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

Cieľom komplexného riešenia LEGO Education® Computer Science & AI je spraviť informatiku a umelú inteligenciu zmysluplnými, relevantnými a intuitívnymi pre učiteľov aj študentov. Obsahuje 120 kolektívnych, praktických a štandardmi zladených lekcií.

LEGO Education Science ponúka tri vekovo vhodné riešenia: Predškolský vek až do druhej triedy, Prvá etapa a Druhá fáza. Každé z týchto riešení obsahuje 40 lekcií založených na skúmaní a v súlade s vzdelávacími štandardmi, ktoré sú intuitívne na prípravu aj implementáciu.

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

Balík vždy obsahuje stavebné inštrukcie, kocky a vhodné technologické prvky navrhnuté pre danú vekovú skupinu.

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 v zľavnených sadách pre školy.

Študenti sa učia počítačové videnie, klasifikáciu a pravdepodobnostné uvažovanie prostredníctvom hravých aktivít pripravených na vyučovanie. LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia sprístupňuje AI bezpečným, praktickým a zrozumiteľným spôsobom, takže študenti nielen používajú AI, ale aj rozumejú, ako funguje.

Žiadne údaje sa nezdieľajú s LEGO® Education alebo s tretími stranami a všetky AI funkcie bežia lokálne na zariadení študenta. Nie sú uložené žiadne osobné identifikačné údaje – v 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, ako aj s novými štandardmi vyučovania AI, ako sú AI4K12 a AAAI.

Postupná vzdelávacia trajektória

Postupne môžu žiaci rozvíjať svoje zručnosti. Vytvárajú si vlastný klasifikátor držania tela, pracujú s predtrénovaným klasifikátorom a používajú bloky skenovania tela na ovládanie pohybu v reálnom čase.

Etika a zodpovednosť

Žiaci aktívne hodnotia otázky spravodlivosti, zaujatosti, súkromia a širších spoločenských dopadov technológií, pričom 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 umožňujú efektívne zavedenie informatiky a umelej inteligencie do školskej praxe a zároveň znižujú zložitosť.

Lekcie LEGO® Education Kurzy informatiky sú navrhnuté tak, aby sa dali pohodlne vyučovať za jednu hodinu, teda za 45 minút.

Program LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia je navrhnutá pre štyroch študentov, ktorí môžu spolupracovať na jednom súbore. Skupiny môžu byť menšie, ale viac ako štyroch žiakov v skupine sa neodporúča.

Program podporuje výučbu informatiky naprieč ročníkmi a je silne v súlade so štandardmi Asociácie učiteľov informatiky (CSTA). Zároveň je dopĺňaná mapovaním do konkrétnych krajín a krajín.

Obsah LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia zahŕňa kľúčové oblasti informatiky – výpočtové systémy, dáta a ich analýzu, algoritmy a programovanie a umelú inteligenciu (AI).

Výskum potvrdzuje, 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) uvádza, že vyučovanie založené na bádaní pozitívne ovplyvňuje rozvoj vedeckých zručností, pochopenie vedeckých konceptov a učenie matematiky. Zároveň podporuje silné zapojenie a motiváciu žiakov, a tým aj ich pozitívny prístup k celoživotnému vzdelávaniu.

Vďaka tejto overenej metodológii LEGO Education Science podporuje vzdelávacie výsledky všetkých žiakov. Praktické a bádateľné učenie umožňuje každému študentovi dosiahnuť zmysluplné výsledky v oblasti informatiky a umelej inteligencie.

Na prístup k nemu potrebuješ mať účet LEGO®. Toto je možné vytvoriť zadarmo pomocou e-mailovej adresy alebo cez existujúci účet Google, Facebooku, Apple alebo EPIC Games.

Keď si vytvoríte profil, uvidíte relevantný obsah len na základe vašej lokality a veku alebo ročníkov, ktoré sa učíte. Prihlásenie tak zjednodušuje prácu učiteľa, šetrí čas pri hľadaní materiálov a uľahčuje prípravu hodín.

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

Po prihlásení a nastavení profilu podľa krajiny alebo krajiny budú všetky lekcie automaticky priradené podľa príslušných vzdelávacích štandardov danej lokality.

Lekcie prebiehajú online cez Teacher Portal, aby boli aktuálne a obsahovali všetky potrebné funkcie. Nie je možné stiahnuť celú lekciu na offline použitie.

Avšak po otvorení sa lekcia načítava na pozadí, čo zabezpečuje plynulý chod aj pri nestabilnom internetovom pripojení. Poznámky pre učiteľov ku každej lekcii si môžete stiahnuť a vytlačiť.

Všetok hardvér je možné pripojiť a programovať cez Coding Canvas. K dispozícii je široká škála generických a hardvérovo špecifických programovacích blokov, ktoré oživia vaše modely a zároveň vám umožnia získať podrobnú spätnú väzbu a dáta z hardvéru.

Jednomotorový a dvojmotorový
Tieto zariadenia sa používajú v širokej škále modelov všade tam, kde je potrebný fyzický pohyb – či už na funkčnosť modelu alebo na zvýšenie zapojenia študentov. Každý motor môže byť použitý samostatne jednoduchým nastavením výstupu, alebo môže byť bezdrôtovo pripojený k senzorom pomocou párovacích kariet alebo pripojený k Kódovaciemu plátnu pre plnú kontrolu.

Kontrolér
Vďaka ovládaču môžu študenti priamo ovládať model, čo výrazne zvyšuje ich zapojenie. Kompaktný dizajn a dve páčky umožňujú používať ovládač priamo ako senzor v modeli.

Farebný senzor
Jednou z najintuitívnejších senzorických funkcií je farebný senzor. V niektorých lekciách sa to dá použiť aj ako svetelný efekt. Pri priamom spojení s jedným alebo viacerými motormi vyvolá nasledujúce reakcie:

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 Kódovaciemu plátnu môže farebný senzor poskytovať aj hodnoty HSV a odrazov pre pokročilejšie použitie.

Párovacie karty
Na spárovanie stačí vložiť kartu na motory a zariadenie sa pripojí okamžite bez potreby ďalšej konfigurácie. To je obzvlášť praktické pri pripojení senzora k viacerým motorom.

Jednotlivé zariadenia majú rôznu kapacitu batérie a využitie. Keď sú plne nabité, je možné absolvovať aspoň dve lekcie za sebou bez problémov. Výdrž batérie sa dá predĺžiť aj krátkym nabitím medzi lekciami – napríklad desaťminútové dobitie môže výrazne zvýšiť výkon.

Približný čas prevádzky pri nepretržitom používaní:

Ovládač: Približne 80 minút*

Farebný senzor: približne 90 minút*

Jeden motor: približne 150 minút*

Dvojitý motor: približne 265 minút*

*Skutočná výdrž závisí od toho, ako študenti pracujú s modelmi.

Zariadenie treba nabíjať, keď ho nemožno zapnúť alebo začne blikať červené svetlo. Približné časy nabíjania (od 0 % do 100 %) sú nasledovné – skutočný čas sa môže líšiť v závislosti od teploty a aktuálneho stavu batérie:

Dvojitý motor: 40 minút

Jeden motor: 40 minút

Farebný senzor: 30 minút

Kontrolór: 30 minút

Akúkoľvek kartu z akejkoľvek sady možno použiť bez ohľadu na farbu a karty sa navzájom nevyrušujú. Všetko bude fungovať správne, aj keď päť skupín použije tú istú modrú kartu.

Každá karta obsahuje jedinečné ID, ktoré hardvér číta bezdrôtovo. To mu umožňuje rozlišovať medzi skupinami, aj keď používajú karty rovnakej farby.

Pri pripájaní do Coding Canvas sú užitočné aj párovacie karty, pretože farba naskenovanej karty sa používa na filtrovanie zoznamu dostupného hardvéru. Zobrazuje sa aj ID karty, čo uľahčuje identifikáciu správneho zariadenia – najmä v triedach s väčším množstvom hardvéru.

Áno, hardvér sa dá 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. Každá karta, bez ohľadu na farbu, bude fungovať správne.

V Coding Canvas je možné súčasne pripojiť až 10 zariadení v jednom projekte. Pri pripojení väčšieho počtu zariadení sa výkon môže zhoršiť v závislosti od typu zariadenia a od toho, či sa Bluetooth Low Energy (BLE) používa súčasne na iné účely.

Ak je hardvér pripojený k zariadeniu s prístupom na internet, aktualizácie prebiehajú automaticky (ak je dostupná nová verzia).

V prípade neúspešnej aktualizácie zariadenie začne blikať v dúhovom vzore. Stačí ho znova zapojiť a aktualizácia sa pokúsi automaticky spustiť znova.

Pre žiakov:

Pre skupinu štyroch žiakov stačí jedno zariadenie. Niektoré lekcie vyžadujú notebook alebo Chromebook s pripojením na internet a prehliadač Chromium (napr. Google Chrome alebo Microsoft Edge) alebo iPad s nainštalovanou aplikáciou Coding Canvas. Zariadenie musí podporovať Bluetooth na pripojenie hardvéru a mať kameru (externé USB alebo zabudované webkamery), aby využilo funkcie AI.

Niektoré hodiny sú "bez obrazoviek" a žiaci zariadenie nepotrebujú. Učiteľ však vždy potrebuje zariadenie a projektor alebo plátno na prezentáciu učebného obsahu.

Pre Chromebooky, PC, Mac a podobné zariadenia vyžadujú internetové pripojenie cez Coding Canvas. Pre iOS je k dispozícii aplikácia, ktorú je možné používať aj offline.

LEGO Education Coding Canvas je navrhnutý s ohľadom na bezpečnosť a súkromie študentov. Boli zavedené nasledujúce opatrenia:

Žiadne prihlásenie študenta: Študenti môžu aplikáciu používať anonymne bez akéhokoľvek profilovania. Žiadne osobné údaje sa neukladajú.

Všetko beží na zariadení študenta: Programy a všetka práca zostávajú uložené priamo v aplikácii na zariadení. Dáta z AI sa spracovávajú lokálne, takže ani LEGO Education, ani tretie strany neukladajú obrázky ani osobné informácie.

Funkcia AI okamžite vymaže obrázky: Kamera zariadenia slúži na detekciu pozícií a sledovanie tela, ale po spracovaní sú snímky okamžite vymazané. Ak študenti zdieľajú projekty s inými žiakmi alebo učiteľmi, použité obrázky sa neukladajú ani nezdieľajú.

Tieto opatrenia zabezpečujú súkromie a bezpečné používanie technológií AI vo vyučovaní.