La conversación sobre 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 apenas estamos empezando a entender cómo será esto, sabemos que debemos empezar 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 ayudarlo a integrar 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 sí mismas.
Todo el mundo debería aprender sobre IA
En la actualidad, la informática se reconoce ampliamente como una habilidad esencial para todos los estudiantes. Como la IA es una parte integral de la informática, estudiantes merecen tener una comprensión fundamental de los conceptos subyacentes a la IA. Los conceptos de IA se pueden enseñar de forma continua desde el jardín de infantes hasta toda la trayectoria educativa de los estudiantes. Esto garantizará que los estudiantes:
- Tener acceso equitativo a futuras carreras: La enseñanza de 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 brindar oportunidades para todos, ayudamos a crear una fuerza laboral diversa e innovadora preparada para el futuro.
- Comprender el impacto de la IA en la sociedad: Aprender IA proporciona a los estudiantes el conocimiento necesario 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 aprender informática, enseñar IA mediante informática fomenta habilidades esenciales para la resolución de problemas y ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades de pensamiento computacional, como el pensamiento algorítmico y el reconocimiento de patrones. También ofrece a los estudiantes un entorno en el que practicar la colaboración y aprender sobre su propio aprendizaje. Esto los prepara para afrontar desafíos complejos con persistencia y creatividad.
Nuestro enfoque para la enseñanza de la IA
Unimos la informática, la inteligencia artificial y la robótica para proporcionar un contexto auténtico para aprender IA que sea seguro, divertido y motivador. Ponemos énfasis en la robótica práctica y los sensores de visión de inteligencia artificial 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.
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El uso de robots con sensores de visión de IA para enseñar sobre IA ofrece formas
y visualmente atractivas de explorar conceptos de sin
riesgos de privacidad presentes en los LLM.
- Nunca se recopilan datos de identificación personal (PII).
- Las imágenes o transmisiones de vídeo de los sensores o robots VEX nunca salen dispositivo de un estudiante.
- A los estudiantes se les proporcionan modelos de IA previamente entrenados, que elimina la necesidad de que recopilen y carguen imágenes en servidores en la nube y costosos para su procesamiento.
Los robots hacen visible el aprendizaje de la IA
Los conceptos fundamentales de la IA pueden hacerse 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 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 brindan retroalimentación inmediata y práctica a los estudiantes. Los estudiantes pueden ver y manipular 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 en 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 educadores puedan prosperar.
- Nos comprometemos a satisfacer las necesidades de los docentes en el momento mediante la creación de materiales curriculares de IA fáciles de implementar con aporte del docente. Colaboramos con CS Everyone Center de la Universidad de junto con dos grupos de maestros de primaria para crear actividades diseñadas para desarrollar la comprensión de los estudiantes sobre el concepto de percepción de IA utilizando VEX 123 y VEX GO, para estudiantes de K-4. Las actividades se describen en las secciones 123 y GO a continuación.
IA en el continuo VEX
El Continuum VEX 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 recorrido de aprendizaje de IA. El aprendizaje experiencial genera una comprensión incremental de los conceptos de informática e inteligencia artificial. Con el tiempo, los estudiantes desarrollan una comprensión fundamental de qué es la IA, cómo funciona y cómo se puede utilizar.
VEX 123
Los estudiantes desde jardín de infantes hasta segundo grado pueden familiarizarse con los conceptos de IA con VEX 123. La codificación de 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 robot 123 proporciona una manera sencilla para que los estudiantes comiencen a explorar los datos del sensor, al mismo tiempo que aprenden conceptos fundamentales de la informática, como secuenciación, reconocimiento de patrones y algoritmos básicos.
123 unidades de laboratorio STEM, como Little Red Robot, brindan un entorno 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 usando 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 Percepción. Es importante que los estudiantes jóvenes comprendan cómo los robots y las computadoras perciben el mundo a través de sensores.
Las actividades de alfabetización en inteligencia artificial, 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 de sensores, utilizando VEXcode 123 y el sensor ocular. Estas actividades fomentan la comprensión de cómo funcionan los sensores de una manera divertida y accesible.
Para obtener más información sobre VEX visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio STEM VEX 123 visite esta página.
VEX GO
Los estudiantes de tercero 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 adquieren comprensión de qué son los datos, cómo se recopilan y cómo se pueden utilizar para tomar decisiones.
En el Laboratorio STEMdel Desafío del Puente de Data Detectives , los estudiantes resuelven un problema del mundo real utilizando datos del sensor ocular, mientras aprenden a usar los datos para identificar una grieta en un puente.
Experiencias como esta ayudan a los estudiantes a comprender cómo se pueden utilizar los datos y la IA para ayudar a sus comunidades. Además, los estudiantes de VEX GO continúan desarrollando sus habilidades en informática a medida que participan en la solución de problemas más complejos utilizando secuenciación, toma de decisiones y algoritmos.
Las actividades de alfabetización en inteligencia artificial también están disponibles para VEX GO y se pueden usar para presentar la percepción de sensores a los estudiantes o como complemento de los laboratorios STEM de VEX GO, ayudando a los estudiantes a profundizar en cómo los robots y las computadoras perciben sus entornos.
Las actividades de alfabetización de inteligencia artificial GO utilizan el sensor ocular en combinación con VEXcode GO y se pueden usar 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 , visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio VEX GO STEM visite esta página.
OBJETIVO VEX
El robot codificador VEX AIM es un robot docente de informática para grados 4 y superiores. 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 IA le da al robot la capacidad de ver e interactuar con su entorno. Puede detectar y mostrar datos sobre objetos previamente entrenados, como pelotas y barriles, así como etiquetas de abril. El robot se puede codificar tanto con bloques como con Python. VEX AIM es fácil de comenzar y ofrece un alto nivel de comprensión de la IA para adaptarse a cada estudiante y continuar desafiándolos a medida que crecen.
El curso de introducción VEX AIM para estudiantes presenta a los estudiantes el uso del sensor de visión de inteligencia artificial con el robot, mientras los estudiantes profundizan en cómo funciona el sensor, probando sus capacidades y limitaciones. Codifican el robot para que recoja y entregue carga a ubicaciones específicas usando AI Vision mientras avanzan hacia un desafío final impulsado por AI Vision.
El curso de certificación de educadores VEX AIM en PD+ proporciona a los educadores el conocimiento 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 otras personas que están ayudando a sus estudiantes a explorar conceptos de IA con VEX AIM.
Para obtener información adicional sobre la enseñanza con VEX AIM, esta página.
VEX IQ
VEX IQ ofrece 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 la tarjeta SD en 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 IQ perciben sus entornos.
Para obtener más información sobre VEX IQ, consulte esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio STEM de VEX IQ, esta página.
También hay un sensor de visión AI disponible para VEX IQ (segunda generación). Este sensor se puede utilizar como se describe a continuación para VEX EXP y VEX V5, pero con compilaciones VEX IQ (2.ª generación) 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, esta página.
VEX EXP y VEX V5
En el aula de la escuela 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 que su robot vea e interactúe con su entorno de manera única, capturando información visual desde un amplio campo de visión. Detecta objetos 2D y 3D, reconoce colores específicos y combinaciones de colores, e identifica AprilTags y conjuntos de objetos preentrenados tanto para el aula como para la competencia.
El sensor de visión de inteligencia artificial 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 previamente entrenados, los estudiantes pueden experimentar cómo funcionan diferentes modelos de IA en aplicaciones del mundo real. La Unidad del laboratorio STEM de EXP Clean Water Mission proporciona un recurso práctico y avanzado para estudiantes en el que utilizan del sensor y crean algoritmos complejos para automatizar una planta de tratamiento de agua portátil.
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, esta página.
Celda de trabajo VEX CTE
VEX CTE Workcell es otra opción de nivel secundario para que los estudiantes interactúen con temas de IA. La celda de trabajo VEX CTE es un sistema de brazo robótico, transportadores, sensores y componentes neumáticos diseñado para ayudar a los estudiantes a aprender sobre automatización industrial. Hay dos cursos disponibles para estudiantes para enseñarles importantes habilidades en 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 de automatización de celdas de trabajo se basa en esto para incluir desafíos abiertos progresivamente más complejos en la automatización del sistema. En estos desafíos, los estudiantes deben utilizar datos de sensores para crear algoritmos, optimizar su código y depurar proyectos con éxito.
Para obtener más información sobre la celda de trabajo VEX CTE, esta página.
Para obtener más información sobre los cursos de la unidad de laboratorio VEX CTE STEM consulte esta página.
VEX AIR
El dron VEX AIR proporciona una forma práctica adicional para que los estudiantes avanzados interactúen con el aprendizaje de IA. VEX AIR combinará la emoción de los drones en el aula con la tecnología de IA. Los estudiantes pueden utilizar la combinación del sistema de cámara dual de AIR y su capacidad para detectar objetos previamente entrenados junto con múltiples sensores para codificar el dron para que navegue por el aire con precisión.
Para obtener más información sobre VEX AIR, esta página.
Competiciones de IA en VEX
Competición de IA VEX
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 equipo para completar el desafío de este año.
Para obtener más información visite la página de VEX AI Competition.
Competición de robótica VEX V5 (V5RC)
Los estudiantes pueden usar la capacidad del sensor de visión de IA para detectar clasificaciones de objetos entrenados previamente para crear algoritmos en combinaciones con una variedad de otros sensores V5 al desarrollar una estrategia para jugar V5RC High Stakes. Al hacerlo, pueden explorar cómo las computadoras mantienen representaciones basadas en datos y las utilizan para razonar.
Para obtener más información sobre la Competencia de Robótica VEX V5 visite la página de la Competencia de Robótica VEX V5.
Sensor GPS VEX V5
Utilice el sensor GPS en V5RC Competition o Virtual Skills para navegar por el campo según 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 , visite esta página.
IA en VEXcode VR
Parque de juegos de alto riesgo V5RC
Aquellos con una licencia premium de VEXcode VR o equipos V5RC registrados pueden jugar High Stakes con un robot virtual, utilizando las capacidades de clasificación de objetos del sensor de visión de IA.
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 a usar V5RC High Stakes Playground en VEXcode VR.
Zona de juegos de rescate Rover
Los usuarios de VEXcode VR Premium pueden interactuar con la representación y el razonamiento de la IA en 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 inteligencia artificial incorporada del Rover le permite detectar objetos y reportar datos sobre ellos, incluyendo qué tan lejos está un objeto y su ángulo relativo. El Rover puede identificar elementos de juego previamente entrenados, como obstáculos, enemigos y minerales.
Para obtener más información sobre el área de juegos Rover Rescue en VEXcode VR, lea Primeros pasos con 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.
Enseñe IA con confianza
VEX proporciona recursos integrales y materiales de apoyo para la enseñanza de IA, para que usted pueda enseñar con confianza.
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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 fondo detallada para que se sienta bien preparado para enseñar la unidad. Por ejemplo, la información de fondo de la Unidad de Detectives de Datos VEX GO analiza en profundidad qué son los sensores y cómo el sensor ocular recopila y reporta datos.
- En los laboratorios STEM de IQ y EXP, una guía de facilitación presenta información de fondo, instrucciones de implementación y consejos que eliminan las conjeturas en la enseñanza de IA.
- La biblioteca VEX y la API VEX son recursos a los que cualquiera puede acceder para aprender más sobre la enseñanza de IA con VEX. Por ejemplo, utilice la biblioteca VEX para descubrir qué es un sensor y para qué sirve. Luego consulte la API de VEX para comprender los bloques de código o comandos asociados con ese sensor.
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VEX PD+ proporciona desarrollo profesional continuo y personalizado para los usuarios de VEX.
- Obtenga la certificación tomando un curso de introducción a VEX en PD+ y obtenga acceso inmediato a la comunidad VEX PD+, donde educadores con ideas afines pueden compartir preguntas e ideas sobre la enseñanza de IA con VEX.
- Únase como miembro de PD+ All-Access y
- Aproveche las sesiones individuales, donde puede discutir la enseñanza de IA con un experto en VEX.
- Visita la Videoteca para ver una serie de videos y aprender sobre el sensor de visión IA.
- Únase a nosotros en persona en la Conferencia de educadores de robótica VEX y participe en talleres prácticos y sesiones informativas dirigidas por líderes de opinión en educación en IA.
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