将人工智能和编程融入早期 STEM 教育

我想写这篇短文，因为我在学习 STEM 概念和教授他人方面有一些经验。但哪些项目最能帮助我们教授他们呢？

STEM 就业市场正在迅速扩大，但随着人工智能的兴起，竞争也越来越激烈。在早期阶段将人工智能融入教育可以让学生具备解决问题​​、创造力和批判性思维等基本技能。通过尽早引入这些概念，学生（无论是否追求计算机科学）都可以学习在日常生活中有效利用技术，为技术驱动的未来做好准备。

以下是我遇到的四种工具，可以以一种引人入胜且易于理解的方式教授这些主题。适合所有年龄段的低学习曲线

1. 刮擦

   • 麻省理工学院开发的基于视觉块的编程平台
   • 允许创建游戏、动画和故事
   • 易于使用来教授复杂的算法

2. 块状

   • Google开发的基于视觉块的编程平台
   • 提供与 Javascript、Python 和其他编程语言的集成
   • 将块翻译为文本

3. Google 可教学机器

   • 人工智能训练平台，用于使用不同类型的数据创建模型
   • 不需要编程知识
   • 互动并立即反馈

4. 乐高 SPIKE Prime

   • 基于块的可视化编程平台
   • 需要乐高套件
   • 提供课程计划

这些工具到底教什么？

• Scratch 教授循环、条件和事件驱动编程的概念
• Blockly 教您如何使用多种编程语言及其语法进行编程，类似于 Scratch，但具有基于文本的结构
• Google Teachable Machine 通过基于给定模式的数据驱动决策来教授机器学习基础知识
• **乐高 Spike Prime 通过解决问题和传感器集成来教授机器人技术，模拟机器如何使用数据与周围环境交互

参考资料：
刮刮
块状
Google 可教学机器
乐高 Spike Prime

每个工具都有 1 个课程计划启动器，如果没有提供，这就是我通常的授课方式

1. 刮擦

   • 目标：使用循环和条件的简单动画
   • 问题：您是否希望您的艺术作品在屏幕上栩栩如生？想探索编程的创意世界吗？
   • 演示：介绍Scratch的界面并制作动画来演示目标
   • DIY：让学生有时间制作自己的动画，帮助其他需要帮助的人做他们想做的动画 绕房间检查每个项目

2. 块状

   • 目标：创建一个带有循环和条件的计数器程序
   • 问题：我们可以通过哪些方法多次重复一个动作？我们如何检查条件？如果我们改变条件怎么办？
   • 演示：用 C 创建一个从 1 数到 10 的程序，并检查一个数字是否为素数
   • DIY：尝试切换语言、更改数字或更改条件。随意发挥创意并在代码中添加更多内容

3. Google 可教学机器

   • 目标：训练模型将图像分类
   • 问题：我们如何教计算机识别图像？您认为哪种数据对于在一般市场上训练模型最有用？
   • 演示：展示如何收集图像并将其上传到类别（例如“猫”和“狗”）。演示训练模型并使用新图像对其进行测试。
   • DIY：学生将收集并上传他们的图像并分类，并训练模型对其进行分类。检查每个项目以寻求帮助。如果需要，学生可以探索应用程序中的其他工具。

4. 乐高 Spike Prime

   • 目标：构建一个使用传感器避开障碍物的机器人
   • 问题：你以前玩过乐高吗？
   • 演示：介绍 LEGO SPIKE Prime 套件并演示如何构建一个简单的机器人，该机器人可以在使用距离传感器检测到障碍物时向前移动并停止。
   • DIY：让学生用传感器搭建他们的机器人，对它们进行编程以避开障碍物。 绕房间检查每个项目，帮助解决问题并指导学生完成任务。

结论

随着STEM就业市场不断扩大，尽早将技术和人工智能融入教育变得至关重要。 Scratch、Blockly、Google Teachable Machine 和 LEGO SPIKE Prime 等工具为学生提供实践经验，培养编程、解决问题、创造力和批判性思维的技能。这些技能不仅对有抱负的计算机科学家有用，而且对任何想要有效驾驭技术驱动的世界的人也有用。

通过以引人入胜和互动的方式使用这些工具，我们可以确保学生为未来做好充分准备，无论他们是否从事技术职业。向他们介绍循环、条件、人工智能和机器人等概念，为理解塑造我们日常生活的技术奠定坚实的基础。

让我们为下一代提供工具和知识，让他们在科技驱动的世界中茁壮成长！

以上是将人工智能和编程融入早期 STEM 教育的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！