LEGO Education® Computer Science & AI je komplexné riešenie obsahujúce 120 kolaboratívnych, praktických a štandardmi zosúladených lekcií, ktorých cieľom je urobiť informatiku a umelú inteligenciu zmysluplnými, relevantnými a intuitívnymi pre učiteľov aj študentov.

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

LEGO Education Science ponúka tri vekovo vhodné riešenia: Predškolský vek až do druhej triedy, Prvá etapa a Druhá fáza. Každé riešenie obsahuje 30 lekcií založených na skúmavom prístupe a v súlade s vzdelávacími štandardmi, ktoré sú intuitívne na prípravu a implementáciu.

Každá sada obsahuje stavebné inštrukcie, tehly a vhodné technologické prvky navrhnuté pre danú vekovú skupinu.

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

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.

Ďalšie párovacie karty, náhradné sady dielov a nabíjačky pre jednoduchšiu správu triedy je možné zakúpiť samostatne alebo ako súčasť zľavnených sád pre školy.

LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia sprístupňuje AI praktickým, zrozumiteľným a bezpečným spôsobom, aby študenti nielen používali AI, ale aj rozumeli, ako funguje. Prostredníctvom hravých, na výučbu pripravených aktivít sa učia počítačové videnie, klasifikáciu a pravdepodobnostné uvažovanie, s dôrazom na súkromie a bezpečnosť už v dizajne.

Všetky AI funkcie bežia lokálne na zariadení študenta a žiadne dáta sa nezdieľajú LEGO® Education Ani s tretími stranami. Osobne identifikovateľné údaje (ako surové snímky z fotoaparátu) sa neukladajú – na zariadení zostávajú len body reprezentujúce polohu tela.

Výučba kľúčových princípov AI

Žiaci pracujú v nasledujúcich oblastiach:

Vnímanie (snímanie dát)

Reprezentácia a odôvodnenie

Učenie sa z dát

Prirodzená interakcia

Spoločenský 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 postupne rozvíjať svoje zručnosti:

Predtrénovaný klasifikátor: interpretácia tried a úrovní dôvery.

Vlastný klasifikátor postojov: zbierka príkladov, iterácia a reflexia možného zaujatosti.

Body Sensing Blocks: pracujú priamo s kľúčovými bodmi (X, Y súradnice), uhlami a vzdialenosťami pre riadenie pohybu v reálnom čase.

Etika a zodpovednosť

Žiaci hodnotia otázky zaujatosti, spravodlivosti, súkromia a širšie spoločenské dopady technológií. Rozvíjajú kritické myslenie spolu s kreatívnym využitím AI.

Pripravení na učenie

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

Každá lekcia je navrhnutá tak, aby trvala 45 minút.

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

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).
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.

Výučba založená na bádaní je dlhodobo podporovaná výskumom. Štúdie ukazujú, že žiaci zapojení do tohto typu učenia rozvíjajú pokročilé vedecké myslenie, ako je experimentovanie, práca s dôkazmi alebo vyvodenie záverov (DiMauro & Furman, 2016).

Podľa prehľadu integrovaných pedagogických prístupov "Learning Through Play at School" (Parker & Thomsen, 2019) má tento spôsob vyučovania pozitívny vplyv nielen na rozvoj vedeckých zručností, ale aj na pochopenie vedeckých konceptov a na učenie matematiky.

Dôležitú úlohu zohráva aj zapojenie žiakov. Výskumný prístup podporuje ich motiváciu, aktívnu účasť na vyučovaní a zároveň posilňuje pozitívny postoj k celoživotnému vzdelávaniu.

Na týchto princípoch stavia LEGO Education Science. Praktické vzdelávanie založené na bádaní umožňuje žiakom dosahovať zmysluplné výsledky v informatike a umelej inteligencii a zároveň podporovať vzdelávacie výsledky všetkých žiakov.

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

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

Áno, všetky lekcie sú bezplatné a dostupné online cez Portál pre učiteľov.

Áno, keď sa prihlásite a nastavíte profil podľa svojej krajiny alebo štátu, všetky lekcie budú priradené podľa príslušných štandardov pre danú lokalitu.

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

Všetok hardvér je možné pripojiť a programovať cez Coding Canvas. Tu môžete získať podrobnú spätnú väzbu a dáta zo svojho hardvéru a využiť širokú škálu generických a hardvérovo špecifických programovacích blokov na oživenie svojich modelov.

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

Kontrolér
Žiaci všeobecne radi majú priamu kontrolu nad modelom, a s ovládačom to dokážu a ešte oveľa viac! Jeho kompaktný dizajn a univerzálnosť s dvoma páčkami znamenajú, že môže tiež slúžiť ako senzor vo vnútri modelu.

Farebný senzor
Farebný senzor je jednou z najrelevantnejších a najintuitívnejších senzorických funkcií. Tento ultrakompaktný senzor môže byť dokonca použitý ako svetelný efekt v niektorých lekciách. Pri priamom spojení s jedným alebo viacerými motormi farebný senzor spôsobí, že motory reagujú 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.

Po pripojení k Coding Canvas môže farebný senzor poskytovať aj hodnoty HSV a odrazu pre pokročilejšie použitie.

Párovacie karty
Chceš pripojiť senzor k viacerým motorom? Stačí ťuknúť kartou na motory a okamžite sa spárujú bez potreby ďalšej konfigurácie.

Hardvér má rôzne kapacity batérie a využitie. V praxi je možné absolvovať aspoň dve lekcie za sebou, ak je hardvér plne nabitý. Výkon sa môže výrazne zvýšiť, ak sa produkt nabíja medzi hodinami, aj keď len 10 minút. Pri nepretržitom použití sú nasledujúce doby 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.

Keď sa hardvér už nedá zapnúť alebo začne blikať červeno, je čas na nabíjanie. Doba nabíjania závisí od faktorov ako teplota a úroveň batérie, ale približné časy nabíjania (od 0 % do 100 %) sú nasledovné:

Dvojitý motor: 40 minút

Jeden motor: 40 minút

Farebný senzor: 30 minút

Kontrolór: 30 minút

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

Párovacie karty sú tiež užitočné pri pripájaní na Kódovacie plátno, pretože farba naskenovanej karty sa používa na filtrovanie zoznamu hardvéru, ktorý je možné pripojiť. Okrem toho sa zobrazí ID naskenovanej karty, čo pomáha identifikovať správny hardvér v zozname. To je veľmi užitočné, najmä v triedach s veľkým množstvom hardvéru.

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

Každá sada LEGO Education Computer Science & AI obsahuje jedinečné zodpovedajúce karty, pričom funguje akákoľvek karta akejkoľvek farby.

V Coding Canvas je možné pripojiť až 10 kusov hardvéru do jedného projektu. Výkon sa môže znížiť, keď je naraz pripojených viacero zariadení, v závislosti od zariadenia a od toho, či sa BLE (Bluetooth Low Energy) používa aj na iné účely v zariadení súčasne.

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

Pre žiakov:
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. Pre skupinu štyroch žiakov stačí len jedno zariadenie. Zariadenie musí mať Bluetooth na pripojenie k hardvéru a kameru (externé USB alebo zabudované webkamery), aby mohlo využívať AI funkcie.

Ostatné hodiny sú "bez obrazovky" a nevyžadujú prístup k zariadeniu. Napriek tomu učitelia stále potrebujú zariadenie a projektor/plátno na vyučovanie obsahu.

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

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

Žiadne prihlásenie študenta: Študenti môžu používať Coding Canvas anonymne, bez akéhokoľvek profilovania. To znamená, že sa neukladajú žiadne osobné údaje žiakov.

Všetko beží na vašom zariadení: To znamená, že programy študentov a všetko, čo robia v Coding Canvas, zostáva v aplikácii na ich zariadení. Dáta z AI sa tiež spracovávajú lokálne na zariadení študenta, takže ani LEGO Education, ani žiadna tretia strana neukladá žiadne obrázky alebo osobné údaje.

Funkcia AI okamžite vymaže obrázky: Aj keď funkcia AI využíva kameru zariadenia študenta na detekciu pozícií a sledovanie tela, obrázky sa okamžite vymažu, keď sa dáta použité na trénovanie modelu uložia do projektu. Aj keď študenti zdieľajú svoje projekty s ostatnými študentmi alebo učiteľmi, obrázky použité v procese sa neukladajú a teda sa nezdieľajú.

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