LEGO® Education Informatika a AI – připravte žáky na svět, v němž je umělá inteligence běžnou součástí života

Ještě před několika lety byla umělá inteligence spojována především se světem science fiction. Dnes se využívá při tvorbě textů, zpracování a vyhodnocování dat, překladech i řešení odborných úloh v nejrůznějších oblastech lidské činnosti. Postupně proto vstupuje také do vzdělávání. 

Úkolem školy však není pouze seznamovat žáky s novými technologiemi. Důležité je vést je k tomu, aby principům fungování digitálních technologií a umělé inteligence přiměřeně svému věku rozuměli, dokázali je smysluplně využívat, kriticky posuzovali jejich výstupy a uvědomovali si související rizika. 

Sady LEGO® Education Informatika a AI byly vytvořeny právě s tímto cílem. Propojují praktické konstruování modelů LEGO®, blokové programování, rozvoj informatického myšlení a seznamování s principy umělé inteligence. Umožňují žákům učit se prostřednictvím vlastní činnosti, experimentování, řešení problémů a týmové spolupráce.

Toto pojetí odpovídá vzdělávacím cílům současné výuky informatiky. Navazuje zejména na tematické okruhy Data, informace a modelování, Algoritmizace a programování, Informační systémy a Digitální technologie. Současně přispívá k rozvoji digitální kompetence, kompetence k řešení problémů, kompetence k učení, kompetence komunikační a kompetence osobnostní a sociální.

Součástí každé sady je přístup do Portálu pro učitele LEGO® Education, který obsahuje připravené vzdělávací lekce, prezentace, stavební návody a metodické materiály. Učitel tak získává ucelenou oporu pro plánování, realizaci i reflexi výuky a může jednotlivé lekce přizpůsobit věku žáků, jejich vzdělávacím potřebám a vlastnímu školnímu vzdělávacímu programu.

Sady lze využívat nejen ve vyučovacích hodinách informatiky, ale také při projektové a badatelsky orientované výuce, v rámci mezipředmětových aktivit, školních klubů, programátorských kroužků nebo workshopů STEAM.

LEGO® Education Informatika a AI 5+ – první kroky k programování a porozumění technologiím

Děti mladšího školního věku se učí především prostřednictvím konkrétních činností, názorných situací a vlastní zkušenosti. Sada LEGO® Education Informatika a AI 5+ proto nezačíná abstraktním zápisem programu, ale stavěním, pozorováním, experimentováním a hledáním souvislostí mezi zadanými pokyny a chováním vytvořeného modelu.

Sada obsahuje 276 dílků LEGO®, jeden motor, barevný senzor, připojovací kartu a další prvky potřebné ke stavbě a programování modelů. Metodickou podporu poskytuje Portál pro učitele LEGO® Education, v němž je k dispozici 30 připravených lekcí, prezentace pro žáky, stavební návody a doprovodné materiály.

Žáci programují své modely v intuitivním prostředí Coding Canvas. Pro nejmladší uživatele jsou určeny grafické programovací bloky založené na ikonách, takže děti mohou vytvářet jednoduché programy i bez znalosti textového programovacího jazyka.

Při práci se učí řadit pokyny do správného pořadí, předvídat chování modelu, ověřovat své předpoklady, vyhledávat chyby a upravovat navržené řešení. Přiměřenou formou se také seznamují s tím, co jsou data, jak mohou digitální zařízení získávat informace z okolního prostředí a jak na základě zadaných pravidel nebo dat vytvářejí určité výstupy.

Sada je vhodná především pro přípravné ročníky a počáteční období vzdělávání na 1. stupni základní školy. Může rovněž pomáhat vytvářet základy pro pozdější rozvoj informatického myšlení.

LEGO® Education Informatika a AI 8+ – od jednoduchých algoritmů k vlastnímu programu

Sada určená žákům přibližně od osmi let umožňuje plynule navázat na první zkušenosti s programováním. Žáci postupují od jednoduchých posloupností příkazů k tvorbě vlastních programů, práci s podmínkami a opakováním a k systematičtějšímu řešení problémů.

Sada obsahuje 321 dílků LEGO®, dvojitý motor, barevný senzor a připojovací kartu. Žáci s jejich pomocí sestavují modely, které reagují na podněty z okolního prostředí a vykonávají naprogramované úlohy.

Programování probíhá v prostředí Coding Canvas, které komunikuje s elektronickými prvky sady prostřednictvím technologie Bluetooth. Úlohy jsou uspořádány tak, aby žáky postupně provázely jednotlivými fázemi učení a umožňovaly jim rozvíjet znalosti i dovednosti na základě předchozích zkušeností.

V Portálu pro učitele LEGO® Education je připraveno 30 vzdělávacích lekcí. Zabývají se například událostmi, cykly, podmíněnými příkazy, proměnnými, daty a vybranými principy umělé inteligence.

Žáci se neučí pouze sestavit funkční program. Učí se také formulovat problém, rozdělit jej na dílčí kroky, navrhnout řešení, program vyzkoušet, rozpoznat chybu a na základě zpětné vazby své řešení upravit. Zároveň poznávají, že výsledky digitálních systémů závisejí na použitých datech, pravidlech a způsobu zadání.

Takto pojatá výuka podporuje rozvoj algoritmického a logického myšlení, tvořivosti, vytrvalosti, spolupráce a schopnosti reflektovat vlastní postup.

LEGO® Education Informatika a AI 11+ – algoritmizace, práce s daty a odpovědné využívání AI

Nejpokročilejší sada je určena starším žákům, kteří jsou připraveni vytvářet komplexnější programy, řešit otevřenější úlohy a podrobněji poznávat principy fungování moderních digitálních technologií.

Sada obsahuje 379 dílků LEGO®, jednoduchý a dvojitý motor, barevný senzor, řídicí jednotku a připojovací karty. Tyto prvky umožňují realizovat náročnější konstrukční a programátorské projekty a ověřovat různá řešení v praxi.

Portál pro učitele LEGO® Education nabízí 30 připravených lekcí a související metodické materiály. Učitel je může využít jako základ výuky a dále je přizpůsobovat konkrétním vzdělávacím cílům, úrovni žáků a podmínkám školy.

V prostředí Coding Canvas žáci vytvářejí programy pro své modely, pracují s algoritmy, podmínkami, proměnnými a daty a využívají také funkce podporované umělou inteligencí. Pokročilejší žáci mohou své znalosti dále rozvíjet při práci s programovacím jazykem Python.

Výuka se nezaměřuje pouze na technickou stránku programování. Otevírá také témata spojená s bezpečným, kritickým a odpovědným využíváním umělé inteligence. Žáci mohou diskutovat o spolehlivosti získaných informací, kvalitě vstupních dat, možných chybách a zkresleních, ochraně soukromí, autorství, odpovědnosti a etických souvislostech používání digitálních technologií.

Takové aktivity přispívají k tomu, aby žáci nebyli pouze pasivními uživateli technologií, ale dokázali jejich fungování lépe chápat, kriticky hodnotit jejich výstupy a uvážlivě rozhodovat o jejich využití.

Více než stavebnice – metodická a didaktická opora pro učitele

Více než stavebnice – metodická a didaktická opora pro učitele LEGO® Education Informatika a AI není pouze stavebnice určená k nácviku programování. Jde o ucelený vzdělávací systém, který propojuje konstrukční činnosti, informatiku, práci s daty, řešení problémů a spolupráci žáků.

Každá sada nabízí:

• přístup do Portálu pro učitele LEGO® Education s 30 připravenými lekcemi, 
• metodické materiály, prezentace pro žáky a stavební návody, 
•  prostředí Coding Canvas pro blokové programování modelů, 
• bezdrátovou komunikaci elektronických prvků prostřednictvím technologie Bluetooth, 
• úlohy podporující aktivní učení, experimentování a řešení problémů, 
• materiálové vybavení určené pro práci čtyřčlenného týmu.

Připravené lekce mohou učiteli významně usnadnit plánování výuky, nenahrazují však jeho pedagogické rozhodování. Učitel nadále stanovuje konkrétní vzdělávací cíle, volí vhodnou míru podpory, přizpůsobuje úlohy potřebám žáků, organizuje spolupráci ve skupinách a poskytuje žákům průběžnou zpětnou vazbu.