News . Best Practices Μαθαίνουμε για Μηχανές που Μαθαίνουν

Νοιάζομαι: Οι μαθητές αναρωτήθηκαν εάν η ταχεία ανάπτυξη της Τεχνητής Νοημοσύνης θα μπορούσε να βοηθήσει στην αντιμετώπιση μεγάλων προβλημάτων της περιοχής, της χώρας ή του πλανήτη μας. Αφού παρακολούθησαν εισαγωγικά βίντεο για την Τεχνητή Νοημοσύνη και τη Μηχανική Μάθηση, αντάλλαξαν εντυπώσεις και απόψεις για τις εφαρμογές της. Στη συνέχεια, μετέφεραν τη συζήτηση στα σπίτια τους, εμπλέκοντας όλα τα μέλη της οικογένειας. Επιστρέφοντας στο σχολείο, κατέγραψαν και συζήτησαν τις εμπειρίες τους. Στις δραστηριότητες συμμετείχαν 60 μαθητές, ηλικίας 12-13 ετών: τα κορίτσια και τα αγόρια της Α Γυμνασίου του σχολικού έτους 2022-23.

Μαθαίνω:  Οι μαθητές πειραματίστηκαν με διάφορες εφαρμογές αναγνώρισης εικόνων, συζήτησαν για τη Μηχανική Όραση και δημιούργησαν ζωγραφιές εμπνευσμένες από όσα έμαθαν. Προβληματίστηκαν για το πώς θα μπορούσε η Τεχνητή Νοημοσύνη να συμβάλει στον καθαρισμό των θαλασσών και εκπαίδευσαν ένα εικονικό ρομποτικό υποβρύχιο να διακρίνει τα ζώα της θάλασσας από τα θαλάσσια απορρίμματα. Μοιράστηκαν όσα έμαθαν με τις οικογένειές τους, κατέγραψαν τις απόψεις τους, και ετοίμασαν ερωτήματα για τον επιστήμονα.

Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε τηλεδιάσκεψη με τον Δρ. Αναστάσιο Δήμου, Μεταδιδακτορικό Ερευνητή στο Ινστιτούτο Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών (IΠΤΗΛ) του Εθνικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ). O κ. Δήμου παρουσίασε ποικίλες εφαρμογές της Μηχανικής Μάθησης που βελτιώνουν, όχι μόνο την καθημερινή ζωή μας, αλλά και το έργο εντοπισμού και διάσωσης θυμάτων φυσικών καταστροφών.

Κατά την ολοκλήρωση αυτής της φάσης, οι μαθητές συζήτησαν πιθανούς τρόπους αξιοποίησης όσων έμαθαν, για την προστασία του Φυσικού Περιβάλλοντος. Εκπαίδευσαν ένα μοντέλο Μηχανικής Μάθησης ώστε ν’ αναγνωρίζει 5 είδη άγριων ζώων, προγραμμάτισαν σε Scratch μια εφαρμογή που μετράει πόσα ζώα αναγνωρίζει από κάθε είδος, παρατήρησαν τη συμπεριφορά της, και συζήτησαν θέματα αξιοπιστίας, ηθικής και μεροληψίας των εφαρμογών Τεχνητής Νοημοσύνης.

Συμπερασματικά, οι μαθητές χρησιμοποίησαν γνώσεις για την Τεχνητή Νοημοσύνη, τη Μηχανική Μάθηση και  τη Μηχανική  Όραση, για τον Προγραμματισμό σε Scratch, καθώς και για τα Περιβαλλοντικά προβλήματα που προκύπτουν από την ανθρώπινη παρέμβαση. Οι δεξιότητες που εξάσκησαν ήταν η ανταλλαγή συλλογισμών και ερωτημάτων με προφορικό και γραπτό λόγο, η χρήση εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης για την ταχύτερη ολοκλήρωση μιας ζωγραφιάς, η διατύπωση κατάλληλων περιγραφών (prompts) σε εφαρμογές γενετικής τεχνητής νοημοσύνης, η κριτική αξιολόγηση των παραγόμενων αποτελεσμάτων, η συλλογή κατάλληλων δεδομένων για την εκπαίδευση μοντέλων μηχανικής μάθησης και ο προγραμματισμός εφαρμογών που αξιοποιούν τέτοια εκπαιδευμένα μοντέλα.  

Δρω: Στο τέλος, οι μαθητές εκπαίδευσαν ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης ώστε ν’ αναγνωρίζει 3 είδη φωτογραφιών και προγραμμάτισαν σε περιβάλλον Scratch ένα εικονικό drone με στόχο να αξιοποιεί το εκπαιδευμένο μοντέλο για να αναγνωρίζει φωτογραφίες αποψίλωσης δασών. Η τελευταία δραστηριότητα εκπονήθηκε ατομικά. Οι δραστηριότητες προετοιμασίας των προηγούμενων φάσεων περιλάμβαναν τόσο ατομικές όσο και ομαδικές δραστηριότητες, και αρκετές από αυτές υποστηρίχθηκαν και από τις οικογένειες των μαθητών.

Συμπεράσματα σχετικά με την Ανοιχτή Σχολική Εκπαίδευση:  Η δραστηριότητα ενσωματώθηκε στο σχολικό πρόγραμμα καθώς είναι συμβατή με τα Νέα Προγράμματα Σπουδών Γυμνασίου. Ήταν μια ενδιαφέρουσα, χρήσιμη και θετική εμπειρία, και για την εκπαιδευτικό και για τους μαθητές. Έδωσε την ευκαιρία στα παιδιά να ανταλλάξουν και να εμπλουτίσουν γνώσεις και δεξιότητες που είχαν αποκτήσει εμπειρικά για την τεχνητή νοημοσύνη, να συζητήσουν με τις οικογένειές τους θέματα επιστήμης, τεχνολογίας και περιβάλλοντος, να θέσουν τα ερωτήματά τους σε έναν επιστήμονα ερευνητή, να επικοινωνήσουν τους προβληματισμούς και τις ιδέες τους. Η διαθεματική προσέγγιση που ακολουθήθηκε ενίσχυσε το ενδιαφέρον των μαθητών και  συνέδεσε την σχολική αίθουσα με ζητήματα και καταστάσεις του σύγχρονου κόσμου και της πραγματικής ζωής. Η ανοιχτή σχολική εκπαίδευση μπορεί να είναι χρήσιμη και για άλλους εκπαιδευτικούς, επειδή τοποθετεί τη εκπαιδευτική πράξη σε ένα νέο πλαίσιο, συνδέοντάς την με τον πραγματικό κόσμο, και εμπλέκοντας την οικογένεια και την ευρύτερη κοινότητα ως αρωγούς στη μαθησιακή διαδικασία. Η σταδιακή ενσωμάτωση αυτής της πρακτικής και σε άλλα θεματικά αντικείμενα μπορεί να προσφέρει νέα κίνητρα μάθησης και δημιουργίας για όλους τους εμπλεκόμενους στην διδακτική πράξη.

Η αλλαγή/καινοτομία υποστηρίχθηκε από:  [✔] Διεύθυνση του σχολείου  [   ] σχολικός σύλλογος/δίκτυο
                                                      [  ] Τοπική αυτοδιοίκηση  [  ] Άλλο:  ________________________________

Αποτελέσματα μαθητών: Οι μαθητές ενεπλάκησαν ενεργά στις περισσότερες δραστηριότητες. Έδειξαν ιδιαίτερο ενδιαφέρον στη χρήση ψηφιακών εργαλείων που αξιοποιούν τεχνητή νοημοσύνη, στη διατύπωση ερωτημάτων για τον επιστήμονα, και στην εκπαίδευση των μοντέλων μηχανικής μάθησης. Οι προτάσεις και οι ιδέες των παιδιών τροποποίησαν και εμπλούτισαν την υλοποίηση του αρχικού σεναρίου σε αρκετές περιπτώσεις.

Αυτή η πρακτική συνέβαλε στην αύξηση της: 

[✔] ενασχόληση των οικογενειών   [✔]  συμμετοχής των κοριτσιών    [✔] ευαισθητοποίησης των μαθητών για
      με τις επιστήμες                                 στην επιστήμη                                 τη σταδιοδρομία στις φυσικές επιστήμες

Παρακαλώ διευκρινίστε: Όλο το υλικό που χρησιμοποιήθηκε ήταν διαθέσιμο στην διαδικτυακή πλατφόρμα της ηλεκτρονικής τάξης, ώστε να μπορούν να το μελετήσουν οι μαθητές μαζί με τις οικογένειές τους. Επιπλέον, τα σχετικά κείμενα και οι εργασίες δόθηκαν και σε έντυπη μορφή. Στις σχετικές συζητήσεις που πραγματοποιήθηκαν, οι μαθητές αντάλλαξαν εμπειρίες για τη θέση των οικογενειών τους σε ζητήματα τεχνητής νοημοσύνης και επιχειρηματολόγησαν πάνω στις διαφορετικές απόψεις. Το 66% των συμμετεχόντων δήλωσαν στο ερωτηματολόγιο λήξης πως η οικογένειά τους πιστεύει ότι η επιστήμη θα είναι σημαντική για το μέλλον τους. Επίσης, οι δραστηριότητες φάνηκαν ενδιαφέρουσες και στα δύο φύλα, και τα κορίτσια είχαν ενεργό συμμετοχή σε όλες τις φάσεις. Τέλος, το ζήτημα των μελλοντικών θέσεων εργασίας απασχόλησε αρκετά τα παιδιά και έθεσαν σχετικές ερωτήσεις στην τηλεδιάσκεψη με τον επιστήμονα.