eTwinning projekt ME THE A.I#2.0

iva_naranđa

Iva Naranđa

Sažetak

Umjetna inteligencija sve se više integrira u svaki aspekt našeg života te naše učenike od rane dobi trebamo pripremati za svijet pun tehnologije. Upravo to bila je glavna misao vodilja eTwinning projekta ME THE A.I #2.0. Učenicima su predstavljene nove tehnologije poput umjetne inteligencije i strojnog učenja, pomažući im da shvate kako djeluje umjetna inteligencija, koja su ograničenja, kako umjetna inteligencija može pomoći ljudima u suočavanju s najvećim svjetskim izazovima, ali i koja se etička pitanja moraju uzeti u obzir. Aktivnosti su predstavljene na TwinSpaceu i školskoj mrežnoj stranici. Materijali i primjeri dobre prakse preneseni su u eTwinning grupu Artificial Intelligence in Education.

Ključni pojmovi: umjetna inteligencija, strojno učenje, Machine Learning for Kids, Scratch, eTwinning.

Uvod

Projekt je proveden tijekom školske godine 2019./2020., a iz II. osnovne škole Čakovec sudjelovali su učenici šestog razreda u sklopu nastave informatike. Autorice projekta ME THE A.I #2.0 su učiteljice informatike Georgia Lascaris i Iva Naranđa. Projekt se temelji na pet velikih ideja umjetne inteligencije koje je razvila AI4K12 inicijativa, a koje su učenici upoznali kroz zabavne i suradničke aktivnosti. Kroz projekt se nastojalo demistificirati umjetnu inteligenciju i prepoznati uobičajenu uporabu tehnologije te razvijati vještine 21. stoljeća temeljene na Europskom referentnom okviru ključnih kompetencija za cjeloživotno učenje (kompetenciju višejezičnosti i digitalnu kompetenciju).

Glavni dio

Uvodne aktivnosti obuhvaćale su gledanje videozapisa s code.org što je bila prilika za ponavljanje naučenog tijekom petog razreda, ali i za razmišljanje o temi projekta, umjetnoj inteligenciji. Učenici su rješavali LearningApps igre koje su pripremile učiteljice iz više država. Škole su izradile zajednički slikovni rječnik.

Europski tjedan programiranja obilježili smo s partnerima i razmijenili ideje i iskustva. Učenici II. OŠ Čakovec sudjelovali su u aktivnosti ME THE AI: Let’s experience the Machine Learning!. Aktivnosti su obuhvaćale istraživanje primjera i raspravu o umjetnoj inteligenciji u svakodnevnom životu te pozitivnim utjecajima i mogućim rizicima, nakon čega su učenici unijeli svoje odgovore pomoću alata Mentimeter. Rezultati su prikazani oblakom riječi i grafikonima. Učenici su upoznali pojmove neuronska mreža i strojno učenje, te istraživali primjere dostupne na Experiments with Google, zbirka AI Experiments, AI+Drawing. Učenici su odigrali igru Quick, Draw! u kojoj neuronska mreža pokušava pogoditi što crtate. Završne aktivnosti obuhvaćale su samovrednovanje uz LearningApps igre, osmosmjerka s osnovnim pojmovima na hrvatskom i engleskom jeziku, slika sa slojevima neuronske mreže i dopuna teksta o strojnom učenju. Provedena je inicijalna procjena pomoću MS Forms upitnika, a na kraju sata učenici su ispunili izlaznu karticu na Edmodu. U siječnju 2020. dodijeljen nam je certifikat Code Week Certificate of Excellence.

slika1Slika 1. ME THE AI: Let’s experience the Machine Learning!

Rad na projektu nastavili smo s besplatnim alatom Machine Learning for Kids koji na jednostavan način uvodi učenike u strojno učenje pružajući im praktična iskustva za treniranje sustava strojnog učenja. Machine Learning for Kids pruža jednostavno vođeno okruženje za obuku modela strojnog učenja za prepoznavanje teksta, brojeva, slika ili zvukova te predstavlja koristan alat za upoznavanje djece s načinom na koji se treniraju modeli strojnog učenja i kako se koriste. Za početak, za naše učenike odabrana je aktivnost Make me happy tijekom koje su učenici stvorili lik u Scratchu koji se smiješi ako mu kažemo nešto lijepo, a plače ako mu kažemo nešto ružno. Učenici su trenirali model strojnog učenja za prepoznavanje komplimenata i uvreda upisivanjem primjera ljubaznih i uvredljivih izjava.

Sljedeća aktivnost bilo je ispunjavanje upitnika Quality Data & Biases kojeg su napravili partneri iz Grčke. Učenici iz Grčke nacrtali su crteže djece koji bi se koristili kao ulazni podaci za treniranje modela strojnog učenja. Učenici iz drugih država pozvani su da ispune upitnik u kojem su za te crteže trebali glasati jesu li dovoljno jasni da bi čovjek ili robot mogao razlikovati radi li se o djevojčici ili dječaku. Uslijedio je razgovor o važnosti kvalitete podataka i stereotipima, a učenici su se trebali osvrnuti i na pitanje jesu li na tim crtežima zastupljena sva djeca, npr. djeca raznih rasa, djeca s poteškoćama, djeca s naočalama i sl. Na temelju rezultata upitnika, učenici su shvatili koliko su važni dobro definirani, kvalitetni i raznoliki podaci za treniranje modela strojnog učenja. Također su shvatili da su reproducirali neke nesvjesne pristranosti (djevojčice imaju dugu kosu, a dječaci kratku) i da su uzeli u obzir samo djecu sa svojim osobinama (Europljani, bez naočala, bez debele djece, bez djece s nekim hendikepom, bez djece s afričkim ili azijskim osobinama i sl.).

U Tjednu informatičke edukacije održan je Sat kodiranja tijekom kojeg su učenici sudjelovali u aktivnosti AI for Oceans. Slijedio je Break the Code Challenge, još jedna aktivnost koju su pripremili učenici iz Grčke i pozvali partnere da prihvate izazov. Učenici su trebali otkriti tajne poruke sakrivene u slikama za što su koristili online ASCII konvertere. Sljedeći zadatak bila je izrada umnih mapa o primjeni umjetne inteligencije u svakodnevnom životu za što su učenici koristili alat bubbl.us.

Povodom Dana sigurnijeg interneta provedene su neke od aktivnosti iz kurikuluma Be Internet Awesome (Share with Care i Secure Your Secrets). Učenici su upoznali Interland, online igru s postavljenim izazovima putem koje se upoznaju razni aspekti sigurnosti na internetu i odigrali Mindful Mountain i Tower of Treasure.

Pslika2redstavljanje projekta u školi provedeno je tijekom Integriranog dana robotike i informatike.

Nadovezujući se na Dan sigurnijeg interneta nastavili smo rad s Machine Learning for Kids i osmislili suradničke aktivnosti za učenike tijekom kojih su učenici trenirali model strojnog učenja koji razlikuje uvredljive slike i bezopasne slike. Kako bismo zaštitili učenike tijekom pretraživanja interneta i ne izlagali ih neprikladnim slikama, uvredljive slike bile su odabrane između sličica s emotikonima s negativnim osjećajima i ikona Pegi sustava. Za bezopasne slike uglavnom smo koristili smajliće. Učenici iz svake škole najprije su odabrali nekoliko slika i postavili ih na Wakelet te smo napravili kolekciju slika koje ćemo koristiti. Drugi dio ove aktivnosti sastojao se od kodiranja u Scratchu, a temeljio se na vodiču Car or Cup?. Učenici su izradili Scratch projekt koji uči razvrstavati slike na dvije skupine, uvredljive slike i bezopasne slike. Učenici pojedine škole zajedno su radili na treniranju modela strojnog učenja za razvrstavanje slika.

slika3
Slika 3. Rad učenika na Machine Learning for Kids

Tijekom pandemije i nastave na daljinu autorice projekta ponudile su tri aktivnosti rangirane po složenosti, najsloženija bila je izrada chatbota, srednje zahtjevna bila je izrada zajedničke priče, a kao najjednostavnija aktivnost ponuđeno je dijeljenje primjera primjene umjetne inteligencije u borbi protiv pandemije koronavirusa. Učenici su pripremili tekstove (pitanja i odgovore) o koronavirusu koje smo dodali u zajednički model te izradili chatbot. Za rad na ovom zadatku koristili smo vodič Chatbots dostupan na Machine Learning for Kids. Za suradnju smo koristili i MindMeister umnu mapu. Drugi zadatak bila je izrada zajedničke priče o tome kako je pandemija koronavirusa promijenila naše živote za što smo koristili dijeljenu prezentaciju kako bi učenicima bilo što jednostavnije. U trećoj aktivnosti naši su učenici posterima predstavili digitalnog asistenta Andriju.

Zaključak

Za realizaciju ovog projekta učitelji su se trebali kontinuirano educirati, naročito putem MOOC-a, eTwinning Learning Eventa i webinara. Rezultati evaluacije objavljeni su na TwinSpaceu, a u pripremi evaluacijskih upitnika sudjelovalo je više partnera. Pred kraj projekta izrađena je zajednička završna prezentacija projekta koja je korištena i za diseminaciju putem eTwinning Live Eventa. Škole su provele diseminacijske aktivnosti u svojim državama i lokalnim zajednicama, a autorice projekta predstavile su projekt putem Visibility of eTwinning Projects Newslettera No10. Kvalitetu projekta potvrđuje i više nagrada. Učiteljica Georgia Lascaris iz Grčke sudjelovala je u natjecanju STEM Discovery Campaign 2020 Scientix s aktivnosti Me the A.I #2.0: Artificial Intelligence Activity te je odabrana za jednog od pobjednika. Nagrada se sastoji od sudjelovanja na Scientix Science Projects Workshop u Future Classroom Lab u Briselu koja je zbog COVID-19 pandemije odgođena. U Grčkoj je projekt osvojio 2. mjesto na nacionalnoj razini, a u Litvi je Lina Lienienė osvojila nacionalnu nagradu za eTwinning projekt. Europsku oznaku kvalitete dobilo je 14 partnera iz pet država (Grčke, Španjolske, Litve, Turske i Hrvatske).