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 ciencia 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, comenzando en el jardín de infantes y extendiéndose a lo largo de 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: Así como aprender informática, enseñar IA mediante informática fomenta 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 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 enseñar 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 de gran tamaño (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 sin tener los posibles riesgos de privacidad que presentan los LLM.
- Nunca se recopilan datos de identificación personal (PII).
- Las imágenes o transmisiones de video de los sensores o robots VEX nunca salen del dispositivo de un estudiante.
- A los estudiantes se les proporcionan modelos de IA previamente entrenados, lo que elimina la necesidad de que 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 pueden hacerse tangibles utilizando robots.
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- 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 inteligencia artificial 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 evoluciona de forma continua y activa.
- La IA está evolucionando constante y rápidamente, y para apoyar eficazmente a profesores 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 docente. Estamos colaborando el CS Everyone Center de la Universidad de junto con dos grupos de maestros de primaria para crear una unidad de instrucción sobre el concepto de percepción de IA usando VEX 123 y VEX GO, para estudiantes de K-4. En esta unidad, los estudiantes usan el sensor ocular de los robots 123 y GO para explorar un planeta invisible creado por un compañero, identificando objetos de diferentes colores como "extraterrestres" (verde), "agua" (azul) y "materiales únicos" (rojo).
La IA en el continuo VEX
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 en 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.
VEX123
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 de los sensores, mientras que al mismo tiempo aprenden conceptos básicos de informática como secuenciación, reconocimiento de patrones y algoritmos básicos.
123 unidades de laboratorio STEM, como Little Red Robot, brindan un contexto 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.
Para obtener más información sobre VEX 123, visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio STEMVEX 123, visite esta página.
VEX IR
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 ciencias de la computación a medida que participan en la solución de problemas más complejos utilizando secuenciación, toma de decisiones y algoritmos.
obtener más información sobre VEX GO, visite esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio STEMVEX GO, visite esta página.
OBJETIVO VEX
VEX AIM es un nuevo robot para enseñar informática en 4º grado en adelante. El robot de codificación VEX AIM está equipado con un sensor de visión de IA incorporado, que brinda oportunidades prácticas para explorar conceptos de IA a través de codificación en bloques y Python. AIM es fácil de comenzar y ofrece un alto nivel de comprensión de la IA para adaptarse a cada nivel de los estudiantes y continuar desafiándolos a medida que crecen.
VEX AIM estará acompañado de cursos y actividades curriculares, así como un curso de introducción a PD+ para docentes, para que la integración de AIM en las aulas de CS y STEM sea lo más sencilla posible.
Para obtener más información sobre la enseñanza con VEX AIM, visite 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 tarjetas 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.
Los estudiantes de IQ también continúan desarrollando habilidades en ciencias de la computación, creando algoritmos paraproblemas del mundo real en laboratorios STEM de competencia de IQ centrados en la codificación, como la Unidad de laboratorio STEM de Castle Crasher.
Para obtener más información sobre VEX IQ, consulte esta página.
Para obtener más información sobre las unidades de laboratorio STEMVEX IQ, consulte esta página.
VEX EXP y VEX V5
En el aula de la escuela secundaria, VEX EXP y VEX V5 agregan otra dimensión alde IA con el sensor de visión de IA
El sensor de visión IA para VEX EXP y VEX V5 permite que su robot vea e interactúe con su entorno de una 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 previamente entrenados 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 la misión Agua Limpia EXP proporciona un recurso práctico y avanzado para estudiantes en el que utilizan datos 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 , visite 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 neumática diseñado para ayudar a los estudiantes a aprender sobre automatización industrial. Hay dos cursos disponibles para estudiantes para enseñarles importantes habilidades relacionadas con la IA, la automatización y la informática.
El curso Introducción al brazo de 6 ejes proporciona a los estudiantes una base sólida en habilidades informáticas básicas, 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.
obtener más información sobre la celda de trabajo VEX CTE, consulte esta página.
Para obtener más información sobre los cursos de la unidad de laboratorio STEMVEX CTE, consulte esta página.
VEX AIR
El dron VEX AIR ofrece 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 inteligencia artificial. 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.
Competiciones de IA en VEX
Competición de IA VEX
La competencia VEX AI ofrece 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.
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 inteligencia artificial 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, 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.
obtener más información sobre la compra del sensor GPS V5, 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 Introducción a Rover Rescue.
Para obtener más información sobre la IA en Rover Rescue, lea Uso de 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 propio 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 recursos a los que cualquiera puede acceder para aprender más sobre cómo enseñar IA con VEX. Por ejemplo, use 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 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 hablar sobre la enseñanza de IA con un experto en VEX.
- Visite la Videoteca para ver una serie de videos y aprender sobre el sensor de visión de inteligencia artificial.
- Únase a nosotros en persona en la Conferencia de educadores de robótica y participe en talleres prácticos y sesiones informativas dirigidas por líderes de opinión en educación en IA.
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