Розмова про штучний інтелект (ШІ) постійно змінюється в житті освітян. Неминуче, що штучний інтелект стане центральною частиною життя студентів. Хоча ми лише починаємо розуміти, як це виглядатиме, ми знаємо, що повинні почати готувати наших студентів до їхнього майбутнього вже зараз. Ця сторінка є трампліном для викладання ШІ за допомогою VEX та надає огляд інформації та ресурсів, доступних для підтримки вас під час інтеграції ШІ у вашу педагогічну практику.
Важливість штучного інтелекту
Визначення ШІ
Штучний інтелект, або ШІ, — це розділ інформатики, що займається методами, що дозволяють комп’ютерам робити речі, які, коли їх виконують люди, вважаються доказом інтелекту1.
Штучний інтелект — це ключовий та постійний розвиток інформатики, який продовжуватиме суттєво впливати на всі сфери суспільства. Він базується на основних концепціях інформатики, таких як алгоритми та структури даних, що дозволяє комп'ютерам навчатися, міркувати та приймати рішення самостійно.
Кожен повинен знати про ШІ
Інформатика зараз широко визнана важливою навичкою для всіх учнів. Оскільки штучний інтелект є невід'ємною частиною інформатики, заслуговують на фундаментальне розуміння концепцій, що лежать в основі штучного інтелекту. Концепції штучного інтелекту можна викладати безперервно, починаючи з дитячого садка та поширюючись на весь освітній шлях учнів. Це забезпечить студентам:
- Мати рівний доступ до майбутніх кар'єр: Викладання штучного інтелекту гарантує, що всі студенти мають можливість досліджувати кар'єрні шляхи в таких галузях, як інформатика, робототехніка, аналіз даних та розробка програмного забезпечення. Надаючи можливості кожному, ми допомагаємо створити різноманітну, інноваційну робочу силу, готову до майбутнього.
- Зрозумійте вплив штучного інтелекту на суспільство: Вивчення штучного інтелекту надає учням знання для розуміння його потенціалу. Розуміючи її переваги та обмеження, студенти можуть приймати обґрунтовані рішення та робити свій внесок у відповідальне використання цієї технології.
- Розвиток необхідних навичок та схильностей: Так само, як вивчення інформатики, навчання штучному інтелекту за допомогою інформатики сприяє розвитку необхідних навичок вирішення проблем та допомагає учням розвивати навички обчислювального мислення, такі як алгоритмічне мислення та розпізнавання образів. Це також надає учням середовище, в якому вони можуть практикувати співпрацю та дізнаватися про власне навчання. Це готує їх до вирішення складних завдань із наполегливістю та креативністю.
Наш підхід до навчання ШІ
Ми об'єднуємо інформатику, штучний інтелект та робототехніку, щоб забезпечити автентичний контекст для вивчення штучного інтелекту, який є безпечним, цікавим та мотивуючим. Ми робимо акцент на практичній робототехніці та сенсорах зору на основі штучного інтелекту, а не на моделях великих мов програмування (LLM), таких як ChatGPT.
Конфіденційність студентів – наш найвищий пріоритет
Наш підхід гарантує постійну безпеку даних ваших учнів.
-
Використання роботів із датчиками зору на базі штучного інтелекту для навчання про штучний інтелект пропонує
та візуально захопливі способи вивчення концепцій інтелекту без
потенційних ризиків для конфіденційності, пов'язаних з програмами магістратури з права (LLM).
- Жодні персональні дані (PII) ніколи не збираються.
- Зображення або відеопотоки з датчиків VEX або роботів ніколи не пристрій учня.
- Студентам надаються попередньо навчені моделі штучного інтелекту, що позбавляє необхідності збирати та завантажувати зображення на потужні та дорогі хмарні сервери для обробки.
Роботи роблять навчання штучного інтелекту видимим
Фундаментальні концепції штучного інтелекту можуть бути втілені в життя за допомогою роботів.
- Навчання штучного інтелекту за допомогою робота перетворює складні абстрактні поняття на конкретний, практичний навчальний досвід. Використання роботів для акцентування уваги на концепціях інформатики, що лежать в основі штучного інтелекту, дає учням безпосередній досвід того, як насправді працює штучний інтелект. Це розвінчує таємниці штучного інтелекту та допомагає студентам бачити себе майбутніми новаторами та вирішувачами проблем у сфері штучного інтелекту.
- Датчики зору на основі штучного інтелекту надають учням негайний та практичний зворотний зв'язок. Студенти можуть бачити та маніпулювати даними з датчика штучного інтелекту в режимі реального часу, а також застосовувати їх до проектів кодування для вирішення реальних проблем за допомогою робота.
Розвиток разом зі штучним інтелектом
Наш підхід до освіти в галузі штучного інтелекту постійно та активно розвивається.
- Штучний інтелект постійно та швидко розвивається, і щоб ефективно підтримувати вчителів та учнів у цьому динамічному середовищі, ми повинні розвиватися в тому ж темпі. У найближчі роки системи штучного інтелекту стануть більш персоналізованими, ширшими та прозорішими, і ми продовжуватимемо відповідно розробляти ресурси, щоб забезпечити процвітання учнів та викладачів.
- Ми прагнемо задовольняти потреби вчителів у сьогоденні, створюючи прості у впровадженні навчальні матеріали основі штучного інтелекту з участю одного вчителя. Ми співпрацювали Центром CS Everyone при Університеті разом з двома групами вчителів початкової школи, щоб створити завдання, спрямовані на покращення розуміння учнями концепції сприйняття зі штучним інтелектом за допомогою VEX 123 та VEX GO для учнів з дитячого садка до 4-го класу. Ці види діяльності описані в розділах 123 та GO нижче.
Штучний інтелект у континуумі VEX
VEX Continuum поєднує практичний досвід реального світу з практиками, що відповідають розвитку, щоб забезпечити залученість та успіх учнів будь-якого віку протягом усього навчального процесу зі штучним інтелектом. Досвідне навчання розвиває поступове розуміння інформатики та концепцій штучного інтелекту. З часом студенти розвивають базове розуміння того, що таке штучний інтелект, як він працює та як його можна використовувати.
VEX 123
Штучна грамотність починається рано
Учнів від дитячого садка до другого класу можна ознайомити з концепціями штучного інтелекту за допомогою VEX 123. Програмування робота 123 допомагає учням почати розуміти відмінності у тому, як люди та комп'ютери сприймають своє оточення. Вбудований датчик ока робота 123 забезпечує учням простий спосіб почати досліджувати дані датчиків, одночасно вивчаючи базові концепції інформатики, такі як послідовність, розпізнавання образів та основні алгоритми.
123 лабораторні модулі STEM, такі як Маленький червоний робот, забезпечують захопливий та веселий фон для вивчення цих концепцій. У цьому навчальному блоці STEM-лабораторії учні програмують своїх роботів, щоб вони доїжджали до будинку бабусі, уникали вовка та створювали алгоритм виявлення вовків за допомогою датчика ока.
Крім того, завдань з розвитку грамотності зі штучного інтелекту для VEX 123 розроблені для того, щоб навчити учнів фундаментальній концепції сприйняття, що ґрунтується на принципах штучного інтелекту. Важливо, щоб молоді студенти розуміли, як роботи та комп'ютери сприймають світ за допомогою датчиків.
Для отримання додаткової інформації про VEX 123, відвідайте цю сторінку.
Щоб отримати додаткову інформацію про заходи VEX 123 та лабораторні модулі STEM відвідайте цю сторінку
VEX GO
STEM та ШІ починаються рано
Учні третього-п'ятого класів можуть спиратися на свій вступний досвід роботи зі штучним інтелектом у VEX GO, розширюючи свої знання, включаючи глибше розуміння даних датчиків. Студенти отримують розуміння того, що таке дані, як вони збираються та як їх можна використовувати для прийняття рішень.
У лабораторії STEMДетективи даних: Виклик мосту» учні розв’язують реальну задачу за допомогою даних датчика зору, навчаючись використовувати ці дані для виявлення тріщини в мосту.
Такий досвід допомагає студентам зрозуміти, як дані та штучний інтелект можна використовувати для допомоги їхнім громадам. А студенти VEX GO продовжують розвивати свої навички з інформатики, займаючись вирішенням складніших задач за допомогою послідовностей, прийняття рішень та алгоритмів.
завдань зі штучного інтелекту також доступні для VEX GO та можуть бути використані для ознайомлення учнів із сенсорним сприйняттям або як доповнення до VEX GO STEM Labs, допомагаючи учням глибше зануритися в те, як роботи та комп'ютери сприймають своє оточення.
Щоб отримати додаткову інформацію про VEX GO, відвідайте цю сторінку.
Щоб отримати додаткову інформацію про заходи VEX GO та лабораторні модулі STEM відвідайте цю сторінку
VEX AIM
Кодування в реальному світі
Робот-кодувальник VEX AIM — це робот, орієнтований на інформатику, для учнів 4 класу та вище. VEX AIM оснащений вбудованим AI Vision, що надає можливості для вивчення концепцій штучного інтелекту за допомогою фізичного робота, що допомагає зробити абстрактні поняття відчутними для учнів.
VEX AIM використовує AI Vision, щоб дати роботам можливість бачити навколишнє середовище та взаємодіяти з ним. Датчик може розпізнавати попередньо навчені об'єкти, такі як спортивні м'ячі та бочки, та визначати ідентифікатори AprilTag, а потім ділитися цими даними безпосередньо зі студентами за допомогою коду. Роботів можна програмувати як за допомогою блоків, так і Python, що робить VEX AIM доступним для початківців, водночас пропонуючи розширені можливості для глибшого дослідження. Такий баланс між легкістю входу та можливостями для зростання дозволяє VEX AIM знаходити студентів на тому рівні їхнього розуміння штучного інтелекту та продовжувати кидати їм виклик у міру розвитку їхніх навичок.
Щоб отримати додаткову інформацію про VEX AIM, відвідайте цю сторінку.
Щоб отримати додаткову інформацію про навчання за допомогою VEX AIM відвідайте сторінку.
Нові доповнення, що з'являться влітку 2026 року:
- Доповнення AI Soccer з футбольним полем та об'єктами
- Навчальна програма та заходи з футболу зі штучним інтелектом
VEX IQ
Прикладне навчання зі штучним інтелектом
VEX IQ (2-го покоління) пропонує учням середньої школи додаткові навчальні завдання зі штучним інтелектом за допомогою фізичного робота. IQ дає учням можливість вирішувати відкриті задачі, збираючи та використовуючи дані з кількох датчиків. Це допомагає студентам розвинути розуміння того, як вибрати правильні датчики для вирішення певної проблеми.
Студенти також можуть виконувати вправи з реєстрації даних, використовуючи SD-карту пам’яті на IQ (2-го покоління) Brain. Студенти можуть збирати дані датчиків, зберігати їх у файлі CSV, а потім відображати дані у вигляді графіків, щоб повністю зрозуміти, як датчики сприймають навколишнє середовище.
Щоб отримати додаткову інформацію про VEX IQ, див. цю сторінку.
Для отримання додаткової інформації про лабораторні пристрої VEX IQ STEM сторінку.
Також доступний окремий датчик зору VEX IQ AI для використання з VEX IQ Brains (2-го покоління). Цей датчик можна використовувати, як описано нижче, для VEX EXP та VEX V5, але зі збірками VEX IQ та кодом, написаним у VEXcode IQ або Microsoft Visual Studio Code.
Щоб отримати докладнішу інформацію про датчик зору IQ AI, прочитайте Початок роботи з датчиком зору AI з VEX IQ.
Щоб отримати додаткову інформацію про придбання датчика зору VEX IQ AI, сторінку.
Нові доповнення, що з'являться влітку 2026 року:
- Доповнення IQ AI з датчиком зору та об'єктами IQ AI
- Навчальна програма та заходи IQ AI Vision
VEX EXP та V5
Штучний інтелект у реальному світі для класів
VEX EXP та V5 додають ще один вимір до навчання за допомогою ШІ за допомогою датчика зору ШІ. Датчик дозволяє вашому роботу унікальним чином бачити навколишнє середовище та взаємодіяти з ним, фіксуючи візуальну інформацію з широкого поля зору. Він виявляє 2D та 3D об'єкти, розпізнає певні кольори та їх комбінації, а також визначає ідентифікатори AprilTag та набори попередньо навчених об'єктів як для класу, так і для змагань.
Датчик зору зі штучним інтелектом надає студентам можливість використовувати різні типи даних датчиків в одному проєкті кодування. Крім того, оскільки датчик містить дві попередньо навчені моделі виявлення об'єктів, студенти можуть побачити, як різні моделі штучного інтелекту працюють у реальних застосунках. Лабораторний модуль STEM програми EXP «Місія чистої води» надає студентам практичний, розширений ресурс, у якому вони використовують дані з датчика, створюючи складні алгоритми для автоматизації портативної водоочисної станції.
Щоб отримати докладнішу інформацію про датчик зору зі штучним інтелектом, прочитайте Початок роботи з датчиком зору зі штучним інтелектом.
Щоб отримати додаткову інформацію про придбання датчика зору VEX AI, цю сторінку
Нові доповнення, що з'являться влітку 2026 року:
- Доповнення штучного інтелекту з датчиком зору та об'єктами штучного інтелекту
- Навчальна програма та заходи AI Vision
Робоча клітина VEX CTE
Кар'єра та готовність до робочої сили за допомогою штучного інтелекту
Робоча клітина VEX CTE – це ще один варіант для учнів старшої школи, щоб вони могли ознайомитися з темами штучного інтелекту. Робоча клітина VEX CTE — це система з роботизованої руки, конвеєрів, датчиків та пневматики, розроблена для допомоги студентам у вивченні промислової автоматизації.
Для отримання додаткової інформації про робочу клітинку VEX CTEцю сторінку.
Для отримання додаткової інформації про лабораторні модулі VEX CTE STEM .сторінку.
Нові доповнення, що з'являться влітку 2026 року:
- Доповнення штучного інтелекту з двома датчиками зору та об'єктами на базі штучного інтелекту
- Навчальна програма та заходи AI Vision
VEXcode VR
Віртуальне програмування роботів
VEXcode VR робить навчання за допомогою штучного інтелекту доступнішим, усуваючи апаратні бар'єри та підкреслюючи, як працюють інтелектуальні системи. Студенти зосереджуються на тому, щоб мислити як розробники систем штучного інтелекту — вивчати, як дані збираються, інтерпретуються та використовуються для прийняття рішень, — а не керувати фізичними роботами.
Ті, хто має преміум-ліцензію VEXcode VR або зареєстровані команди змагань, можуть кодувати віртуального робота для участі в змаганнях з автономного кодування. Поля для змагань з робототехніки VEX V5 та VEX IQ вже доступні! Кожен із цих віртуальних роботів інтегрує AI Vision, що дозволяє студентам використовувати класифікацію об'єктів та інші дані AI Vision у своїх проєктах кодування.
Для отримання додаткової інформації про віртуальні навички див. цю сторінку.
Користувачі VEXcode VR Premium можуть взаємодіяти з представленням та міркуваннями штучного інтелекту на ігровому майданчику Rover Rescue Playground. У грі «Порятунок марсохода» студенти програмують марсохід за допомогою штучного інтелекту для навігації в чужому світі, збираючи мінерали та уникаючи перешкод і ворогів. Вбудована технологія штучного інтелекту марсохода дозволяє йому виявляти об'єкти та повідомляти про них дані, зокрема про відстань до об'єкта та його відносний кут. Марсохід може ідентифікувати попередньо навчені ігрові елементи, такі як перешкоди, вороги та мінерали.
Щоб отримати додаткову інформацію про штучний інтелект у Rover Rescue, прочитайте Використання штучного інтелекту в Rover Rescue.
Щоб отримати додаткову інформацію про отримання преміум-ліцензії VEXcode VR, відвідайте цю сторінку.
Конкурентні STEM-проекти з використанням штучного інтелекту
Змагання з робототехніки VEX AI
Змагання з робототехніки VEX AI надають учням старших класів та коледжів можливість позмагатися у повністю автономних змаганнях з робототехніки, використовуючи потужне поєднання GPS-датчика та системи машинного зору VEX AI. Студенти програмують двох роботів, щоб працювати разом як команда, щоб виконати цьогорічне завдання.
Для отримання додаткової інформації відвідайте сторінку конкурсу VEX AI Robotics.
Змагання з робототехніки VEX V5
Студенти можуть включити дані штучного інтелекту (AI Vision) у свою стратегію участі у змаганнях з робототехніки VEX V5. Завдяки комбінації вхідних даних від датчиків, команди можуть інтегрувати інформацію про попередньо навчені об'єкти класифікації у свої автономні процедури кодування.
Щоб отримати додаткову інформацію про змагання з робототехніки VEX V5, відвідайте сторінку змагань з робототехніки VEX V5.
Змагання з робототехніки VEX IQ
Студенти, які беруть участь у конкурсі з робототехніки VEX IQ, також можуть почати досліджувати зір зі штучним інтелектом у змагальному середовищі за допомогою датчика зору VEX IQ AI.
Щоб отримати додаткову інформацію про змагання з робототехніки VEX IQ, відвідайте сторінку змагань з робототехніки VEX IQ.
Навчайте ШІ з упевненістю
VEX надає комплексні ресурси та допоміжні матеріали для навчання штучному інтелекту, щоб ви могли викладати з упевненістю.
-
VEX STEM Labs пропонують покрокові інструкції з впровадження, такі як онлайн-посібник для вчителів.
- У VEX 123 та GO STEM Labs огляд модулів містить детальну довідкову інформацію, щоб ви були добре підготовлені до викладання модуля. Наприклад, у розділі «Довідкова інформація про детективи даних VEX GO» детально розглядається, що таке датчики, а також як сам датчик ока збирає та передає дані.
- У IQ та EXP STEM Labs посібник з фасилітації містить довідкову інформацію, інструкції з впровадження та поради, які усувають здогадки під час навчання ШІ.
- Бібліотека VEX та Довідник VEX API – це ресурсидо яких кожен може отримати доступ щоб дізнатися більше про навчання ШІ за допомогою VEX. Наприклад, скористайтеся бібліотекою VEX, щоб дізнатися, що таке датчик і для чого він використовується. Потім зверніться до VEX API, щоб зрозуміти блоки коду або команди, пов'язані з цим датчиком.
-
VEX PD+ забезпечує постійний та персоналізований професійний розвиток для користувачів VEX.
- Отримайте сертифікат, пройшовши вступний курс VEX з PD+, та отримайте негайний доступ до спільноти VEX PD+, де однодумці-викладачі можуть ділитися питаннями та ідеями щодо викладання штучного інтелекту за допомогою VEX.
- Приєднуйтесь як учасник PD+ All-Access та:
- Скористайтеся індивідуальними сесіями, де ви можете обговорити викладання штучного інтелекту з експертом VEX.
- Відвідайте відеотеку, щоб переглянути серію відеороликів про датчик зору зі штучним інтелектом.
- Приєднуйтесь до нас особисто на конференції викладачів робототехніки та візьміть участь у практичних семінарах та інформативних сесіях, які проводять лідери думок у сфері освіти в галузі штучного інтелекту.
Щоб отримати докладнішу інформацію про те, як стати учасником VEX PD+ All-Access, відвідайте цю сторінку.