CADANGAN PENUBUHAN KELAB ROBOTIK DI SEKOLAH MENENGAH 1. PENGENALAN Teks ini ialah justifikasi berkenaan cadangan penubuhan kelab robotik di Sekolah Menengah Kebangsaan Taman Mutiara Rini. Cadangan ini mengkehendaki pembelian set kurikulum dan kit robot hasil produk Lego, yang telah digunakan secara meluas di seluruh pelusuk dunia. Sesetengah orang memandang sinis penggunaan Lego sebagai medium pembelajaran tetapi faktanya ialah pada ketika ini produk Lego telah dibuktikan sebagai bahan material yang ideal di dalam menjana kreativiti selain memantapkan kefahaman dan pengetahuan pelajar berkenaan matematik dan sains. Cadangan ini juga menggariskan tentang tujuan dan kepentingan penubuhan kelab robotik, teknologi yang diperlukan serta perancangan sistem kurikulum yang sesuai. Mewujudkan kelab robotik di sekolah secara jelasnya mampu menghasilkan pelajar yang berdaya saing, berketrampilan serta berkemahiran tinggi di dalam bidang sains & teknologi. Di zaman yang serba pantas ini, skil yang terpenting yang mampu menjamin kecerahan masa depan pelajar ialah kebolehan untuk berfikir secara kreatif. Untuk membolehkan pelajar mendapat 1
26
Embed
Cadangan Penubuhan Kelab Robotik Di Sekolah Menengah
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
CADANGAN PENUBUHAN KELAB ROBOTIK DI SEKOLAH MENENGAH
1. PENGENALAN
Teks ini ialah justifikasi berkenaan cadangan penubuhan kelab robotik di Sekolah
Menengah Kebangsaan Taman Mutiara Rini. Cadangan ini mengkehendaki pembelian
set kurikulum dan kit robot hasil produk Lego, yang telah digunakan secara meluas di
seluruh pelusuk dunia. Sesetengah orang memandang sinis penggunaan Lego sebagai
medium pembelajaran tetapi faktanya ialah pada ketika ini produk Lego telah dibuktikan
sebagai bahan material yang ideal di dalam menjana kreativiti selain memantapkan
kefahaman dan pengetahuan pelajar berkenaan matematik dan sains. Cadangan ini
juga menggariskan tentang tujuan dan kepentingan penubuhan kelab robotik, teknologi
yang diperlukan serta perancangan sistem kurikulum yang sesuai. Mewujudkan kelab
robotik di sekolah secara jelasnya mampu menghasilkan pelajar yang berdaya saing,
berketrampilan serta berkemahiran tinggi di dalam bidang sains & teknologi.
Di zaman yang serba pantas ini, skil yang terpenting yang mampu menjamin kecerahan
masa depan pelajar ialah kebolehan untuk berfikir secara kreatif. Untuk membolehkan
pelajar mendapat pekerjaan yang baik, lebih-lebih lagi pekerjaan berteraskan kepada
teknologi, mereka mestilah mempunyai skil bekerja secara berkumpulan, mampu
berdikari di dalam menyelesaikan permasalahan dan juga mampu memahami sesebuah
sistem yang kompleks. Oleh kerana itu, amat penting untuk pelajar diperkenalkan
kepada asas-asas teknologi masa hadapan dan didedahkan dengan sedikit-sebanyak
kemahiran yang membolehkan mereka menyesuaikan diri untuk bekerja di dalam
suasana teknologi moden.
1
Pembinaan robot adalah satu kaedah berinteraktif yang membolehkan pelajar
mempelopori skil-skil baru selain memberi mereka peluang untuk mencuba pelbagai
kaedah penyelesaian bagi satu-satu permasalahan yang diberikan. Proses
pembelajaran yang menyeronokkan ini mampu meningkatkan kreativiti dan motivasi diri
pelajar serta melegakan tekanan mereka.
2. KEPERLUAN TEKNOLOGI
Teknologi yang akan digunapakai oleh kelab ini ialah robot Lego NXT beserta perisian
Lego Mindstorm NXT. Robot dan perisian ini dijual secara pakej sebagai NXT Robotics
Engineering II – Getting Started Package. Pakej ini menyediakan 12 set robot Lego NXT
yang boleh digunakan oleh 24 orang pelajar (1 set – 2 orang), sebuah perisian Lego
Mindstorm NXT dan juga sistem kurikulum yang menyediakan material pembelajaran
untuk topik-topik seperti pengaturcaraan, sistem & sensor di dalam konteks projek
berasaskan sains yang sesuai untuk pelajar-pelajar sekolah menengah.
3. KONTEKS KURIKULUM
Sistem kurikulum kelab ini direka khas untuk pelajar-pelajar sekolah menengah, bermula
dari tingkatan 1 sehinggalah tingkatan 5. Di bawah ialah elemen-elemen akademik yang
akan diterapkan di dalam sistem kurikulum kelab:
3.1 Sains:
Daya Graviti
Pengumpulan Maklumat Saintifik
Penyelesaian Masalah
Penyelidikan Saintifik
Tenaga Potensi & Kinetik
2
3.2 Matematik:
Pengumpulan & Pengurusan Data
Penyelesaian Masalah
Pengaplikasian Konsep Matematik
Permodelan Matematik
3.3 Teknologi:
Kreativiti & Inovasi
Komunikasi & Kolaborasi
Pemikiran Secara Kritis
Penyelesaian Masalah
Menganalisa & Membuat Keputusan
4. PERANCANGAN AKTIVITI
4.1 Pembelajaran Interaktif
Kit robot Lego NXT adalah sebuah medium yang sangat ideal untuk seseorang mula
mempelajari asas pembinaan robot. Seseorang dalam konteks ayat di atas tidak
merujuk kepada pelajar sekolah menengah semata-mata, akan tetapi juga untuk pelajar-
pelajar di institusi pengajian tinggi dan juga individu-individu yang bukan dari aliran
teknikal tetapi meminati robot (penggemar robot). Walaupun bentuk fizikal robot
keluaran Lego agak keanak-anakkan (penuh warna-warni), akan tetapi tahap kesukaran
kit robot ini bukanlah sesuatu yang boleh diperlekehkan. Untuk membina robot
menggunakan kit robot Lego, pelajar perlulah mempunyai pengetahuan asas yang
kukuh dalam sains dan matematik, selain daripada diberi tunjuk ajar mengenai kaedah
pembinaan berasaskan blok-blok Lego. Berkenaan dengan perisian pula, pelajar
3
mestilah tahu sedikit-sebanyak cara untuk menggunakan Lego Mindstorm NXT bagi
tujuan pemprograman dan pengaturcaraan. Oleh itu, sistem kurikulum yang disediakan
di dalam pakej kit robot, seperti yang dinyatakan di atas, akan digunakan sepenuhnya
bagi melengkapi diri pelajar dengan asas-asas kepada pembinaan robot menggunakan
kit robot Lego, pengaplikasian matematik & sains serta pengaturcaraan. Sudah pastinya
proses pembelajaran akan berlangsung di dalam suasana yang praktikal, interaktif &
kondusif di mana setiap kumpulan yang dianggotai oleh maksimum dua orang pelajar
akan dibekalkan dengan satu set robot Lego NXT.
Jadual di bawah menunjukkan unit-unit aktiviti yang akan digunapakai sebagai silibus di
dalam kurikulum kelab. Segala material serta perincian aktiviti ada di dalam pakej kit
robot NXT Robotics Engineering II – Getting Started Package:
Minggu Aktiviti Tugasan
1 Full Speed Ahead Bangunkan persekitaran
pengaturcaraan, program robot dan
melaksanakan program asas robot
2 The Wheels and Distance Investigation Mengkaji hubungan di antara saiz
roda dan juga jarak yang dilalui oleh
robot berdasarkan kepada bilangan
pusingan roda.
3 The Right Face Membina dua buah program yang
berbeza yang mana setiap satu
menggerakkan robot pada arah
yang berbeza
4
4 The Measured Turns Investigation Mengkaji hubungan di antara
geometri robot, pusingan motor dan
juga magnitude pusingan robot
5 The Clap On, Clap Off Pengenalan kepada sensor bunyi
serta pengaplikasiannya
6 The Frequency and Amplitude Exploration Mengkaji sifat-sifat gelombang bunyi
7 The Follow the Guidelines Membina & melaksanakan program
asas line-following
8 Faster Line Tracking Exploration Mengkaji faktor-faktor yang
signifikan di dalam proses line-
tracking dan menggariskan kaedah
yang boleh digunakan untuk
memperbaiki program line-following
9 Obstacle Detection Membina & melaksanakan program
yang membolehkan robot
bertindakbalas terhadap dua
rangsangan yang berlainan jenis
10 Field of View Investigation Mengkaji kegunaan & sifat-sifat
sensor ultrasonic
11 The Get in Gear Mengkaji kaedah untuk menukar
sistem gear robot serta kesan
penggunaan nisbah gear yang
berbeza terhadap pergerakan robot
12 Gears and Speed Investigation Mengkaji hubungan di antara nisbah
gear dan kelajuan robot
5
4.2 Penyelidikan & Pembangunan
Setelah pelajar dibekalkan dengan ilmu asas yang lengkap berkenaan pembinaan robot
Lego NXT, aktiviti-aktiviti berteraskan penyelidikan akan dimulakan. Dalam fasa ini,
berdasarkan kepada sumber yang ada dilengkapi dengan bimbingan fasilitator, setiap
kumpulan diminta untuk merekacipta robot mengikut spesifikasi yang diberikan. Di
dalam fasa yang sama, pelajar akan didedahkan dengan asas-asas bekerja secara
berkumpulan, kemahiran melakukan penyelidikan bermatlamatkan kepada penyelesaian
masalah, pengaplikasian konsep-konsep matematik & sains serta kemahiran
mendokumentasikan hasil kerja. Berdasarkan kepada testimoni-testimoni yang dicedok
daripada beberapa sumber, proses pembelajaran yang berlangsung di dalam fasa ini
sangat mencabar minda & kebolehan pelajar, mampu menerapkan pelbagai kemahiran
generik serta yang pastinya menyeronokkan.
4.3 Pertandingan
Bagi meningkatkan nilai-nilai kompetitif dan kompetensi pelajar di dalam kemahiran
pembinaan robot berasaskan kit robot Lego NXT, pertandingan-pertandingan rasmi
akan diadakan sesama ahli kelab. Di dalam melaksanakan usaha untuk
memperkenalkan bidang robotik kepada komuniti, pertandingan sebegini akan
dipertontonkan secara umum kepada warga sekolah. Ini dapat meningkatkan motivasi
pelajar untuk menyertai kelab robotik selain daripada mampu menaikkan nama baik
kelab. Selain daripada pertandingan dalaman, kelab juga akan menghantar wakil bagi
menyertai sebarang pertandingan luar yang berkaitan dengan robotik. Sudah pasti,
nama baik sekolah dapat dijulang jika wakil sekolah beraksi cemerlang.
6
4.4 Penilaian
Selain daripada melalui pertandingan, samada dalaman atau luaran, setiap ahli kelab
akan dinilai secara kuantitatif melalui kuiz, ujian teoritikal & praktikal serta penglibatan di
dalam kelab. Ini adalah penting bagi memastikan kualiti diri ahli kelab dapat sekurang-
kurangnya dikekalkan. Selain itu, dengan adanya medium penilaian sebegini, ahli kelab
akan lebih bermotivasi di dalam mengikuti aktiviti-aktiviti kelab selain dapat
mengekalkan persaingan yang sihat sesama ahli.
4.5 Aktiviti Lanjutan
Aktiviti-aktiviti asas sangat sesuai untuk dilaksanakan di dalam fasa awalan, iaitu
semasa proses pengenalan & pendedahan umum terhadap kit robot Lego. Bagi pelajar
yang sudah mula mahir, aktiviti asas dianggap tidak lagi relevan dan pelajar-pelajar ini
akan mula mengharapkan sesuatu yang berlainan dan lebih mencabar. Oleh itu, ada
beberapa aktiviti lanjutan yang yang ingin dicadangkan di dalam teks proposal ini, yang
dijangka dapat memenuhi selera pelajar-pelajar mahir, iaitu:
Rekaan & Pembinaan Robot Berautonomi
Robot Berbilang Agen
Robot SLAM (Simultaneous Localization & Mapping)
Robot Perang Automatik
Robot Humanoid
5. PELAN CADANGAN BILIK OPERASI KELAB
7
Rajah 1 : Pelan Cadangan Bilik Operasi
Rajah 1 menunjukkan pelan cadangan bagi pembinaan bilik operasi kelab. 6 buah
workstation akan digunakan bagi membolehkan kesemua ahli kelab melakukan aktiviti
dengan jayanya. Setiap workstation mampu menampung 2 kumpulan (4 orang pelajar)
dan perlu dilengkapi dengan 2 buah komputer peribadi (sebuah PC bagi setiap
kumpulan) dan beberapa palam sambungan terus ke bekalan kuasa. Sebuah meja
beserta dengan sebuah komputer peribadi juga perlu disediakan untuk kegunaan
fasilitator bagi memudahkan perjalanan proses pembelajaran, pengajaran dan
perlaksanaan aktiviti. LCD projektor juga memainkan peranan yang sangat penting di
dalam sesi pembelajaran lebih-lebih lagi untuk menunjukkan demonstrasi penggunaan
perisian yang digunakan. Dengan adanya projektor, penyampaian ilmu berasaskan
Powerpoint & Flash dapat dilakukan, menjadikan suasana kelas lebih interaktif &
menyeronokkan. Bagi menjadikan bilik operasi kelab lebih teratur dan kemas, sebuah
almari akan digunakan sebagai tempat penyimpanan alatan milik kelab.
6. KELENGKAPAN KIT ROBOT LEGO
8
Kit robot keluaran Lego telah dipilih sebagai material utama aktiviti kelab ini kerana
pakej produk yang ditawarkan adalah sangat lengkap, dijual pada harga berpatutan dan
sesuai untuk pelajar sekolah menengah. Pada ketika ini, berpuluh ribu sekolah &
institusi pengajian tinggi di seluruh dunia menggunakan kit robot Lego sebagai asas
kepada aktiviti-aktiviti makmal mereka. Apabila ditanyakan pendapat berkenaan kit robot
Lego kepada seseorang yang telah merasai sendiri pengalaman mempelajari asas
robotik dengan kit tersebut, kita boleh jangka 3 perkataan yang pastinya akan