslacht belangrijke
covariaat
Directe effecten:
1. Personalisatie had geen invloed op
correcter en sneller antwoorden.
2. In de schematisering conditie (waarin
de robot kinderen hielp als het
antwoord fout was en ze een extra
kans kregen) antwoordden kinderen
over de tijd heen correcter en sneller.

57
Sociale(re) interactie maakt uit!
3. Door personalisatie wordt de robot
niet per se als socialer maar wel meer
als een “maatje” ervaren.
4. Door schematisering (hulpvragen,
extra kans) wordt de robot als socialer
ervaren.

58
Sociale(re) interactie maakt uit!
• Leuk vinden van de rekenverhaaltjes
heeft positief effect op perceptie robot
• Leuk vinden van de verhaaltjes is
groter als interactie is
gepersonaliseerd, onder meisjes, en
onder kinderen met een lager
rekenniveau
• Kinderen met een hoger rekenniveau
vinden de rekenverhaaltjes niet te
makkelijk. Geven zij meer de voorkeur
aan "harde" sommen en minder aan
"taal / tekst" gerelateerde sommen?
• Kinderen vonden de sommen moeilijker
wanneer zij geen hulp kregen van de
robot.

59
Take home message
1. Personalisatie leidt tot meer
vriendschapsgevoelens; dit is positief
nieuws omdat we eerder iets aannemen
(leren) van iemand waar we een band mee
hebben opgebouwd.
2. Hulpvragen aanbieden maakt de robot
socialer in de ogen van de leerlingen Het
lijkt erop dat leerlingen daardoor sneller
en meer correcte antwoorden geven!

60
Hoe nu verder?
Maak kennis met
op het Schoolplein.
Leer van de ervaring
van scholen die al met
sociale robots werken.
Vraag een demo account aan:
https://www.interactive-
robotics.com/onderwijs/

61
Hoe nu verder?

62
Doelstellingen:
- Het ontwikkelen van intelligente digitale onderwijsinnovaties gericht op het
verbeteren van de kwaliteit van het primair en voortgezet onderwijs
- Het inzichtelijk maken van de pedagogische, ethische, maatschappelijke en
sociale consequenties van intelligente digitale onderwijsinnovaties.
In samenwerking met:
Meld je aan via
NOLAI@ru.nl
Meedoen
Hoe nu verder?
Samen digitale geletterdheid vormgeven!

�ݺ�ߣ

Sessie - Sociale robots in het onderwijs - Koen Hindriks

Recommended

More Related Content

Similar to Sessie - Sociale robots in het onderwijs - Koen Hindriks (20)

More from Kennisnet (20)

Recently uploaded (16)

Sessie - Sociale robots in het onderwijs - Koen Hindriks