La conversación sobre la Inteligencia Artificial (IA) es una presencia en constante evolución en la vida de los educadores. Es inevitable que la IA se convierta en una parte central de la vida de los estudiantes. Aunque solo estamos empezando a entender cómo se verá esto, sabemos que debemos comenzar a preparar a nuestros estudiantes para su futuro ahora. Esta página es un trampolín para enseñar IA con VEX y proporciona una descripción general de la información y los recursos disponibles para apoyarlo a medida que integra la IA en su práctica docente.
La importancia de la IA
Definición de IA
La inteligencia artificial, o IA, es una rama de la informática que se ocupa de las técnicas que permiten a las computadoras hacer cosas que, cuando las personas las hacen, se consideran evidencia de inteligencia1.
La IA es un desarrollo fundamental y continuo en la evolución de la informática que seguirá afectando en gran medida a todos los sectores de la sociedad. Se basa en conceptos básicos de la informática, como algoritmos y estructuras de datos, lo que permite a las computadoras aprender, razonar y tomar decisiones por su cuenta.
Todos deberían aprender sobre la IA
La informática ahora es ampliamente reconocida como una habilidad esencial para todos los estudiantes. Como la IA es una parte integral de la informática, todos los estudiantes merecen tener una comprensión fundamental de los conceptos que subyacen a la IA. Los conceptos de IA se pueden enseñar en un continuo que comienza en el jardín de infantes y se extiende a lo largo de los viajes educativos de los estudiantes. Esto asegurará que los estudiantes:
- Tener acceso equitativo a futuras carreras: Enseñar IA garantiza que todos los estudiantes tengan la oportunidad de explorar trayectorias profesionales en campos como la informática, la robótica, el análisis de datos y la ingeniería de software. Al proporcionar oportunidades para todos, ayudamos a crear una fuerza laboral diversa e innovadora lista para el futuro.
- Comprender el impacto de la IA en la sociedad: el aprendizaje de la IA equipa a los estudiantes con el conocimiento para aprovechar su potencial. Al comprender sus beneficios y limitaciones, los estudiantes pueden tomar decisiones informadas y contribuir al uso responsable de esta tecnología.
- Desarrollar habilidades y disposiciones esenciales: al igual que el aprendizaje de la informática, la enseñanza de la IA mediante la informática fomenta las habilidades esenciales de resolución de problemas y ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades de pensamiento computacional, como el pensamiento algorítmico y el reconocimiento de patrones. También brinda a los estudiantes un entorno en el que practicar la colaboración y aprender sobre su propio aprendizaje. Esto los prepara para enfrentar desafíos complejos con persistencia y creatividad.
Nuestro enfoque de la enseñanza de la IA
Unimos la informática, la IA y la robótica para proporcionar un contexto auténtico para el aprendizaje de la IA que sea seguro, divertido y motivador. Enfatizamos la robótica práctica y los sensores de visión de IA en lugar de los modelos de lenguaje grande (LLM), como ChatGPT.
La privacidad de los estudiantes es nuestra máxima prioridad
Nuestro enfoque garantiza que los datos de sus estudiantes estén siempre seguros.
-
El uso de robots con sensores de visión de IA para enseñar sobre IA ofrece formas prácticas
y visualmente atractivas de explorar conceptos de IA sin los
posibles riesgos de privacidad presentes con los LLM.
- Nunca se recopilan datos de identificación personal (PII).
- Las imágenes o transmisiones de video de sensores VEX o robots nunca salen de un dispositivo del estudiante.
- Los estudiantes reciben modelos de IA previamente capacitados, lo que elimina la necesidad de que los estudiantes recopilen y carguen imágenes en servidores en la nube potentes y costosos para su procesamiento.
Los robots hacen visible el aprendizaje de la IA
Los conceptos fundamentales de IA se pueden hacer tangibles utilizando robots.
- Enseñar IA con un robot convierte conceptos abstractos desafiantes en experiencias de aprendizaje concretas y prácticas. El uso de robots para enfatizar los conceptos de informática detrás de la IA brinda a los estudiantes una experiencia directa de cómo funciona realmente la IA. Esto desmitifica la IA y ayuda a los estudiantes a verse a sí mismos como futuros innovadores y solucionadores de problemas en el campo de la IA.
- Los sensores de visión de IA proporcionan retroalimentación inmediata y procesable a los estudiantes. Los estudiantes pueden ver y manipular los datos de un sensor de visión de IA en tiempo real, y aplicarlos a proyectos de codificación para resolver problemas del mundo real utilizando un robot.
Evolucionando junto con la IA
Nuestro enfoque de la educación en IA está en continua y activa evolución.
- La IA está evolucionando constante y rápidamente, y para apoyar eficazmente a los docentes y estudiantes en este entorno dinámico, debemos evolucionar al mismo ritmo. Los próximos años traerán más personalización, más colaboración y más transparencia a los sistemas de IA, y continuaremos desarrollando recursos en consecuencia, para garantizar que los estudiantes y los educadores puedan prosperar.
- Estamos comprometidos a satisfacer las necesidades de los maestros en el momento mediante la creación de materiales curriculares de IA fáciles de implementar con la participación de los maestros. Colaboramos con el CS Everyone Center de la Universidad de Florida junto con dos cohortes de maestros de primaria para crear Actividades diseñadas para desarrollar la comprensión de los estudiantes sobre el concepto de percepción de la IA utilizando VEX 123 y VEX GO, para estudiantes de K-4. Las actividades se describen en las secciones 123 y GO a continuación.
AI Across the VEX CONTINUUM
El VEX Continuum combina experiencias prácticas del mundo real con prácticas apropiadas para el desarrollo para garantizar que los estudiantes de todas las edades puedan participar y tener éxito a lo largo de su viaje de aprendizaje de IA. El aprendizaje experiencial construye una comprensión incremental de los conceptos de informática e IA. Con el tiempo, los estudiantes desarrollan una comprensión fundamental de qué es la IA, cómo funciona y cómo se puede usar.
VEX 123
Los estudiantes de Kindergarten a segundo grado pueden conocer los conceptos de IA con VEX 123. Codificar un Robot 123 ayuda a los estudiantes a comenzar a desarrollar una comprensión de las diferencias en la forma en que los humanos y las computadoras perciben sus entornos. El sensor ocular incorporado del 123 Robot proporciona una manera fácil para que los estudiantes comiencen a explorar los datos del sensor, mientras que al mismo tiempo aprenden conceptos fundamentales de la informática, como la secuenciación, el reconocimiento de patrones y los algoritmos básicos.
123 unidades de laboratorio STEM, como Little Red Robot, proporcionan un telón de fondo atractivo y divertido para aprender estos conceptos. En esta unidad de laboratorio STEM, los estudiantes codifican sus robots para conducir hasta la casa de la abuela, evitar al lobo y crear un algoritmo de detección de lobos utilizando el sensor ocular.
Además, las actividades de alfabetización en IA para VEX 123 están diseñadas para enseñar a los estudiantes sobre el concepto fundamental de IA de la percepción. Es importante que los jóvenes estudiantes comprendan cómo los robots y las computadoras perciben el mundo, a través de sensores.
Las actividades de alfabetización en IA, que se pueden utilizar como lecciones independientes o en una serie, brindan a los estudiantes la oportunidad de resolver problemas del mundo real con la percepción del sensor, utilizando VEXcode 123 y el sensor ocular. Estas actividades desarrollan la comprensión de cómo funcionan los sensores de una manera divertida y accesible.
Para obtener más información sobre VEX 123, visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio VEX 123 STEM, visite esta página.
VEX GO
Los estudiantes de tercer a quinto grado pueden aprovechar sus experiencias introductorias de IA con VEX GO, a medida que amplían sus conocimientos para incluir una comprensión más profunda de los datos de los sensores. Los estudiantes comprenden qué son los datos, cómo se recopilan y cómo se pueden usar para tomar decisiones.
En el Data Detectives: Bridge Challenge STEM Lab, los estudiantes resuelven un problema del mundo real utilizando datos de sensores oculares, a medida que aprenden a usar los datos para identificar una grieta en un puente.
Experiencias como esta ayudan a los estudiantes a comprender cómo se pueden usar los datos y la IA para ayudar a sus comunidades. Y, los estudiantes de VEX GO continúan desarrollando sus habilidades en ciencias de la computación a medida que se involucran en la resolución de problemas más complejos utilizando la secuenciación, la toma de decisiones y los algoritmos.
Las actividades de alfabetización en IA también están disponibles para VEX GO, y se pueden utilizar para introducir la percepción de sensores a los estudiantes, o como un suplemento a los laboratorios STEM de VEX GO, ayudando a los estudiantes a sumergirse más profundamente en cómo los robots y las computadoras perciben sus entornos.
Las actividades de alfabetización de VEX GO AI utilizan el sensor ocular en combinación con VEXcode GO, y se pueden utilizar como una serie para desarrollar gradualmente la comprensión de los estudiantes sobre la percepción del sensor, o como actividades independientes.
Para obtener más información sobre VEX GO, visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio VEX GO STEM, visite esta página.
VEX AIM
El robot de codificación VEX AIM es un robot de enseñanza de ciencias de la computación para 4º grado en adelante. VEX AIM está equipado con un sensor de visión de IA incorporado, que brinda oportunidades para explorar conceptos de IA con un robot físico, lo que ayuda a que los conceptos abstractos de IA sean tangibles para los estudiantes.
El sensor de visión AI le da al robot la capacidad de ver e interactuar con su entorno. Puede detectar y mostrar datos sobre objetos preentrenados, como bolas y barriles, así como etiquetas de abril. El robot se puede codificar tanto con bloques como con Python. Es fácil comenzar con VEX AIM y proporciona un techo alto, lo que le permite conocer a los estudiantes en su comprensión de la IA y continuar desafiándolos a medida que crecen.
El curso de introducción a VEX AIM para estudiantes presenta a los estudiantes el uso del sensor de visión de IA con el robot, a medida que los estudiantes profundizan en cómo funciona el sensor, probando sus capacidades y limitaciones. Codifican el robot para recoger y entregar la carga a ubicaciones específicas utilizando AI Vision a medida que avanzan hacia un Desafío Capstone impulsado por AI Vision.
El Curso de Certificación de Educadores VEX AIM en PD+ proporciona a los educadores los conocimientos que necesitan para comenzar a enseñar con VEX AIM en sus aulas. Una vez certificados, los educadores de AIM pueden publicar en la categoría VEX AIM de la Comunidad PD+ para compartir ideas y hacer preguntas a otros que están ayudando a sus estudiantes a explorar conceptos de IA con VEX AIM.
Para obtener información adicional sobre la enseñanza con VEX AIM, visite esta página.
VEX IQ
VEX IQ proporciona a los estudiantes de secundaria desafíos de aprendizaje de IA adicionales utilizando un robot físico. IQ brinda a los estudiantes la oportunidad de resolver desafíos abiertos mediante la recopilación y el uso de datos de múltiples sensores. Esto ayuda a los estudiantes a desarrollar una comprensión de cómo elegir los sensores adecuados para resolver un problema determinado.
Los estudiantes de CI también pueden participar en ejercicios de registro de datos utilizando el almacenamiento de tarjetas SD en el IQ Brain. Los estudiantes pueden recopilar datos de sensores, almacenarlos en un archivo CSV y luego graficar los datos para comprender completamente cómo los sensores de CI perciben sus entornos.
Para obtener más información sobre VEX IQ, consulte esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio VEX IQ STEM, consulte esta página.
También hay un sensor de visión AI independiente disponible para VEX IQ (2 .ª generación). Este sensor se puede utilizar como se describe a continuación para VEX EXP y VEX V5, pero con VEX IQ (2ª generación) compilado y codificado en VEXcode IQ o Microsoft Visual Studio Code.
Para obtener más información sobre el sensor de visión de IA, lea Introducción al sensor de visión de IA con VEX IQ.
Para obtener más información sobre la compra de un sensor de visión VEX IQ AI, visite esta página.
VEX EXP y VEX V5
En el aula de secundaria, VEX EXP y VEX V5 agregan otra dimensión al aprendizaje de IA con el sensor de visión de IA.
El sensor de visión AI para VEX EXP y VEX V5 permite a su robot ver e interactuar con su entorno de forma única, capturando información visual desde un amplio campo de visión. Detecta objetos 2D y 3D, reconoce colores y combinaciones de colores específicos e identifica AprilTags y conjuntos de objetos preentrenados tanto para el aula como para la competencia.
El sensor de visión de IA brinda a los estudiantes la oportunidad de utilizar múltiples tipos de datos de sensores en un proyecto de codificación. Además, debido a que el sensor contiene dos modelos de detección de objetos preentrenados, los estudiantes pueden experimentar cómo funcionan los diferentes modelos de IA en aplicaciones del mundo real. La Unidad de Laboratorio STEM de EXP Clean Water Mission proporciona un recurso práctico y avanzado para los estudiantes en el que utilizan datos del sensor, creando algoritmos complejos para automatizar una planta portátil de tratamiento de agua.
Para obtener más información sobre el sensor de visión de IA, lea Introducción al sensor de visión de IA con VEX EXP.
Para obtener más información sobre la compra de un sensor de visión VEX AI, visite esta página.
Célula de trabajo VEX CTE
La célula de trabajo VEX CTE es otra opción de nivel de secundaria para que los estudiantes se involucren con los temas de IA. El VEX CTE Workcell es un sistema de brazo robótico, transportadores, sensores y neumática que está diseñado para ayudar a los estudiantes a aprender sobre automatización industrial. Dos cursos para estudiantes están disponibles para enseñar a los estudiantes importantes habilidades de automatización e informática relacionadas con la IA.
El curso Introducción al brazo de 6 ejes proporciona a los estudiantes una base sólida en habilidades básicas de informática, como secuenciación, bucles, condicionales y variables.
El curso Workcell Automation se basa en esto para incluir desafíos abiertos progresivamente más complejos en la automatización del sistema. En estos desafíos, los estudiantes deben usar datos de sensores para crear algoritmos, optimizar su código y depurar proyectos con éxito.
Para obtener más información sobre VEX CTE Workcell, consulte esta página.
Para obtener más información sobre los cursos de la unidad de laboratorio VEX CTE STEM, consulte esta página.
VEX AIR
El dron AÉREO VEX proporciona una forma práctica adicional para que los estudiantes avanzados participen en el aprendizaje de la IA. VEX AIR combinará la emoción de los drones de aula con la tecnología de IA. Los estudiantes pueden usar la combinación del sistema de doble cámara de AIR y su capacidad para detectar objetos preentrenados junto con múltiples sensores para codificar el dron para navegar por el aire con precisión.
Para obtener más información sobre VEX AIR, visite esta página.
La IA en las competiciones de VEX
Competencia VEX AI
La competencia VEX AI brinda a los estudiantes de secundaria y universitarios la oportunidad de competir en una competencia de robótica completamente autónoma utilizando la poderosa combinación del sensor GPS y el sistema de visión VEX AI. Los estudiantes codifican dos robots para que trabajen juntos como un equipo para completar el desafío de este año.
Para obtener más información, visite la página de VEX AI Competition.
Competencia de robótica VEX V5 (V5RC)
Los estudiantes pueden usar la capacidad del sensor de visión de IA para detectar clasificaciones de objetos pre-entrenados para crear algoritmos en combinaciones con una variedad de otros sensores V5 al construir una estrategia para jugar V5RC High Stakes. Al hacerlo, pueden explorar cómo las computadoras mantienen representaciones basadas en datos y las usan para razonar.
Para obtener más información sobre el Concurso de Robótica VEX V5, visite la página del Concurso de Robótica VEX V5.
Sensor GPS VEX V5
Utilice el sensor GPS en Competencia V5RC o Habilidades Virtuales para navegar por el campo en función de los datos de rumbo y posicionamiento x, y proporcionados por el sensor.
Para obtener más información sobre el sensor GPS, lea Uso del sensor GPS con VEX V5.
Para obtener más información sobre la compra del sensor GPS V5, visite esta página.
IA en VEXcode VR
Parque infantil V5RC High Stakes
Aquellos con una licencia premium de VEXcode VR, o equipos V5RC registrados, pueden jugar High Stakes con un Virtual Robot, utilizando las capacidades de clasificación de objetos del AI Vision Sensor.
Para obtener más información sobre cómo obtener una licencia VEXcode VR Premium, visita esta página.
Para obtener más información sobre High Stakes Playground en VEXcode VR, lea Comience con V5RC High Stakes Playground en VEXcode VR.
Parque infantil Rover Rescue
Los usuarios de VEXcode VR Premium pueden interactuar con la representación y el razonamiento de la IA en el Rover Rescue Playground. En Rover Rescue, los estudiantes codifican un rover usando IA para navegar por un mundo alienígena mientras recolectan minerales y evitan obstáculos y enemigos. La tecnología de IA incorporada en el Rover le permite detectar objetos e informar datos sobre ellos, incluida la distancia a la que se encuentra un objeto y su ángulo relativo. El Rover puede identificar elementos del juego previamente entrenados, como obstáculos, enemigos y minerales.
Para obtener más información sobre el patio de recreo de Rover Rescue en VEXcode VR, lea Introducción a Rover Rescue.
Para obtener más información sobre la IA en Rover Rescue, lea Uso de la IA en Rover Rescue.
Para obtener más información sobre cómo obtener una licencia VEXcode VR Premium, visita esta página.
Enseñar IA con confianza
VEX proporciona recursos integrales y materiales de apoyo para la enseñanza de la IA, para que puedas enseñar con confianza.
-
VEX STEM Labs ofrece instrucciones paso a paso para la implementación, como un manual del profesor en línea.
- En VEX 123 y GO STEM Labs, la descripción general de la unidad proporciona información de antecedentes detallada para que se sienta bien preparado para enseñar la unidad. Por ejemplo, la información de antecedentes de la unidad de detectives de datos VEX GO analiza en profundidad qué son los sensores y cómo el propio sensor ocular recopila e informa datos.
- En IQ y EXP STEM Labs, una guía de facilitación presenta información de antecedentes, instrucciones de implementación y consejos que eliminan las conjeturas de la enseñanza de la IA.
- La biblioteca de VEX y la API de VEX son recursos a los que cualquiera puede acceder para obtener más información sobre la enseñanza de la IA con VEX. Por ejemplo, utilice la biblioteca VEX para descubrir qué es un sensor y para qué se utiliza. Luego, consulte la API de VEX para comprender los bloques de código o los comandos asociados con ese sensor.
-
VEX PD+ proporciona un desarrollo profesional continuo y personalizado para los usuarios de VEX.
- Obtenga la certificación tomando un curso introductorio de VEX en PD+ y obtenga acceso inmediato a la comunidad de VEX PD+, donde los educadores con ideas afines pueden compartir preguntas e ideas sobre la enseñanza de la IA con VEX.
- Únase como miembro de PD+ All-Access y
- Aprovecha las sesiones individuales, donde puedes hablar sobre la enseñanza de la IA con un experto en VEX.
- Visite la videoteca para ver una serie de videos para obtener información sobre el sensor de visión de IA.
- Únase a nosotros en persona en la Conferencia de Educadores de Robótica de VEX y participe en talleres prácticos y sesiones informativas dirigidas por líderes de opinión en educación de IA.
Para obtener más información sobre cómo convertirse en miembro de VEX PD+ All-Access, visite esta página.