Komplexné LEGO Education® Computer Science & AI riešenie poskytuje celkovo 90 praktických a tímových lekcií, ktoré sú v súlade s vzdelávacími štandardmi. Ich cieľom je sprístupniť informatiku a umelú inteligenciu učiteľom a žiakom tak, aby vyučovanie bolo zrozumiteľné, zmysluplné a prirodzene zapadalo do školského prostredia.

LEGO Education Science podporuje výučbu informatiky a umelej inteligencie v rôznych ročníkoch tým, že dodržiava Next Generation Science Standards (NGSS) a ďalej sa prispôsobuje štátnym vzdelávacím štandardom. To zabezpečuje kvalitné a relevantné vyučovanie naprieč vzdelávacími systémami.

LEGO Education Science ponúka tri vekovo vhodné riešenia: Predškolský vek až do druhej triedy, Prvá etapa a Druhá fáza. Každá z týchto variantov obsahuje 30 lekcií založených na skúmavom prístupe, ktoré sa ľahko pripravujú a aplikujú v triede.

Sety LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia sú navrhnuté tak, aby pracovali v skupine až štyroch študentov. Každý balík obsahuje stavebné inštrukcie, LEGO® tehly a technologické prvky prispôsobené danej vekovej kategórii.

5+ rokov:
Balík obsahuje 276 dielov, vrátane 1× jedného motora, 1× farebného senzora, 1× párovacej karty, 1× 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1× transportnej krabičky a tlačených manuálov s návodom na stavbu.

8+ rokov:
Sada obsahuje 321 dielov, vrátane 1× dvojitého motora, 1× farebného senzora, 1× párovacej karty, 1× 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1× transportnej krabičky a tlačených stavebných inštrukcií.

11+ rokov:
V balení je celkovo 379 dielov, vrátane 1× jedného motora, 1× dvojitého motora, 1× farebného senzora, 1× ovládača, 2× párovacích kariet, 1× 20cm USB-C nabíjacieho kábla, 1× prepravnej krabice a tlačených manuálov s návodmi na stavbu.

Pre školy je možné zakúpiť ďalšie párovacie karty, náhradné diely alebo nabíjačky samostatne alebo v zľavnených sadách, čo uľahčuje riadenie a organizáciu vyučovania v triede.

Počas lekcií žiaci objavujú princípy umelej inteligencie prostredníctvom hravých a praktických aktivít. LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia prezentuje témy ako počítačové videnie, klasifikácia alebo pravdepodobnostné uvažovanie zrozumiteľným a bezpečným spôsobom, vďaka čomu študenti nielen používajú technológie, ale aj rozumejú, ako fungujú.

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

Princípy AI v praxi

Žiaci sú oboznámení s oblasťami ako zachytávanie dát (vnímanie), reprezentácia a uvažovanie, učenie sa z dát, prirodzená interakcia alebo sociálny vplyv technológií. Obsah spĺňa rámce CSTA, ako aj nové štandardy pre vzdelávanie v oblasti AI, ako sú AI4K12 a AAAI.

Postupný rozvoj zručností

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

Etický kontext a zodpovedné používanie

Výučba zahŕňa aj hodnotenie otázok spravodlivosti, možnej zaujatosti v dátach, ochrany súkromia a širších spoločenských dopadov technológií. Týmto spôsobom žiaci rozvíjajú kritické myslenie a zodpovedný prístup k používaniu AI.

Pripravený do školy

Celé riešenie je systematicky vedené a prispôsobené veku žiakov. Pripravené vyučovacie scenáre umožňujú zavádzanie informatiky a umelej inteligencie do školskej praxe a pomáhajú učiteľom efektívne organizovať vyučovanie.

Lekcie LEGO® Education Kurzy informatiky sú navrhnuté tak, aby sa dali realizovať v jednej štandardnej hodine, teda približne za 45 minút.

Tutoriál LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia je navrhnutá pre štyroch študentov, ktorí môžu spolupracovať na jednom súbore. Samozrejme, skupiny môžu byť aj menšie, ale počet žiakov by nemal presiahnuť štyroch.

Obsah je vytvorený na podporu výučby informatiky v rôznych ročníkoch a zároveň spĺňa štandardy Asociácie učiteľov informatiky (CSTA). Zahŕňa tiež ďalšie mapovanie vzdelávacích štandardov jednotlivých štátov a krajín.

Program LEGO® Education Informatika a umelá inteligencia pokrýva kľúčové oblasti informatiky, vrátane výpočtových systémov, práce s dátami a ich analýzy, algoritmov a programovania, ako aj základov umelej inteligencie (AI).

Výskumy ukazujú, že žiaci zapojení do učenia založeného na bádaní rozvíjajú dôležité vedecké myslenie, ako je schopnosť experimentovať, hodnotiť dôkazy alebo formulovať závery (DiMauro & Furman, 2016).

Prehľad pedagogických prístupov "Learning Through Play at School" (Parker & Thomsen, 2019) tiež poukazuje na to, že vyučovanie založené na bádaní má pozitívny vplyv na pochopenie vedeckých konceptov, rozvoj matematických zručností a celkovú motiváciu žiakov učiť sa.

LEGO Education Science preto stavia na overenej metodológii praktického a bádateľného učenia, ktorá podporuje dosahovanie zmysluplných výsledkov v oblasti informatiky a umelej inteligencie pre všetkých študentov.

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

Po vytvorení profilu sa používateľovi zobrazí obsah, ktorý je najrelevantnejší pre jeho lokalitu a ročníky, ktoré vyučuje. Prihlásenie tak pomáha zjednodušiť orientáciu v materiáloch, skracuje čas potrebný na vyhľadávanie lekcií a uľahčuje prípravu lekcií.

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

Keď sa prihlásite a nastavíte si profil podľa krajiny alebo krajiny, každá lekcia je automaticky priradená k príslušným vzdelávacím štandardom daného miesta.

Samotné lekcie nie je možné stiahnuť na offline použitie, pretože sú poskytované priamo v online prostredí Teacher Portalu, kde sú neustále aktualizované.

Avšak po otvorení sa lekcia načítava na pozadí, čo zabezpečuje plynulé používanie aj pri menej stabilnom internetovom pripojení. Okrem toho sú k dispozícii poznámky pre učiteľov na stiahnutie a tlač pre každú lekciu.

Všetok hardvér je možné pripojiť a ovládať cez prostredie Coding Canvas. K dispozícii je široká škála programovacích blokov – generických aj špecifických pre komponenty – ktoré pomáhajú deťom rozhýbať ich modely a zároveň získavať podrobné údaje a spätnú väzbu z pripojených zariadení.

Jednomotorový a dvojmotorový
Tieto motory sa používajú v širokej škále modelov tam, kde je potrebné vytvoriť pohyb alebo zvýšiť zapojenie žiakov do aktivít. Motor môže byť použitý samostatne jednoduchým nastavením výstupu, alebo môže byť bezdrôtovo pripojený k senzorom pomocou párovacích kariet. Ďalšou možnosťou je pripojiť sa k Coding Canvas, ktorý umožňuje plnú kontrolu nad jeho funkciami.

Kontrolér
S pomocou ovládača môžu deti priamo ovládať model, čo výrazne zvyšuje ich zapojenie. Vďaka kompaktnému dizajnu a dvom ovládacím pákam môže byť použitý nielen na ovládanie, ale aj ako senzor zabudovaný priamo v modeli.

Farebný senzor
Farebný senzor je jedným z najintuitívnejších a najčastejšie používaných senzorov. V niektorých projektoch môže tento veľmi kompaktný prvok fungovať aj ako svetelný efekt. Keď je priamo pripojený k jednému alebo viacerým motorom, vyvoláva 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 Coding Canvas môže farebný senzor poskytovať aj hodnoty HSV a odrazivosti pre pokročilejšie spracovanie dát.

Párovacie karty
Na pripojenie zariadení stačí vložiť kartu na motory a tie sa okamžite spárujú bez potreby ďalšieho nastavovania. To je obzvlášť praktické, keď chcete senzor pripojiť k viacerým motorom naraz.

Dĺžka prevádzky závisí od typu zariadenia a spôsobu jeho použitia. Ak je hardvér plne nabitý, zvyčajne zvládne aspoň dve lekcie po sebe. Okrem toho sa výdrž batérie dá predĺžiť krátkym dobíjaním medzi hodinami – aj desaťminútové nabíjanie môže výrazne pomôcť.

Približný čas nepretržitej prevádzky:

Ovládač: Približne 80 minút*

Farebný senzor: približne 90 minút*

Jeden motor: približne 150 minút*

Dvojitý motor: približne 265 minút*

*Skutočná odolnosť závisí od toho, ako deti interagujú s modelmi.

Hardvér je potrebné nabiť, keď ho nemožno zapnúť alebo začne blikať červené svetlo. Približný čas nabíjania od 0 % do 100 % závisí napríklad od okolitej teploty alebo aktuálneho stavu batérie.

Dvojitý motor: približne 40 minút

Jeden motor: približne 40 minút

Farebný senzor: približne 30 minút

Kontrolór: Približne 30 minút

Párovacie karty je možné používať medzi rôznymi sadami bez obmedzení. Farba karty nehrá žiadnu úlohu – aj keď viaceré skupiny používajú rovnakú farbu, zariadenia budú fungovať správne.

Každá karta obsahuje jedinečný identifikačný kód, ktorý hardvér číta bezdrôtovo. Vďaka tomu systém dokáže rozlíšiť skupiny, aj keď používajú karty rovnakej farby.

Pri pripájaní na Coding Canvas majú karty ďalšiu výhodu – farba načítanej karty pomáha filtrovať zoznam dostupného hardvéru. Zobrazuje sa aj jeho jedinečné ID, čo uľahčuje identifikáciu správneho zariadenia, najmä v triedach s väčším hardvérom.

Áno, je možné sa pripojiť aj bez karty. Stačí vybrať možnosť "Pripojiť bez karty" a pokračovať v štandardnom postupe pripojenia zariadenia.

Každá sada LEGO Education Computer Science & AI obsahuje jedinečné zodpovedajúce karty. Ich funkčnosť nie je ovplyvnená farbou – každá karta bude fungovať správne bez ohľadu na farbu.

V Coding Canvas je možné súčasne pripojiť až 10 zariadení v jednom projekte. Avšak pri pripojení väčšieho počtu komponentov môže byť výkon mierne znížený, v závislosti od použitého zariadenia a či sa technológia BLE (Bluetooth Low Energy) používa na iné účely.

Ak je hardvér pripojený k zariadeniu s internetovým pripojením, aktualizácie sa automaticky inštalujú vždy, keď je dostupná nová verzia.

Ak aktualizácia nebude vykonaná správne, zariadenie začne blikať dúhovým svetelným vzorom. V takom prípade stačí znovu pripojiť hardvér a systém sa pokúsi aktualizáciu vykonať automaticky znova.

Jedno zariadenie zvyčajne stačí pre jednu skupinu štyroch žiakov na prácu. V niektorých lekciách deti používajú notebook alebo Chromebook s internetovým pripojením a prehliadačom založeným na Chromium (napríklad, Google Chrome alebo Microsoft Edge). Prípadne môžu pracovať aj na iPade s nainštalovanou aplikáciou Coding Canvas. Zariadenie musí podporovať Bluetooth na pripojenie k hardvéru a mať kameru – zabudovanú alebo externú USB – ktorá je potrebná na využitie funkcií AI.

Niektoré aktivity sú však navrhnuté tak, aby boli "bez obrazovky", takže deti počas nich nepotrebujú žiadne zariadenie. Napriek tomu pedagóg stále používa zariadenie spolu s projektorom alebo obrazovkou na zobrazenie učebného obsahu.

Pri používaní na zariadeniach ako Chromebook, PC alebo Mac vyžaduje internetové pripojenie. Existuje však aplikácia pre iOS zariadenia, ktorá môže fungovať aj offline.

LEGO Education Coding Canvas je navrhnutý s ohľadom na súkromie a bezpečnosť v škole. Systém obsahuje niekoľko opatrení, ktoré pomáhajú zabezpečiť bezpečné prostredie pre prácu žiakov.

Žiadne prihlásenie študenta: Coding Canvas môžu študenti používať anonymne, bez vytvárania osobného účtu alebo profilovania. Preto sa neukladajú žiadne osobné údaje.

Všetko prebieha priamo na zariadení študenta: Programy a všetky aktivity vytvorené v Coding Canvas zostávajú uložené iba na zariadení. Dáta používané AI funkciami sú tiež spracované lokálne, takže ani LEGO Education, ani žiadna tretia strana neukladá obrázky alebo osobné informácie.

Okamžité odstránenie obrazových dát: AI môže použiť kameru zariadenia na sledovanie polohy tela alebo detekciu pohybu. Avšak po spracovaní sa obrázky okamžite vymažú a uložia sa len dáta potrebné pre projekt. Ak študenti zdieľajú svoje projekty s ostatnými, žiadne obrázky z procesu nie sú súčasťou zdieľaných dát.

Tieto opatrenia zabezpečujú používanie AI funkcií a rešpektujú súkromie študentov.