Pädagogen für künstliche Intelligenz beginnen hier

Die Diskussion über künstliche Intelligenz (KI) ist im Leben von Pädagogen eine sich ständig weiterentwickelnde Präsenz. Es ist unvermeidlich, dass KI ein zentraler Bestandteil des Lebens der Studierenden wird. Obwohl wir gerade erst beginnen zu verstehen, wie das aussehen wird, wissen wir, dass wir jetzt damit beginnen müssen, unsere Schüler auf ihre Zukunft vorzubereiten. Diese Seite ist ein Sprungbrett für den KI-Unterricht mit VEX und bietet einen Überblick über die verfügbaren Informationen und Ressourcen, die Sie bei der Integration von KI in Ihre Unterrichtspraxis unterstützen.

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Die Bedeutung von KI

Definition von KI

Künstliche Intelligenz oder KI ist ein Zweig der Informatik, der sich mit Techniken befasst, die es Computern ermöglichen, Dinge zu tun, deren Ausführung durch Menschen als Beweis für Intelligenz gilt¹.

KI ist eine zentrale und fortlaufende Entwicklung in der Evolution der Informatik, die weiterhin große Auswirkungen auf alle Bereiche der Gesellschaft haben wird. Es baut auf zentralen Konzepten der Informatik wie Algorithmen und Datenstrukturen auf und ermöglicht Computern, selbstständig zu lernen, zu schlussfolgern und Entscheidungen zu treffen.

Jeder sollte etwas über KI lernen

Informatik wird heute allgemein als grundlegende Fähigkeit für alle Studierenden anerkannt. Da KI ein integraler Bestandteil der Informatik ist, haben ein grundlegendes Verständnis der der KI zugrunde liegenden Konzepte verdient. KI-Konzepte können kontinuierlich vermittelt werden, beginnend im Kindergarten und über die gesamte Bildungslaufbahn der Schüler hinweg. Dadurch wird sichergestellt, dass die Studierenden:

• Gleichberechtigten Zugang zu zukünftigen Karrieren haben: Durch die Lehre der KI wird sichergestellt, dass alle Schüler die Möglichkeit haben, Karrierewege in Bereichen wie Informatik, Robotik, Datenanalyse und Softwareentwicklung zu erkunden. Indem wir Chancen für jeden schaffen, tragen wir zum Aufbau einer vielfältigen und innovativen Belegschaft bei, die für die Zukunft gerüstet ist.
• Die Auswirkungen von KI auf die Gesellschaft verstehen: Das Erlernen von KI vermittelt den Schülern das Wissen, um ihr Potenzial zu erfassen. Durch das Verständnis der Vorteile und Grenzen können Studierende fundierte Entscheidungen treffen und zu einem verantwortungsvollen Einsatz dieser Technologie beitragen.
• Bauen Sie grundlegende Fähigkeiten und Dispositionen: Genau wie das Erlernen der Informatik fördert das Unterrichten von KI mithilfe der Informatik grundlegende Fähigkeiten zur Problemlösung und hilft den Schülern dabei, Fähigkeiten zum rechnerischen Denken wie algorithmisches Denken und Mustererkennung zu entwickeln. Darüber hinaus bietet es den Schülern eine Umgebung, in der sie die Zusammenarbeit üben und etwas über ihren eigenen Lernprozess lernen können. Dies bereitet sie darauf vor, komplexe Herausforderungen mit Beharrlichkeit und Kreativität anzugehen.

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Unser Ansatz zur Vermittlung von KI

Wir bringen Informatik, KI und Robotik zusammen, um einen authentischen Kontext für das Erlernen von KI zu bieten, der sicher, unterhaltsam und motivierend ist. Wir legen den Schwerpunkt eher auf praktische Robotik und KI-Vision-Sensoren als auf Large Language Models (LLMs) wie ChatGPT. 

Die Privatsphäre unserer Schüler hat für uns höchste Priorität

Unser Ansatz stellt sicher, dass die Daten Ihrer Schüler immer sicher sind.

• Der Einsatz von Robotern mit KI-Vision-Sensoren zur KI-Lehre bietet praktische und visuell ansprechende Möglichkeiten, KI-Konzepte zu erkunden die potenziellen Datenschutzrisiken eines LLM beachten. 
  • Es werden niemals personenbezogene Daten (PII) erfasst.
  • Bilder oder Videostreams von VEX-Sensoren oder Robotern verlassen niemals das Gerät eines Schülers.
  • Den Studierenden werden vorab trainierte KI-Modelle zur Verfügung gestellt, sodass sie keine Bilder mehr sammeln und zur Verarbeitung auf leistungsstarke und teure Cloud-Server hochladen müssen.

Roboter machen KI-Lernen sichtbar

Grundlegende KI-Konzepte können mithilfe von Robotern greifbar gemacht werden.

• • Das Unterrichten von KI mit einem Roboter verwandelt anspruchsvolle abstrakte Konzepte in konkrete, praktische Lernerfahrungen. Durch die Verwendung von Robotern zur Hervorhebung der Informatikkonzepte hinter der KI erhalten die Schüler direkte Erfahrungen damit, wie KI tatsächlich funktioniert. Dadurch wird die KI entmystifiziert und den Studierenden geholfen, sich selbst als zukünftige Innovatoren und Problemlöser im Bereich der KI zu sehen.
  • KI-Vision-Sensoren liefern den Schülern sofortiges, umsetzbares Feedback. Schüler können Daten von einem KI-Vision-Sensor in Echtzeit sehen und bearbeiten und sie auf Codierungsprojekte anwenden, um reale Probleme mithilfe eines Roboters zu lösen.

Gemeinsam mit der KI weiterentwickeln

Unser Ansatz zur KI-Ausbildung entwickelt sich kontinuierlich und aktiv weiter.

• Die KI entwickelt sich ständig und schnell weiter. Um Lehrer und Schüler in diesem dynamischen Umfeld wirksam zu unterstützen, müssen wir uns im gleichen Tempo weiterentwickeln. Die kommenden Jahre werden KI-Systeme stärker personalisieren, zusammenarbeiten und transparenter machen. Wir werden auch weiterhin entsprechende Ressourcen entwickeln, um sicherzustellen, dass Schüler und Lehrer Erfolg haben.
• Wir möchten den aktuellen Anforderungen der Lehrer gerecht werden, indem wir mithilfe Lehrereingaben leicht umzusetzende -Lehrmaterialien erstellen. Wir arbeiten mit dem CS Everyone Center an der University of Florida sowie zwei Gruppen von Grundschullehrern zusammen, um eine Unterrichtseinheit zum KI-Konzept der Wahrnehmung mit VEX 123 und VEX GO für Schüler der Klassen K-4 zu erstellen. In dieser Einheit verwenden die Schüler den Augensensor von 123 und GO Robots, um einen unsichtbaren Planeten zu erkunden, der von einem Mitschüler erstellt wurde, und identifizieren dabei verschiedenfarbige Objekte wie „Außerirdische“ (grün), „Wasser“ (blau) und „einzigartige Materialien“ (rot).

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KI im gesamten VEX-Kontinuum

Das VEX Continuum kombiniert praktische Erfahrungen aus der realen Welt mit entwicklungsgerechten Praktiken, um sicherzustellen, dass Schüler aller Altersgruppen während ihres gesamten KI-Lernprozesses engagiert und erfolgreich sein können. Durch Erfahrungslernen wird ein schrittweises Verständnis der Konzepte der Informatik und künstlichen Intelligenz aufgebaut. Mit der Zeit entwickeln die Studierenden ein grundlegendes Verständnis dafür, was KI ist, wie sie funktioniert und wie sie eingesetzt werden kann.

VEX 123

VEX GO

VEX-ZIEL

VEX-IQ

VEX EXP und VEX V5

VEX CTE-Arbeitszelle

VEX LUFT

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KI in VEX-Wettbewerben

VEX-KI-Wettbewerb

VEX V5 Robotik-Wettbewerb (V5RC)

VEX V5 GPS-Sensor

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KI in VEXcode VR

V5RC High Stakes-Spielplatz

Rover-Rettungsspielplatz

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KI mit Zuversicht lehren

VEX bietet umfassende Ressourcen und Unterstützungsmaterialien zum Unterrichten von KI, sodass Sie selbstbewusst unterrichten können.

• VEX STEM Labs bieten schrittweise Anleitungen zur Umsetzung, ähnlich einem Online-Lehrerhandbuch.
  • In VEX 123 und GO STEM Labs bietet die Unit-Übersicht detaillierte Hintergrundinformationen, damit Sie sich für die Lehre der Unit gut vorbereitet fühlen. Die Hintergrundinformationen der VEX GO Data Detectives Unit gehen beispielsweise ausführlich darauf ein, was Sensoren sind und wie der Augensensor selbst Daten sammelt und meldet.
  • In IQ- und EXP STEM-Laboren enthält ein Moderationsleitfaden Hintergrundinformationen, Implementierungsanweisungen und Tipps, die das Rätselraten beim KI-Unterrichten überflüssig machen.
• Die VEX-Bibliothek und die VEX-API sind Ressourcen, auf die jeder zugreifen kann, um mehr über das Unterrichten von KI mit VEX zu erfahren. Verwenden Sie beispielsweise die VEX-Bibliothek, um herauszufinden, was ein Sensor ist und wofür er verwendet wird. Lesen Sie dann die VEX-API, um die mit diesem Sensor verknüpften Codeblöcke oder Befehle zu verstehen.
• VEX PD+ bietet VEX-Benutzerneine kontinuierliche und personalisierte berufliche Weiterbildung.
  • Lassen Sie sich durch die Teilnahme an einem VEX-Einführungskurs in PD+ zertifizieren und erhalten Sie sofortigen Zugriff auf die VEX PD+-Community, in der gleichgesinnte Pädagogen Fragen und Ideen zum KI-Unterrichten mit VEX austauschen können.
  • Werden Sie PD+ All-Access-Mitglied und
    • Nutzen Sie Einzelsitzungen, in denen Sie mit einem VEX-Experten über die Vermittlung von KI sprechen können.
    • Besuchen Sie die Videobibliothek, um eine Reihe von Videos mit Informationen zum AI Vision Sensor anzusehen.
    • Besuchen Sie uns persönlich bei der VEX Robotics Educators Conference und nehmen Sie an praktischen Workshops und informativen Sitzungen teil, die von Vordenkern der KI-Ausbildung geleitet werden.

Weitere Informationen zur VEX PD+ All-Access-Mitgliedschaft Sie auf dieser Seite.

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