LEGO Education Science podporuje výučbu informatiky a umelej inteligencie naprieč ročníkmi prostredníctvom silného dodržiavania Next Generation Science Standards (NGSS) a ďalšieho mapovania na štátne špecifické vzdelávacie štandardy. To zabezpečuje kvalitné a relevantné vyučovanie vo všetkých krajinách.

Komplexné riešenie LEGO Education® Computer Science & AI zahŕňa 90 spolupracujúcich, praktických a štandardom zladených lekcií, navrhnutých tak, aby informatika a umelá inteligencia boli zmysluplné, relevantné a intuitívne pre učiteľov aj študentov.

LEGO Education Science ponúka tri vekovo primerané riešenia: Predškolský vek až do druhej triedy, Prvá etapa a Druhá fáza. Každé z týchto riešení obsahuje 30 lekcií v súlade s vzdelávacími štandardmi a založenými na skúmavom prístupe, ktorý je intuitívny na prípravu aj implementáciu.

Každá sada je určená pre 4 žiakov a obsahuje nasledujúce prvky.

Stavebné inštrukcie, kocky a relevantné technologické prvky navrhnuté pre danú vekovú skupinu sú vždy súčasťou balíka.

5+ rokov:
276 kusov kusov, vrátane 1 diel jednomotorového, 1 diel farebného senzora, 1 diel párovacej karty, 1 diel 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1 diel prepravnej krabice a tlačených manuálov s návodom na stavbu.

8+ rokov:
321 kusov vrátane 1 diel dvojmotora, 1 diel farebného senzora, 1 diel párovacej karty, 1 diel 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1 diel prepravnej krabice a tlačených manuálov s návodom na stavbu.

11+ rokov:
379 kusov kusov, vrátane 1 dielu s jedným motorom, 1 diel dvojmotora, 1 diel farebného senzora, 1 diel ovládača, 2 dielne párovacie karty, 1 diel 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1 diel prepravnej krabice a tlačených manuálov s návodom na stavbu.

Samostatne alebo v zľavnených sadách pre školy je možné zakúpiť ďalšie párovacie karty, náhradné sady dielov a nabíjačky pre jednoduchšiu správu vyučovania v triede.

Prostredníctvom hravých aktivít pripravených na vyučovanie sa žiaci učia počítačové videnie, klasifikáciu a pravdepodobnostné uvažovanie. LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia robí umelú inteligenciu praktickou, bezpečnou a zrozumiteľnou, takže ju študenti nielen používajú, ale aj rozumejú, ako funguje.

Všetky AI funkcie bežia lokálne na zariadení študenta a žiadne dáta sa nezdieľajú LEGO® Education Ani s tretími stranami. Osobné údaje sa neukladajú – na zariadení zostávajú len body reprezentujúce polohu tela.

Výučba kľúčových princípov AI

Žiaci pracujú s oblasťami ako vnímanie (zachytávanie dát), reprezentácia a uvažovanie, učenie sa z dát, prirodzená interakcia a sociálny dopad technológií. Obsah je v súlade s rámcom CSTA a s novými štandardmi pre výučbu AI, ako sú AI4K12 a AAAI.

Postupná vzdelávacia trajektória

Žiaci môžu svoje zručnosti rozvíjať postupne. Pracujú s predtrénovaným klasifikátorom, vytvárajú vlastný klasifikátor postoja a používajú body scan bloky na ovládanie pohybu v reálnom čase.

Etika a zodpovednosť

Otázky spravodlivosti, zaujatosti, súkromia a širších sociálnych dopadov technológií sú aktívne hodnotené žiakmi, čím rozvíjajú kritické myslenie spolu s kreatívnym využitím AI.

Pripravení na učenie

Riešenie je systematicky vedené, jednoduché na použitie a prispôsobené veku žiakov. Hotové vyučovacie scenáre znižujú zložitosť a umožňujú efektívne zavedenie informatiky a umelej inteligencie do školskej praxe.

Každá lekcia LEGO® Education Informatika je navrhnutá tak, aby sa učila za 45 minút.

Skupiny s viac ako štyrmi žiakmi sa neodporúčajú. Program LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia je navrhnutá pre prácu štyroch študentov naraz, zatiaľ čo skupiny môžu byť menšie ako štyria.

Je navrhnutý tak, aby podporoval výučbu informatiky naprieč ročníkmi, pričom silne zodpovedá štandardom Asociácie učiteľov informatiky (CSTA), s dodatočným mapovaním na jednotlivé štáty a krajiny.

Obsah LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia pokrýva základné koncepty informatiky, vrátane výpočtových systémov, dát a analýz, algoritmov a programovania, ako aj umelej inteligencie (AI).

Podobne výskumy ukazujú, že žiaci zapojení do učenia založeného na bádaní rozvíjajú pokročilé vedecké myslenie, ako je experimentovanie, hodnotenie dôkazov a vyvodenie záverov (DiMauro & Furman, 2016).

Prehľad integrovaných pedagogických prístupov "Learning Through Play at School" (Parker & Thomsen, 2019) naznačuje, že vyučovanie založené na bádaní má pozitívny vplyv na rozvoj vedeckých zručností a pochopenie vedeckých konceptov, na učenie matematiky, ako aj na silné zapojenie a motiváciu žiakov, čím podporuje pozitívny vzťah k celoživotnému vzdelávaniu.

Vďaka overenej metodológii podporuje LEGO Education Science vzdelávacie výsledky všetkých žiakov. Praktické učenie založené na skúmaní zabezpečuje, že každý študent dosiahne zmysluplné výsledky v oblasti informatiky a umelej inteligencie.

Účet LEGO® Môže byť vytvorený zadarmo pomocou e-mailovej adresy alebo existujúceho účtu Google, Facebooku, Apple alebo EPIC Games. Na prihlásenie potrebujete mať účet. LEGO®.

Keď si vytvoríte profil, uvidíte len najrelevantnejší obsah založený na vašej lokalite a veku/ročníkoch, ktoré učíte. Vytvorenie aplikácie minimalizuje čas strávený vyhľadávaním a prípravou lekcií a zároveň zjednodušuje učiteľský zážitok.

Áno, všetky lekcie sú zadarmo a prezrádzané Portál pre učiteľov sú dostupné online.

Keď sa prihlásite a nastavíte si profil podľa svojej krajiny alebo štátu, všetky lekcie budú priradené podľa príslušných štandardov pre dané miesto.

Nie je možné sťahovať lekcie na offline použitie; Keď však hodinu otvoríte, načíta sa na pozadí, aby zabezpečila plynulý zážitok aj pri nestabilnom internetovom pripojení.

Lekcie sú vyučované online prostredníctvom Teacher Portalu, aby boli aktuálne a obsahovali všetky potrebné funkcie. Poznámky pre učiteľov ku každej lekcii sú dostupné na stiahnutie a tlač.

Prostredníctvom Kódovacieho plátna je možné pripojiť a naprogramovať všetok hardvér. Môžete využiť širokú škálu generických a hardvérovo špecifických programovacích blokov na oživenie svojich modelov, pričom zároveň získavate podrobnú spätnú väzbu a dáta z hardvéru.

Jednomotorový a dvojmotorový
V širokej škále modelov sa tieto zariadenia používajú tam, kde je fyzický pohyb potrebný na funkciu alebo na zvýšenie zapojenia žiakov. Každý motor môže byť použitý samostatne – stačí nastaviť štart výstupu motora – alebo ho môžete bezdrôtovo pripojiť k senzorom pomocou pripojovacích kariet, alebo pripojiť k Coding Canvas pre plnú kontrolu.

Kontrolér
S ovládačom môžu študenti robiť oveľa viac a všeobecne radi majú priamu kontrolu nad modelom. Jeho kompaktný dizajn a univerzálnosť s dvoma páčkami znamenajú, že môže tiež slúžiť ako senzor vo vnútri modelu.

Farebný senzor
Jednou z najrelevantnejších a najintuitívnejších senzorických funkcií je farebný senzor. V niektorých lekciách môže byť tento ultrakompaktný senzor dokonca použitý ako svetelný efekt. Pri priamom spojení s jedným alebo viacerými motormi spôsobuje ich reakciu nasledovne:

Biela (farba LEGO 001)
Jednomotorová akcia: Ignorovať
Dvojitá motorická akcia: Ignorovať

Modrá (farba LEGO 023)
Jednomotorový pohyb: Jeden otoč v smere hodinových ručičiek
Dvojmotorický pohyb: Posuňte sa o jeden otoč dopredu

Žltá (farba LEGO 024)
Jednomotorová akcia: Jedno otočenie proti smeru hodinových ručičiek
Dvojitá motorická akcia: Ustúpte o jeden otoč

Zelená (farba LEGO 028)
Jednomotorová akcia: deväťdesiat stupňov v smere hodinových ručičiek
Dvojitý motorický pohon: Otáčanie o deväťdesiat stupňov*

Červená (farba LEGO 021)
Jednomotorová akcia: deväťdesiat stupňov proti smeru hodinových ručičiek
Dvojitý motorický pohon: Otáčanie o deväťdesiat stupňov*

Fialová (farba LEGO 324)
Jednomotorová akcia: Režim kopania
Dvojitý motorický mechanizmus: Režim kopania

Modro-zelená (LEGO 107 Color)
Jednomotorová akcia: Režim kývania
Dvojmotorová akcia: Režim kývania

*Rotačná funkcia závisí od priemeru kolesa a konštrukcie modelu.

Farebný senzor dokáže tiež poskytovať hodnoty HSV a odrazu, keď je pripojený k Coding Canvas pre pokročilejšie použitie.

Párovacie karty
Stačí len ťuknúť na kartu motorov a tie sa okamžite spárujú bez potreby ďalšej konfigurácie, ak chcete senzor pripojiť k viacerým motorom.

Hardvér má rôzne kapacity batérií a rôzne využitia. Ak je plne nabitý, je možné absolvovať aspoň dve lekcie za sebou v praxi. Výkon sa dá výrazne zvýšiť nabíjaním medzi hodinami, aj keď len na 10 minút. Pri nepretržitom použití platia nasledujúce časy behu:

Ovládač: Približne 80 minút nepretržitého používania*

Farebný senzor: Približne 90 minút nepretržitého používania*

Jeden motor: približne 150 minút nepretržitého používania*

Dvojmotor: približne 265 minút nepretržitého používania*

*Veľmi závisí od toho, ako študenti interagujú s modelmi.

Je čas nabíjať, keď sa hardvér už nedá zapnúť alebo začne blikať červeno. Približné časy nabíjania (od 0 % do 100 %) sú nasledovné, pričom čas závisí od faktorov ako teplota a úroveň batérie:

Dvojitý motor: 40 minút

Jeden motor: 40 minút

Farebný senzor: 30 minút

Kontrolór: 30 minút

Môžete použiť akúkoľvek kartu z akejkoľvek sady a bez ohľadu na farbu si karty navzájom nebudú prekážať. Všetko bude fungovať dobre, aj keď máte päť skupín, ktoré všetky používajú modrú kartu. Každá karta obsahuje jedinečné ID, ktoré hardvér bezdrôtovo skenuje, čo jej pomáha rozlíšiť skupiny, aj keď používajú rovnakú farbu.

Pri pripájaní do Coding Canvas sú užitočné aj párovacie karty, pretože farba skenovanej karty sa používa na filtrovanie zoznamu hardvéru, ktorý je možné pripojiť. Okrem toho sa zobrazuje ID naskenovanej karty, čo pomáha identifikovať správny hardvér v zozname. Najmä v triedach s veľkým množstvom hardvéru je to veľmi užitočné.

Aj bez karty môžete pripojiť hardvér. Stačí vybrať možnosť "Pripojiť sa bez karty" a pokračovať v procese pripojenia.

Jedinečné zodpovedajúce karty sú súčasťou každej sady LEGO Education Computer Science & AI a každá karta akejkoľvek farby bude fungovať.

V Coding Canvas je možné pripojiť až 10 kusov hardvéru v jednom projekte. Pri pripojení viacerých zariadení naraz môže výkon klesnúť, v závislosti od zariadenia a od toho, či sa BLE (Bluetooth Low Energy) používa aj na iné účely súčasne.

Keď je hardvér pripojený k zariadeniu s internetovým pripojením, automaticky sa aktualizuje (ak je dostupná aktualizácia). Ak aktualizácia zlyhá, začne blikať v dúhovom vzore. V takom prípade sa prosím pokúsite znovu pripojiť a hardvér sa pokúsi aktualizáciu vykonať automaticky znova.

Pre žiakov:
Pre skupinu štyroch žiakov stačí len jedno zariadenie. Na niektoré hodiny potrebujú študenti zariadenie, ako je notebook alebo Chromebook s pripojením na internet a prehliadačom Chromium (napr. Google Chrome alebo Microsoft Edge), alebo iPad s nainštalovaným Coding Canvas. Zariadenie musí mať Bluetooth na pripojenie k hardvéru a kameru (externé USB alebo zabudované webkamery), aby mohlo využívať AI funkcie.

Niektoré hodiny sú "bez obrazovky" a žiaci nepotrebujú prístup k tomuto zariadeniu. Napriek tomu učitelia stále potrebujú zariadenie a projektor/plátno na vyučovanie obsahu.

Coding Canvas vyžaduje internetové pripojenie pre Chromebooky, PC, Mac a podobné zariadenia. Existuje aplikácia pre iOS, ktorú je možné používať offline.

LEGO Education Coding Canvas je navrhnutý tak, aby chránil súkromie študentov a bol bezpečný. Bolo prijatých niekoľko opatrení na zabezpečenie bezpečného používania:

Žiadne prihlásenie študenta: Študenti môžu používať Coding Canvas anonymne, bez akéhokoľvek profilovania. Osobné údaje žiakov sa neukladajú.

Všetko beží na zariadení žiaka: programy študentov a všetko, čo robia v Coding Canvas, zostáva v aplikácii na ich zariadení. AI dáta sú tiež spracované lokálne na zariadení študenta, takže žiadne obrázky ani osobné údaje nie sú uložené LEGO Education ani žiadnou treťou stranou.

Funkcia AI okamžite vymaže obrázky: Aj keď funkcia AI využíva kameru zariadenia študenta na detekciu pozícií a sledovanie tela, obrázky sa okamžite vymažu, keď sú dáta použité na trénovanie modelu uložené v projekte. Ak študenti zdieľajú svoje projekty s ostatnými žiakmi alebo učiteľmi, obrázky použité v procese sa neukladajú, a teda ani zdieľajú.

Tieto opatrenia boli zavedené na zabezpečenie ochrany súkromia a bezpečnosti žiakov pri používaní technológií AI.