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3D打印、机器人、无人机、AR/VR……已到来的新科技,究竟能给

3D打印、机器人、无人机、AR/VR……已到来的新科技,究竟能给

作者: 三好童年 | 来源:发表于2017-02-28 11:49 被阅读342次

随着人类进入21世纪的第二个十年,全球进入一个新的科技时代,也开启了一个新的科技元年,不禁有人呼吁,“未来已来”。

是的,人工智能、无人机、3D打印、机器人、AR\VR、智能硬件等正在快速走进着我们的生活,未来的人是幸福的。

本世纪,人类正在步入新科技的智能时代,未来还将会有很多的期待,而处在当下的孩子,究竟这些新科技会给他们的未来生活带来怎样的改变呢?作为爸妈的我们,又如何面对新科技给自己孩子的未来带来的改变呢?

3D打印、机器人、无人机、AR\VR等新科技与教育的结合,是其产业化落地最为成熟的必然趋势。比如,乐高机器人在上世纪末就已经推出和教育结合的机器人了,AR技术产业化更是首先落地到教育,如小熊尼奥和葡萄科技,都是当下比较典型明星企业。近几年,随着STEAM教育的兴起,有更多的新科技元素加入教育的行业,并越来越受到人们的关注。

究竟这些新科技能给孩子带来什么?能否有助于提升孩子的综合能力?三好童年长期关注新科技对孩子教育的影响,今天我们就给爸妈揭开这些新科技的面纱:

机器人

机器人教育有着非常成熟的历史,全球顶级的机器人比赛FIRST、VEX机器人比赛都是上世纪创立的,已经形成比较成熟的教育体系,被很多国际名校作为招生录取的主要参考成绩。但是机器人教育在国内起步相对较晚,至少有90%以上的孩子,没有机会得到机器人的教育。

目前应用于教育的机器人主要有两大类:

第一

如乐高、VEX机器人、FTC/FRC机器人教育

这类机器人都有成熟的教育体系、进阶体系、完备的赛事出口,对孩子的科技兴趣培养、动手能力、思维训练、团队配合等综合能力的培养,已经被验证,有很好的效果,同时也被很多国际知名机构与学府的认可。

乐高机器人

乐高机器人适合5-16岁儿童学习的机器人,从初期的简单积木搭建,到了可编程主机、电动马达、传感器及机械零件(齿轮、轮轴、横梁、插销)的可编程积木,再到后来的EV3第三代机器人。通过乐高提供好的套件,孩子进行创意,编程,机械,电子等,从而提升孩子的想象力、创造力、动手能力、以及团队配合的能力。

对应赛事出口:Jr.FLL赛事(5-8岁)、FLL赛事(9-16岁)

缺点:基于乐高公司的积木与相关套件,硬件限制开放性差。

VEX机器人

VEX-EDR机器人是由美国太空总署(NASA)、美国易安信公司(EMC)、亚洲机器人联盟(Asian Robotics League )、德州仪器、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他美国公司大力支持的机器人项目,适合8-18岁的儿童学习的,工程设计、建筑概念、策划、合作、创新能力、解决问题等综合素质能力是VEX-EDR机器人所希望通过活动培养青少年成长的主旨。

对应的赛事出口:VEXIQ挑战赛是面向8-14岁小学;VEX EDR是针对11-18岁;VEX U面向18岁及以上的大学生开放。

FTC\FRC机器人

First Tech Challenge(FTC科技挑战赛)机器人科技挑战赛是全美规模最大、规格最高的机器人赛事,同时也是针对14-18岁高中生的国际性机器人比赛。FIRST Robotics Competition (FRC比赛)是由美国非盈利性机构FIRST主办,面向所有中学生的一项工业级机器人竞赛。 FRC成功地把运动的刺激性和科学技术的精确结合在一起,将工程设计、编程、建筑概念、策划、合作、创新能力、团队等全面结合,FTC/FRC目前是全球规格最高,影响最大的两支比赛机器人。

比赛过程核心四个步骤:设计、编程、搭建、机械机构设计等四个核心步骤,考验学生的综合能力。

第二

陪伴机器人

为了让人工智能带来的好处能融合到孩童的成长过程中,机器人代理人承担家庭教育的连结者。人工智能利用数亿级的海量知识结合父母对孩子的情感培育,让孩子知识与情感融合完美融合,让孩子们从小就能有一个既能陪伴又能教育的小伙伴。因此陪伴机器人应运而生。主要用于儿童早期教育,融合一些自能交互的智能功能点,如语音互动、语音智能交流、海量诗词故事、科普知识,数学计算,英语翻译,就像一个会说话的十万个为什么,能满足孩子无穷的好奇心和解答孩子天马行空的问题。

缺点:只能满足知识性教育需求,提升孩子的兴趣,对动手、思维等综合能力的培养比较欠缺。国内该类型的机器人品牌较多,乐橙、小忆、巴巴腾等品牌。

3D打印

3D打印并非是新鲜的技术,这个思想起源于19世纪末的美国,并在20世纪80年代得以发展和推广。以前3D打印技术叫作自动成型技术,自从本世纪第一个十年的末端,有了3D打印这个名字,广为人们所熟知。

3D打印目前主要有三种技术特点:

熔融沉积成型技术(FDM)

就是把材料用高温熔化成液态,然后经过喷嘴挤压出一个个很小的球状颗粒,这些颗粒在喷出后当即固化,经过这些颗粒在立体空间的排列组合构成什物。

立体光刻造型技术(SLA)

由软件把3D的数字模型,“切”成若干个平面,这就构成了很多个剖面,在作业的时分,有一个能够举升的渠道,这个渠道周围有一个液体槽,槽里边充满了能够紫外线照耀固化的液体,紫外线激光会从底层做起,固化最底层的,然后渠道下移,固化下一层,如此往复,直到结尾成型。 这种技术的优点是精度高,能够体现精确的外表和滑润的作用,精度能够到达每层厚度0.05毫米到0.15毫米。缺陷则为能够运用的资料有限,而且不能多色成型。

选择性激光烧结(简称SLS)

SLS技能是使用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上外表,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激光照耀下被烧结在一起,得到零件的截面,并与下面已成形的有些粘接;当一层截面烧结完后,铺上新的一层资料粉末,挑选地烧结下层截面。

2014年开始,我国积极推进科技创新教育改革,公私立学校全面引进3D打印与机器人等新科技,建立创新科技实验室,北京、上海、浙江、江苏……

3D打印对孩子意义就是“让孩子的梦想照进现实”,以前孩子的想法只能存于在脑海里,很难实现,没有专业的方法和道具,来实际展示自己的创意产品。但如今3D打印的新科技,就可以帮助孩子们将脑海中的创意变成看得见、摸得着的具象化物品。

3D思维的培养

很多孩子的空间想象能力很差,这是因为他们缺乏3D交互的经验,在玩3D打印的过程中,孩子们不可避免地要接触3D模型,潜移默化中对3维空间的感知会越来越好。

动手能力

以3D打印技术驱动的创客活动非常多,这些活动多涉及到电子电路,动手拼装,要求孩子需要具备动手能力。孩子们在这样的活动中可以享受设计,制造,组装,测试,修改一整套的发明创造过程,在实践中释放想象力,获取乐趣。

智能玩具

3D拼图,3D迷宫,齿轮玩具,变形玩具等益智玩具是传统制造方式不适合或者要消耗很多成本的。3D打印就可以快速制造出来并投入使用。

科学实验

利用3D打印可以快速做出一些物理实验装置,深入理解科学原理。比如,杠杆原理实验,离心力实验,重力与浮力实验,声音与振动实验等。

创造力培养


3D建模技术予以人们无穷的虚拟创作能力,然而这些技术受制于制造成本,一直没有得到彻底释放。低成本3D打印技术就彻底打破了制造的障碍,解放了人们的想象力。

AR\VR虚拟增强现实

VR是增强现实技术,VR是虚拟现实技术,两者有不一样的体验,VR技术通过移动端(手机\IPAD)使得现实物体增强一个虚拟的,升级说明了该事物;VR技术的体验适合,一个人通过VR眼睛可以,把你带入到一个虚拟的环境中,使你恍惚植入到另外一个世界,身临其境。目前AR\VR技术日益成熟,已经进入我们的主流世界,孩子已经是AR\VR主流群体。

究竟虚拟增强现实能给孩子带来什么?

AR技术

提升孩子对学习兴趣

融入增强现实技术后,以图片、视频、动画等多种方式表现教学内容,可以和孩子通过移动端进行互动,更真观更易懂。让孩子学习更加的有乐趣。

多元化的提升学习效率

增强现实特有的互动体验,让小朋友用眼看、用耳听、动手做、用脑想,真正实现多元化教育,提升孩子的对知识的掌握程度,提升的学习效率。

认知能力的提升

AR技术教育产品,由于有良好的体验,在孩子面前,更接近现实的打开更多的科技世界,比传统教育,提升认知能力。

创造力的培养

因为AR技术的增强效果,都是接近现实的3D空间图,可以帮助孩子打开空间想象力,想象力的提升有利于创造力的培养。

缺点

由于该技术依赖于移动端手机或者IPAD,需要家长合理安排时间,避免学习对手机与IPD的依赖,避免伤害眼睛。

VR技术

由于VR技术,通过VR头盔,可以完全把孩子带入一个虚拟的世界,身临其境,让孩子对未知世界探究欲望增强,目前孩子选择VR产品,首先考虑的是需要有良好的,健康的内容对孩子兴趣与学习能力的培养都有很大的帮助。

但是由于VR技术只是虚拟呈现,目前娱乐行业应用多余教育行业,欧美销售的VR产品都是在5岁以上的孩子,我们国内大部分是在10岁以上的产品,不建议小年纪的孩子太多的接触VR虚拟产品,因为未成年对真实的世界还没有完全认知,会使孩子学习进入一个误区。

缺点:

视力的影响

儿童眼睛没有发育完全,长时间近距离看书、看手机屏幕、电脑显示屏都会导致视力下降,视网膜脱落。别看网络上如何议论VR对眼睛的伤害,也没让哪个儿童长期使用VR得出对眼睛无伤害的依据。儿童长时间和长期使用VR也一定会多多少对眼睛有些影响。

心理的影响

VR这种沉浸式的体验,更会让在青春成长期的孩子划不清虚拟与现实这种界限。虚拟的太过真实会迷失孩子的心智,会左右孩子的情绪,过于沉迷会影响孩子的一生。

VR的发展仍在继续,我们不能否定VR在孩子教育方面,在治疗抑郁症、孤僻症方面都非常出色。现在的VR存在着混乱的硬件市场和不规范的VR内容虽然有一些正规厂家的产品限制了孩子的使用年龄、影视作品适宜观看的人群、制作了适合儿童的游戏和影视。

但如何避免和解决VR对孩子的不良影响,毕竟孩子认知真实世界和自制能力有限,只能靠社会和家长对孩子的正确监管和引导。在现代的社会,家长不要强制反对孩子接触VR,要尽量陪同孩子选择适合孩子看的VR影片和玩耍的游戏,让孩子在健康的环境下成长。

最后还是希望家长抽出时间多陪伴孩子,一起运动,一起做做手工,一起去户外旅游,一起做些公益活动……不仅增进亲子间的感情,又可让孩子得到意想不到的快乐,体会到自己的责任和价值,变的懂事。

无人机

如果现在孩子把无人机当成一种玩具,不禁让我们普通人惊呼,这个世界是不是发展太快了。

是的,中国的无人机在全球无人机产业占有一定的地位,发展非常快,无人机首先快速民用,除了青年人发烧友,玩航拍,那就是儿童的无人机玩具。随着这两年STEAM教育的快速发展,无人机教育,作为科普教育的一个重点项目被很多学校和机构引入。

无人机给我们的孩子带来改变,想一想以前的孩子只是放飞亲手制作的风筝,来放飞自己的梦想,现在孩子驾驶着自己做的无人机,在天空翱翔,的确时代变化太快。

无人机给孩子带来什么?

科技兴趣

孩子通过玩无人机玩具,以及学习无人机制作,提升孩子对科技的兴趣,对孩子的兴趣引导,与培养有重要的作用,现在孩子长大以后,肯定是科技发展非常快的时代,使得他们培养科技兴趣,来引领未来世界或者不被未来世界所淘汰。

手眼脑协调能力

长期操作无人机,想飞行员一样,锻炼孩子的手眼脑的协调能力,提升孩子智力的培养,提高孩子的灵活性。

动手能力

通过无人机学习,亲自参与无人机项目制作,传感器,发动机,螺旋桨、控制器等组装,充分地训练孩子的动手能力。

团队协作能力

无人机的项目制学习,可以提升孩子团队协调与配合能力,这是孩子走向成熟的标准。

缺点

玩无人机注意安全,因为近距离接触无人机,螺旋桨会伤到孩子,年纪太小的儿童需要大人帮助,另外无人机非常要遵守规则,不能乱飞,影响别人的安全。

智能硬件

儿童智能硬件产品近几年得到了迅速的发展,覆盖儿童安全、儿童教育、儿童陪护、家庭儿童护理等儿童产品,比如儿童故事机、儿童智能测温仪、儿童智能奶瓶、智能电动摇摇车,已经改变当下儿童的生活方式。使得儿童智能陪护、教育更加地智能便捷。

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