Sztuczna inteligencja coraz częściej towarzyszy nam w codziennych czynnościach. W czasie wakacji pomaga nam dotrzeć do odległego celu, rozpoznaje obiekty na zdjęciach, pomaga wyszukiwać informacje i dopasowuje wyświetlane treści. Jeszcze zanim świat podbiły współczesne zaawansowane modele językowe, które zwykle kojarzymy teraz z terminem „AI”, spotykaliśmy się z szeroko pojętą sztuczną inteligencją każdego dnia.
Czy jednak samo korzystanie z narzędzi opartych na ai w szkole oznacza, że rozumiemy sposób ich działania? Niekoniecznie. A w dobie trwającej od lat rewolucji AI zrozumienie tego może być jeszcze trudniejsze. Dlatego zadaniem szkoły nie powinno być wyłącznie pokazywanie kolejnych aplikacji. Znacznie ważniejsze jest rozwijanie umiejętności zadawania pytań, analizowania danych, sprawdzania wyników i dostrzegania ograniczeń technologii, a także potencjalnych zagrożeń. Zwłaszcza, że podstawowe zagadnienia związane ze sztuczną inteligencją pojawiły się w nowej podstawie programowej, która już od nadchodzącego roku szkolnego zacznie obowiązywać w klasach IV.
Spis treści:
- AI w szkole, czyli od czego zacząć
- Jakich pomocy użyć do nauki pracy z AI w szkole?
- Jak przygotować się do pracy z AI na lekcji?
- Jak może wyglądać lekcja o AI w szkole?
4.1. Klasyfikacja obrazu na przykładzie pozy i gestów
4.2. Jak uczniowie testują i poprawiają model AI?
4.3. Jakie kompetencje rozwija nauka AI w szkole?
4.4. Jakie wsparcie otrzymuje nauczyciel? - Bezpieczeństwo i prywatność podczas zajęć z AI
5.1. Czy uczniowie muszą zakładać konta?
5.2. Co dzieje się ze zdjęciami wykorzystywanymi przez AI? - AI w szkole – podsumowanie
AI w szkole, czyli od czego zacząć
Wprowadzanie sztucznej inteligencji nie musi rozpoczynać się od skomplikowanych terminów dotyczących uczenia maszynowego. Modele generatywne z pewnością są dobrze znane uczniom i na lekcjach będzie warto porozmawiać również o nich. Jednak zanim do tego przejdziemy, warto aby uczniowie mogli odpowiedzieć, na kilka podstawowych pytań:
- Skąd komputer wie, co widzi?
- Czy może się pomylić?
- Jakie przykłady należy mu pokazać, aby nauczył się rozpoznawać obiekty?
- Co się stanie, jeśli otrzyma za mało danych?
- Czy wynik działania programu zawsze jest prawidłowy?
- Kto odpowiada za decyzję podjętą z wykorzystaniem AI?
Właśnie tutaj szczególnie dobrze sprawdza się nauka przez doświadczenie, co stanowi jeden z fundamentów pracy z LEGO® Education. Zbudowany z klocków model reaguje na polecenia programu, dane z czujnika koloru albo wynik klasyfikacji obrazu. Jeżeli coś działa inaczej, niż byśmy oczekiwali, to możemy zastanowić się, jak to naprawić, poprzez zmianę konstrukcji, kodu programu czy danych treningowych.
Jakich pomocy użyć do nauki pracy z AI w szkole?
Przyzwyczailiśmy się do zestawów LEGO® Education wspierających naukę programowania, takich jak zestawy SPIKE, jednak implementacja elementów sztucznej inteligencji to nowość, którą wprowadzają zestawy LEGO® Education Informatyka i AI. Zgodnie z nazwą, zostały one zaprojektowane w ten sposób, aby być optymalną pomocą w trakcie standardowych zajęć z informatyki w szkole podstawowej. Rodzina obejmuje trzy zestawy dostosowane do kolejnych etapów edukacyjnych:
- LEGO® Education Informatyka i AI 5+ – zestaw dla edukacji wczesnoszkolnej i najstarszych grup przedszkolnych,
- LEGO® Education Informatyka i AI 8+ – zestaw dla klas 4-6,
- LEGO® Education Informatyka i AI 11+ – zestaw dla klas 7-8.
Każdy wariant został przygotowany z myślą o czteroosobowym zespole. Zestawy zawierają klocki LEGO®, elementy elektroniczne i czujniki, a także dostęp do środowiska programistycznego Coding Canvas oraz materiałów dla nauczyciela. Dla każdego poziomu przewidziano 30 lekcji zorganizowanych w sześć modułów tematycznych. Pojedyncze zajęcia można przeprowadzić w czasie jednej, około 45-minutowej lekcji. Więcej o nowych zestawach przeczytasz na blogu Moje Bambino – Nowe zestawy LEGO® Education Informatyka i AI
Jak przygotować się do pracy z AI na lekcji?
Programowanie odbywa się w środowisku LEGO® Education Coding Canvas. W zależności od wieku uczniów można korzystać z bloków opartych na ikonach lub słowach (tylko zestaw 5+). Starsze i bardziej zaawansowane grupy mogą następnie przejść do programowania tekstowego w języku Python – stosowny poradnik, jak zacząć pracę z Pythonem znajdziecie tutaj.
W każdym przedziale wiekowym oprócz modułów poświęconych koncepcjom programistycznym, takim jak pętle, instrukcje warunkowe czy zmienne, pojawia się również moduł poświęcony AI i danym. Uczniowie poznają klasyfikację, sprawdzają, jak komputer uczy się na podstawie przykładów, oraz tworzą własne interakcje wykorzystujące rozpoznawanie obrazu.
Jak może wyglądać lekcja o AI w szkole?
Klasyfikacja obrazu na przykładzie pozy i gestów
Wyobraźmy sobie zajęcia, podczas których uczniowie budują model reagujący na określone przedmioty albo gesty – to np. lekcje takie jak Roztańczony robot czy Zapozuj jak gwiazda.
Uczniowie najpierw ustalają, jakie kategorie ma rozpoznawać program – na przykład podniesienie ręki, czy skierowanie obu w dół. Aplikacja Coding Canvas wykorzystuje do tego widok z kamery naszego komputera. Początkowo uczniowie mogą skorzystać z gotowych klasyfikatorów – dzięki czemu mają punkt odniesienia, pokazujący jak powinien działać dobrze wytrenowany model. Następnie obmyślają własną pozę do rozpoznania (im kreatywniej, tym lepiej) i trenują klasyfikator. Po połączeniu go z własnym kodem sprawdzają, czy model LEGO® wykonuje właściwą reakcję.
Jak uczniowie testują i poprawiają model AI?
I właśnie wtedy rozpoczyna się najważniejsza część lekcji. Co się stanie, jeżeli korzystamy z kamerki przy słabym oświetleniu? Jak często zdarza nam się błędna klasyfikacja? Czy jest różnica, jeśli stworzymy klasyfikator na podstawie 5, 10 czy 15 zdjęć? Jak dużo danych potrzebujemy, aby z dużą pewnością odróżniać od siebie zbliżone do siebie pozy? Uczniowie tworzą hipotezy, prowadzą próby, analizują błędy i modyfikują rozwiązanie. Uczą się w ten sposób, że sztuczna inteligencja nie „wie”, nie „myśli” i nie „rozumie”. Uczą się świata tak jak człowiek, że kluczowe znaczenie ma między innymi ilość i jakość dostarczonych danych, a nasze błędy mogą przekładać się na błędne działanie algorytmu.
Jakie kompetencje rozwija nauka AI w szkole?
Wartość takich zajęć nie kończy się na nauce programowania i pracy ze sztuczną inteligencją. Praca z fizycznym modelem rozwija kilka grup kompetencji jednocześnie. Uczniowie muszą:
- podzielić się zadaniami w zespole,
- wspólnie zaplanować rozwiązanie,
- opisać oczekiwany sposób działania modelu,
- zbudować i zaprogramować prototyp,
- sprawdzić go w różnych warunkach,
- wyciągnąć wnioski z nieudanych prób,
- przedstawić oraz uzasadnić wprowadzone poprawki.
Metodyka LEGO® Education nie tylko pozwala na popełnianie błędów, ale wykorzystuje je do utrwalenia wiedzy i nauki rozwiązywania problemów i logicznego rozumowania. Kluczowe jest nie to, aby uczniowie skonstruowali i zaprogramowali coś, co działa, ale przede wszystkim, aby potrafili powiedzieć, dlaczego model zachowuje się tak a nie inaczej i w jaki sposób wpadli na takie, a nie inne rozwiązanie.
Jakie wsparcie otrzymuje nauczyciel?
Prowadzący zajęcia nie musi być programistą ani specjalistą od uczenia maszynowego, ani nawet mieć wielkiego doświadczenia z korzystania z systemów AI. Zestawom towarzyszy internetowy Portal dla Nauczyciela LEGO, w którym znajdują się między innymi:
- kompletne scenariusze lekcji,
- prezentacje do wyświetlenia w klasie,
- instrukcje prowadzenia poszczególnych etapów,
- objaśnienia pojęć informatycznych,
- propozycje pytań kierowanych do uczniów.
Każdy moduł obejmuje cztery lekcje oraz końcowe wyzwanie projektowe. Ułatwia to zarówno przeprowadzenie pojedynczych zajęć, jak i zaplanowanie dłuższego cyklu, podczas którego uczniowie stopniowo rozwijają swoje umiejętności.
Bezpieczeństwo i prywatność podczas zajęć z AI
W dobie narastającej dyskusji o higienie cyfrowej najmłodszych i zagrożeniach związanych z nowymi technologiami, w tym AI, ważne jest bezpieczeństwo.
Czy uczniowie muszą zakładać konta?
Aplikacja Coding Canvas nie wymaga zakładania uczniowskich kont, a projekty są zapisywane lokalnie.
Co dzieje się ze zdjęciami wykorzystywanymi przez AI?
Obrazy używane przez funkcje AI nie są gromadzone ani przechowywane przez firmę lub podmioty trzecie, działają więc tylko lokalnie.
Sama praca nie bazuje też w żadnym stopniu na modelach generatywnej AI – uczniowie nie są w stanie z pomocą aplikacji generować obrazu i tekstu.
AI w szkole - podsumowanie
Nowe zestawy LEGO® Education Informatyka i AI mogą w przystępnie wprowadzić uczniów w podstawy działania sztucznej inteligencji w sposób zgodny z nowymi założeniami programowymi. Jednak nie musi to oznaczać końca edukacji AI w szkole.
Zrozumienie tego, jak działają otaczające nas algorytmy, co wpływa na poprawność ich działania czy osiągane wyniki może stanowić tylko wstęp do dalszej pracy, nie tylko na lekcjach informatyki. Zrozumienie jak działa AI to droga do zrozumienia jak bezpiecznie korzystać z dostępnych powszechnie chatów czy generatorów obrazu. W ten sposób budujemy u uczniów zdrowe podejście do technologii – świadomość jej potencjału, umiejętność jej efektywnego i produktywnego wykorzystania w pracy, nauce i w codziennym życiu, przy jednoczesnej wiedzy o jej ograniczeniach, zagrożeniach czy możliwych błędach.
Jeżeli chcesz wprowadzić atrakcyjne zajęcia ze sztucznej inteligencji na twoich lekcjach informatyki, zapoznaj się z ofertą nowych zestawów LEGO Education Informatyka i AI w Moje Bambino:
Pamiętaj, że Moje Bambino ma w swojej ofercie szkolenia ze wszystkich zestawów LEGO® Education, prowadzone przez certyfikowanych trenerów Akademii LEGO® Education:
