Intégrer l'IA et le codage dans l'enseignement précoce des STEM

Je voulais écrire ce court article car j'ai eu quelques expériences en apprenant moi-même et en enseignant à d'autres les concepts STEM. Mais quels programmes nous aideraient le plus à leur enseigner ?

Le marché du travail STEM est en expansion rapide mais est devenu de plus en plus compétitif avec l'essor de l'intelligence artificielle. L’intégration précoce de l’IA dans l’éducation peut doter les élèves de compétences essentielles telles que la résolution de problèmes, la créativité et la pensée critique. En introduisant ces concepts dès le début, les étudiants, qu'ils poursuivent ou non des études en informatique, peuvent apprendre à exploiter efficacement la technologie dans leur vie quotidienne, les préparant ainsi à un avenir axé sur la technologie.

Voici quatre outils que j'ai rencontrés pour enseigner ces sujets de manière engageante et accessible. Contient une faible courbe d'apprentissage pour tous les âges

1. Gratte

   • Plateforme de programmation basée sur des blocs visuels développée par le MIT
   • Permet la création de jeux, d'animations et d'histoires
   • Facile à utiliser pour enseigner des algorithmes complexes

2. En bloc

   • Plateforme de programmation basée sur des blocs visuels développée par Google
   • Offre une intégration avec Javascript, Python et d'autres langages de programmation
   • Traduit le bloc en texte

3. Machine enseignable par Google

   • Plateforme de formation à l'intelligence artificielle utilisée pour créer des modèles utilisant différents types de données
   • Ne nécessite aucune connaissance en programmation
   • Interactif avec retour immédiat

4. LEGO SPIKE Prime

   • Plateforme de programmation basée sur des blocs visuels
   • Nécessite des kits Lego
   • Fournit des plans de cours

Qu’enseignent exactement ces outils ?

• Scratch enseigne les concepts de boucles, de conditions et de programmation événementielle
• Blockly vous apprend à programmer en utilisant plusieurs langages de programmation et sa syntaxe, similaire à scratch mais avec une structure basée sur du texte
• Google Teachable Machine enseigne les bases de l'apprentissage automatique avec des décisions basées sur des données basées sur des modèles donnés
• **LEGO Spike Prime enseigne la robotique par la résolution de problèmes et l'intégration de capteurs, simulant la façon dont les machines utilisent les données pour interagir avec leur environnement

Références :
Gratter
En bloc
Machine enseignable Google
LEGO Spike Prime

1 plan de cours pour chaque outil, c'est ainsi que je fais habituellement les cours s'ils ne sont pas donnés

1. Gratte

   • Objectif : Animation simple utilisant des boucles et des conditions
   • Questions : Voudriez-vous un jour que votre art prenne vie à l’écran ? Vous souhaitez explorer le monde créatif de la programmation ?
   • Démo : Présentez l'interface de Scratch et réalisez une animation démontrant l'objectif
   • Bricolage : laissez aux élèves le temps de réaliser leurs animations, en aidant ceux qui ont besoin d'aide à faire ce qu'ils veulent dans l'animation. Faites le tour de la salle et vérifiez chaque projet

2. En bloc

   • Objectif : Créer un programme de compteur avec des boucles et des conditions
   • Questions : Comment pouvons-nous répéter une action plusieurs fois ? Comment pouvons-nous vérifier une condition ? Et si on changeait la condition ?
   • Démo : Créer un programme en C qui compte de 1 à 10 et vérifie si un nombre est premier ou non
   • Bricolage : essayez de changer la langue, de changer les chiffres ou de modifier la condition. N'hésitez pas à être créatif et à ajouter plus au code

3. Machine enseignable par Google

   • Objectif : Former un modèle à classer les images en catégories
   • Questions : Comment pouvons-nous apprendre à un ordinateur à reconnaître des images ? Selon vous, quel type de données est le plus utile pour former un modèle sur le marché général ?
   • Démo : montrez comment collecter et télécharger des images dans des catégories (par exemple, « chat » et « chien »). Démontrer la formation du modèle et le tester avec de nouvelles images.
   • Bricolage : les étudiants collecteront et téléchargeront leurs images dans des catégories et entraîneront le modèle à les classer. Enregistrez chaque projet pour obtenir de l’aide. Les étudiants peuvent explorer d'autres outils dans l'application s'ils le souhaitent.

4. LEGO Spike Prime

   • Objectif : Construire un robot pour éviter les obstacles à l'aide de capteurs
   • Questions : Avez-vous déjà joué avec des legos ?
   • Démo : présentez le kit LEGO SPIKE Prime et démontrez la construction d'un robot simple qui peut avancer et s'arrêter lorsqu'il détecte un obstacle à l'aide du capteur de distance.
   • Bricolage : laissez les élèves construire leurs robots avec les capteurs, en les programmant pour éviter les obstacles. Faites le tour de la salle et vérifiez chaque projet, aidant à résoudre les problèmes et guidant les étudiants dans l'accomplissement de leurs tâches.

Conclusion

Alors que le marché du travail STEM continue de se développer, il devient essentiel d'intégrer la technologie et l'IA dans l'éducation à un stade précoce. Des outils tels que Scratch, Blockly, Google Teachable Machine et LEGO SPIKE Prime offrent aux étudiants une expérience pratique et développent leurs compétences en programmation, en résolution de problèmes, en créativité et en pensée critique. Ces compétences sont utiles non seulement aux aspirants informaticiens, mais également à tous ceux qui souhaitent naviguer efficacement dans un monde axé sur la technologie.

En utilisant ces outils de manière engageante et interactive, nous pouvons garantir que les étudiants sont bien préparés pour l'avenir, qu'ils poursuivent ou non une carrière technique. Leur présenter des concepts tels que les boucles, les conditions, l'IA et la robotique constitue une base solide pour comprendre la technologie qui façonne notre vie quotidienne.

Dotons à la prochaine génération les outils et les connaissances nécessaires pour prospérer dans un monde propulsé par la technologie !

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!