Обучение младших школьников элементам машинного обучения и искусственного интеллекта

Автор: Мотошкина Виктория Владимировна

Организация: МАУ ДО ЦДО «Малая академия наук»

Населенный пункт: Республика Бурятия, г. Улан-Удэ

В настоящее время, с развитием информационных технологий и появлением большого количества данных, машинное обучение и искусственный интеллект стали одними из самых перспективных и быстрорастущих областей в науке и технологиях. Однако, чтобы успешно применять эти технологии в будущем, необходимо обучать молодое поколение, включая младших школьников, элементам машинного обучения и искусственного интеллекта.

Машинное обучение (ML) - это область искусственного интеллекта, которая позволяет компьютерам извлекать знания из данных и использовать их для принятия решений. Искусственный интеллект (AI) - это область компьютерных наук, которая занимается созданием устройств, способных анализировать данные и принимать решения, как это делают люди.

Обучение младших школьников элементам ML и AI помогает детям освоить новые технологии и повысить свои информационные навыки, дает возможность развить  креативные и аналитические способности, а также позволяет принимать обоснованные решения на основе анализа данных. Обучение необходимо проводить в соответствии с  возрастными особенностями обучающихся. Дети должны получать доступ к знаниям постепенно, начиная с простых концепций и алгоритмов, и только потом переходить к более сложным технологиям. Для наибольшей эффективности необходимо использовать методику, основанную на играх и задачах. Это позволяет детям учиться в интерактивной и увлекательной форме, постигая новую информацию незаметно и легко.

Одним из инструментов, который может помочь младшим школьникам освоить основы машинного обучения и искусственного интеллекта, является Pictoblox. Это программное обеспечение было разработано компанией STEMpedia и может быть использовано для обучения ML и AI младших школьников. Ключевым преимуществом PictoBlox является его интуитивно понятный интерфейс, который позволяет учащимся легко создавать программы, используя блоки кода. Это делает процесс программирования более доступным для детей, которые еще не имеют опыта работы с текстовыми языками программирования.

PictoBlox включает в себя набор инструментов, который можно использовать для создания моделей ML и AI. Например, с помощью этого ПО можно создавать проекты по машинному зрению, помогающие распознавать объекты на изображениях. Кроме того, PictoBlox включает в себя набор разнообразных  учебных материалов и проектов, которые помогут детям лучше понять основы ML и AI, а также развить навыки программирования. Ресурсы включают в себя видеоуроки, статьи и проекты, которые дети могут использовать для самостоятельного изучения и создания своих собственных проектов.

Похожим функционалом обладает еще один интересный ресурс – Scratch. Эта платформа была разработана Массачусетским технологическим институтом (MIT) и позволяет детям создавать свои собственные программы и игры. В Scratch также есть блоки, которые позволяют детям создавать модели ML, такие как классификаторы изображений и текста.

Другой полезный ресурс - TensorFlow, библиотека ML, разработанная Google. TensorFlow имеет множество учебных материалов и онлайн-курсов для детей, которые интересуются ML и AI. В качестве примера можно привести TensorFlow For Kids, ресурс, который включает в себя различные проекты, позволяющие детям создавать собственные модели ML, такие как классификаторы изображений и распознавание речи.

Еще один полезный ресурс для детей, который стоит упомянуть  - это Code.org. Этот сайт предлагает бесплатные онлайн-уроки по различным темам, включая ML и AI. Уроки Code.org основаны на игровой механике и могут быть интересными для детей разного возраста и уровня подготовки.

Однако, необходимо отметить, что ML и AI могут иметь потенциальные негативные или социально неприемлемые последствия, и детей нужно обучать этим технологиям с учетом данного факта. В обучение должно быть включено обсуждение этических и социальных вопросов, связанных с использованием этих технологий. Необходимо помочь детям осознать, как их использование может повлиять на людей и общество, на мир вокруг них.

Обучение младших школьников элементам ML и AI имеет множество практических преимуществ. Во-первых, понимание основ ML и AI помогает детям стать более информированными и критически мыслящими потребителями технологий. Дает понимание, как работают эти технологии, каким образом использовать их в своей жизни и какие риски могут возникнуть при их использовании.

Во-вторых, обучение ML и AI помогает в развитии полезных для будущей профессиональной деятельности навыков. В настоящее время идет бурное развитие данных технологий, которые начинают широко использоваться в различных сферах, таких как здравоохранение, финансы, транспорт и др. Поэтому знание основ необходимо для лучшего понимания того, какие навыки необходимо развивать.

В-третьих, обучение ML и AI развивает навыки в решении нетривиальных задач и активизирует креативное мышление, так как при создании моделей ML и AI дети должны постоянно искать новые и эффективные способы обработки данных для решения этих задач. Кроме того, обучение ML и AI может помочь детям развивать навыки сотрудничества и коммуникации, так как создание моделей по этим технологиям часто является командным проектом, где участники должны обмениваться идеями и работать вместе, чтобы достичь общей цели.

Наконец, обучение ML и AI может помочь детям лучше понимать, как работает мир вокруг них, и дать им возможность использовать технологии для решения реальных проблем в их жизни. Примером может стать создание моделей ML и AI для анализа и предсказания погоды или предотвращения аварий на дорогах. Эти проекты помогают детям увидеть, как технологии могут быть использованы для решения реальных задач. А использование платформ, таких как Pictoblox, Scratch, TensorFlow, Code.org позволяет детям научиться создавать свои проекты с использованием элементов ML и AI в увлекательной и безопасной обстановке.

 

Список ресурсов:

1. Материалы проекта «Академия искусственного интеллекта для детей» [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа: https://xn--h1adlhdnlo2c.xn--p1ai/lessons/ai-in-education
2. Stempedia:  PictoBlox – Python and block-based AI programming software for kids [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа: https://thestempedia.com/product/pictoblox
3. PictoBlox: learn coding and program robots online   [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа: https://pictoblox.ai
4. Scratch: Imagine, Program, Share [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа: https://scratch.mit.edu
5. Machine learning for kids [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа: https://machinelearningforkids.co.uk

Learn today, build a brither tomorrow [Электронный ресурс] [сайт]. – Режим доступа:  https://code.org

Опубликовано: 16.03.2023