初期の STEM 教育における AI とコーディングの統合

私は自分自身で STEM 概念を学び、他の人に教える経験がいくつかあったので、この短い記事を書きたいと思いました。しかし、彼らを教えるのに最も役立つプログラムは何でしょうか?

STEM の求人市場は急速に拡大していますが、人工知能の台頭により競争が激化しています。早い段階で AI を教育に組み込むことで、生徒に問題解決、創造性、批判的思考などの必須スキルを身に付けることができます。これらの概念を早期に導入することで、学生は、コンピューター サイエンスを追求するかどうかにかかわらず、日常生活でテクノロジーを効果的に利用する方法を学び、テクノロジー主導の未来に備えることができます。

これらのトピックを魅力的でアクセスしやすい方法で教えるために私が見つけた 4 つのツールを以下に示します。すべての年齢層向けに学習曲線が低く抑えられています

1. スクラッチ

   • MIT によって開発されたビジュアル ブロックベースのプログラミング プラットフォーム
   • ゲーム、アニメーション、ストーリーの作成が可能
   • 複雑なアルゴリズムを教えるのに使いやすい

2. ブロック的に

   • Google が開発したビジュアル ブロックベースのプログラミング プラットフォーム
   • JavaScript、Python、その他のプログラミング言語との統合を提供します
   • ブロックをテキストに変換します

3. Google ティーチャブル マシン

   • さまざまな種類のデータを使用してモデルを作成するために使用される人工知能トレーニング プラットフォーム
   • プログラミングの知識は必要ありません
   • 即時フィードバックによるインタラクティブな

4. レゴ スパイク プライム

   • ビジュアルブロックベースのプログラミングプラットフォーム
   • レゴキットが必要です
   • レッスンプランを提供します

これらのツールは具体的に何を教えてくれるのでしょうか?

• Scratch は、ループ、条件分岐、イベント駆動型プログラミングの概念を教えます
• Blockly は、いくつかのプログラミング言語とその構文を使用してプログラミングする方法を教えます。スクラッチに似ていますが、テキストベースの構造を持っています
• Google Teachable Machine は、指定されたパターンに基づくデータ主導の意思決定による機械学習の基礎を教えます
• **レゴ スパイク プライムは、問題解決とセンサー統合を通じてロボット工学を教え、機械がデータを使用して周囲と対話する方法をシミュレートします

参考文献:
スクラッチ
ブロックリー
Google ティーチャブル マシン
レゴ スパイク プライム

各ツールの 1 つのレッスン プランのスターター。指定されていない場合は、これが通常のレッスンの作り方です

1. スクラッチ

   • 目的: ループと条件文を使用した単純なアニメーション
   • 質問: 自分のアートをスクリーン上で生き生きとさせたいと思ったことはありますか?プログラミングの創造的な世界を探索してみませんか?
   • デモ: Scratch のインターフェイスを紹介し、目的を示すアニメーションを作成します
   • DIY: 生徒にアニメーションを作成する時間を与え、助けが必要な他の人がアニメーションでやりたいことをできるように支援します。 部屋を見て回って、各プロジェクトを確認してください

2. ブロック的に

   • 目的: ループと条件付きのカウンター プログラムを作成します
   • 質問: アクションを複数回繰り返す方法は何ですか?状態を確認するにはどうすればよいでしょうか?条件を変えたらどうなるでしょうか?
   • デモ: 1 から 10 まで数え、数値が素数かどうかを確認するプログラムを C で作成します
   • DIY: 言語を切り替えたり、数値を変更したり、条件を変更してみます。自由に創造力を発揮してコードにさらに追加してください

3. Google ティーチャブル マシン

   • 目的: 画像をカテゴリに分類するモデルをトレーニングします
   • 質問: コンピュータに画像を認識させるにはどうすればよいでしょうか?一般市場でモデルをトレーニングするのに最も役立つのはどのようなデータだと思いますか?
   • デモ: 画像を収集してカテゴリ (「猫」や「犬」など) にアップロードする方法を示します。モデルのトレーニングと新しいイメージを使用したテストをデモンストレーションします。
   • DIY: 生徒は画像を収集してカテゴリにアップロードし、画像を分類するためにモデルをトレーニングします。各プロジェクトにチェックインして支援を求めてください。学生は必要に応じて、アプリケーション内の他のツールを探索できます。

4. レゴ スパイク プライム

   • 目的: センサーを使用して障害物を回避するロボットを構築します
   • 質問: レゴで遊んだことがありますか?
   • デモ: LEGO SPIKE Prime キットを紹介し、距離センサーを使用して前進し、障害物を検出すると停止できるシンプルなロボットの構築をデモンストレーションします。
   • DIY: 生徒にセンサーを備えたロボットを構築させ、障害物を避けるようにプログラミングさせます。 部屋を見回って各プロジェクトを確認し、トラブルシューティングを支援し、生徒がタスクを完了できるように指導します。

結論

STEM 雇用市場が拡大し続けるにつれて、テクノロジーと AI を早期に教育に統合することが不可欠になっています。 Scratch、Blockly、Google Teachable Machine、LEGO SPIKE Prime などのツールは、生徒に実践的な経験を提供し、プログラミング、問題解決、創造性、批判的思考のスキルを育成します。これらのスキルは、コンピュータ科学者を目指す人だけでなく、テクノロジー主導の世界を効果的にナビゲートしたい人にとっても役立ちます。

これらのツールを魅力的でインタラクティブな方法で使用することで、技術的なキャリアを追求するかどうかに関係なく、学生が将来に向けて十分な準備を整えることができます。ループ、条件分岐、AI、ロボット工学などの概念を学習者に紹介することで、私たちの日常生活を形作るテクノロジーを理解するための強力な基盤が構築されます。

テクノロジー主導の世界で成功するためのツールと知識を次世代に備えさせましょう!

以上が初期の STEM 教育における AI とコーディングの統合の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。