Ako a čím sa vyzbrojiť do doby digitálnej?
Ako pripraviť študentov, ale aj ich učiteľov, na uplatnenie sa v podmienkach priemyselnej revolúcie 4.0? A má sa vôbec na školách vyučovať umelá inteligencia? – aj o týchto otázkach diskutovali vo štvrtok 14. marca 2019 účastníci workshopu v rámci cyklu Klubu informatikov. Stretnutie s príznačným názvom Ultimate Survival Kit mladého človeka v dobe digitálnej viedla Zuzana Tkáčová, ktorá učí informatiku na košickom gymnáziu a na jeseň minulého roka sa stala víťazkou celoslovenskej súťaže s názvom Učiteľ Slovenska. Vyštudovala umelú inteligenciu a v súčasnosti je popri množstve aktivít externou doktorandkou Katedry techniky a informačných technológií PF UKF.
Umelá inteligencia preniká už dnes do našich domovov
„V jednom rozhovore som uviedla, že je smutné, ak naše deti na život v digitálnej spoločnosti lepšie pripravuje Hollywood než škola,“ hovorí Zuzana. „Treba si uvedomiť, že umelá inteligencia nie je víziou vzdialenej budúcnosti – tá budúcnosť už začala a my sa s umelou inteligenciou už dnes môžeme stretnúť v rôznych podobách v zariadeniach, ktoré dennodenne používame. Na trh prichádzajú nové, postupne sa zlepšujúce aplikácie – umelá inteligencia preniká do našich domovov, postupne mení podobu zdravotníctva, obchodu, priemyslu, dopravy, ale aj médií či umenia. Pre mladú generáciu, ktorá teraz chodí do škôl, bude o pár rokov predstavovať aj konkurenciu na trhu práce. Ak akceptujeme myšlienku, že škola má poskytnúť žiakom potrebné vedomosti a zručnosti, ktoré im umožnia plnohodnotné fungovanie v dospelosti, či už je to v osobnom alebo pracovnom živote, potom otázkou nie je, či by sa malo o umelej inteligencii na základných a stredných školách učiť, ale prečo sa to ešte nedeje.“
„V jednom rozhovore som uviedla, že je smutné, ak naše deti na život v digitálnej spoločnosti lepšie pripravuje Hollywood než škola,“ hovorí Zuzana. „Treba si uvedomiť, že umelá inteligencia nie je víziou vzdialenej budúcnosti – tá budúcnosť už začala a my sa s umelou inteligenciou už dnes môžeme stretnúť v rôznych podobách v zariadeniach, ktoré dennodenne používame. Na trh prichádzajú nové, postupne sa zlepšujúce aplikácie – umelá inteligencia preniká do našich domovov, postupne mení podobu zdravotníctva, obchodu, priemyslu, dopravy, ale aj médií či umenia. Pre mladú generáciu, ktorá teraz chodí do škôl, bude o pár rokov predstavovať aj konkurenciu na trhu práce. Ak akceptujeme myšlienku, že škola má poskytnúť žiakom potrebné vedomosti a zručnosti, ktoré im umožnia plnohodnotné fungovanie v dospelosti, či už je to v osobnom alebo pracovnom živote, potom otázkou nie je, či by sa malo o umelej inteligencii na základných a stredných školách učiť, ale prečo sa to ešte nedeje.“
Spoluorganizátor workshopu Mgr. Martin Cápay, PhD. z Katedry informatiky Fakulty prírodných vied UKF pozná Zuzanu ako inovatívnu učiteľku už dávnejšie. Jeho pozornosť si najviac získala po prednáške na konferencii PyCon 2017, kde prezentovala jej bádateľsky orientovaný prístup vo vyučovaní programovania. Aj preto si na ňu spomenul pri oslovovaní lektorov: „Medzičasom sa Zuzka stala víťazkou súťaže Učiteľ Slovenska, čím sa jej časové možnosti výrazne zredukovali. Aj preto nás príjemne prekvapila, že bola ochotná prísť, a to len týždeň pred jej cestou na celosvetovú slávnosť Global Teacher Prize do Dubaja.“
Potrebujeme prejsť na aktívne vyučovacie prístupy
Práve na tomto fóre sa bude v rámci otvorených tém a výziev pre vzdelávanie v celosvetovom kontexte riešiť aj problematika, ako a čím pripraviť študentov a ich učiteľov na výzvy budúcnosti. „V prvom rade by sme mali zadefinovať, aké vedomosti, zručnosti a postoje by mal mať osvojené absolvent školy, aby bol schopný a uplatniteľný v podmienkach priemyselnej revolúcie 4.0,“ vysvetľuje Zuzana Tkáčová. „Naše školstvo ešte stále bojuje s archaickým modelom tradičného vyučovania, založeným na memorovaní poznatkov, častokrát bez ich nadväznosti na praktický život a konkrétne tvorivé využitie. Potrebujeme prejsť na aktívne vyučovacie prístupy, ktoré umožnia žiakom flexibilne a dynamicky napredovať, vytvárať nové riešenia a prepájať existujúce školské predmety a vedné oblasti.“ Podľa nej by informatika mala byť v tomto úsilí akousi vlajkovou loďou – musí reflektovať aj novovznikajúce témy a oblasti, intenzívne rozvíjať informatické myslenie, ktoré nám umožňuje riešiť problémy spôsobom, ako by ich mohol riešiť počítač – pretože on bude naším najbližším spolupracovníkom.
Práve na tomto fóre sa bude v rámci otvorených tém a výziev pre vzdelávanie v celosvetovom kontexte riešiť aj problematika, ako a čím pripraviť študentov a ich učiteľov na výzvy budúcnosti. „V prvom rade by sme mali zadefinovať, aké vedomosti, zručnosti a postoje by mal mať osvojené absolvent školy, aby bol schopný a uplatniteľný v podmienkach priemyselnej revolúcie 4.0,“ vysvetľuje Zuzana Tkáčová. „Naše školstvo ešte stále bojuje s archaickým modelom tradičného vyučovania, založeným na memorovaní poznatkov, častokrát bez ich nadväznosti na praktický život a konkrétne tvorivé využitie. Potrebujeme prejsť na aktívne vyučovacie prístupy, ktoré umožnia žiakom flexibilne a dynamicky napredovať, vytvárať nové riešenia a prepájať existujúce školské predmety a vedné oblasti.“ Podľa nej by informatika mala byť v tomto úsilí akousi vlajkovou loďou – musí reflektovať aj novovznikajúce témy a oblasti, intenzívne rozvíjať informatické myslenie, ktoré nám umožňuje riešiť problémy spôsobom, ako by ich mohol riešiť počítač – pretože on bude naším najbližším spolupracovníkom.
Zuzanine slová potvrdzuje aj Martin Cápay: „Skúste sa zamyslieť, či ste sa už v bežnom živote stretli s prvkami umelej inteligencie. Ak ste si odpovedali, že nie, tak sa s vysokou pravdepodobnosťou mýlite a je možné, že umelú inteligenciu dokonca aj dennodenne využívate v mobilných aplikáciách. Rozpoznávanie tváre, ŠPZ na autách, analýza textu a hovorenej reči, to všetko funguje na postupoch, ktoré by sme zjednodušene mohli označiť ako umelá inteligencia.“
Téma umelá inteligencia prináša so sebou okrem nadšených očakávaní aj skryté riziká
Na workshope, ktorý sa konal v priestoroch katedry informatiky, Učiteľka Slovenska predstavila aktivity – tri formy metodík určené do škôl, ktoré sa začínajú pilotne overovať v Národnom projekte IT Akadémia – vzdelávanie pre 21. storočie. Zúčastnení študenti a učitelia sa v nich postupne oboznámili s tým, čo je vlastne umelá inteligencia, aké sú jej rôzne podoby a nástroje. „Dôležitou časťou bola problematika strojového učenia, pochopenie základného princípu fungovania neurónových sietí a významu dát pre ich učenie,“ vysvetľuje Zuzana Tkáčová. „V praktických úlohách si vyskúšali vytvoriť aj jednoduché programy využívajúce neurónové siete v programovacom jazyku Scratch, no a v závere sa dostali aj k otázkam, odkiaľ získať dáta na strojové učenie a čo sú to Big Data.“ Ako hovorí, učitelia informatiky dosiaľ nie sú na výučbu umelej inteligencie pripravovaní, preto bolo zámerom workshopu poskytnúť im zážitkovou formou nielen nové poznatky z tejto oblasti, ale aj metodické návody a ukážky, čo všetko sa dá v súčasnosti pomocou dostupných nástrojov na vyučovaní využiť. „Doslova sme sa hrali s neurónovými sieťami, využívali sme ukážky nástrojov na platforme IBM Watson, vyskúšali sme si genetické algoritmy na generovanie umeleckých diel, ale predovšetkým sme veľa diskutovali,“ priblížila nám Zuzana náplň trojhodinového workshopu. „Téma umelá inteligencia prináša so sebou okrem nadšených očakávaní aj skryté riziká, preto je potrebné o tom rozprávať.“
Na workshope, ktorý sa konal v priestoroch katedry informatiky, Učiteľka Slovenska predstavila aktivity – tri formy metodík určené do škôl, ktoré sa začínajú pilotne overovať v Národnom projekte IT Akadémia – vzdelávanie pre 21. storočie. Zúčastnení študenti a učitelia sa v nich postupne oboznámili s tým, čo je vlastne umelá inteligencia, aké sú jej rôzne podoby a nástroje. „Dôležitou časťou bola problematika strojového učenia, pochopenie základného princípu fungovania neurónových sietí a významu dát pre ich učenie,“ vysvetľuje Zuzana Tkáčová. „V praktických úlohách si vyskúšali vytvoriť aj jednoduché programy využívajúce neurónové siete v programovacom jazyku Scratch, no a v závere sa dostali aj k otázkam, odkiaľ získať dáta na strojové učenie a čo sú to Big Data.“ Ako hovorí, učitelia informatiky dosiaľ nie sú na výučbu umelej inteligencie pripravovaní, preto bolo zámerom workshopu poskytnúť im zážitkovou formou nielen nové poznatky z tejto oblasti, ale aj metodické návody a ukážky, čo všetko sa dá v súčasnosti pomocou dostupných nástrojov na vyučovaní využiť. „Doslova sme sa hrali s neurónovými sieťami, využívali sme ukážky nástrojov na platforme IBM Watson, vyskúšali sme si genetické algoritmy na generovanie umeleckých diel, ale predovšetkým sme veľa diskutovali,“ priblížila nám Zuzana náplň trojhodinového workshopu. „Téma umelá inteligencia prináša so sebou okrem nadšených očakávaní aj skryté riziká, preto je potrebné o tom rozprávať.“
Pedagógovia môžu využiť voľne dostupné programy
„Umelá inteligencia má dnes naozaj rozličné podoby. Je implementovaná v rôznych systémoch na dolovanie dát, rozpoznávanie a kategorizovanie grafických či textových objektov, môže komunikovať s človekom, či už vo forme textu alebo syntézou reálnej reči,“ dopĺňa Martin Cápay. Aktuálne si využitie umelej inteligencie v školstve vie predstaviť na automatizovanie rôznych procesov, alebo prispôsobovanie odporúčaného obsahu rôznych vzdelávacích kurzov. „Dôležitou časťou pre mňa ako učiteľa je aj to, aby žiaci minimálne rozumeli, ako taká umelá inteligencia pracuje, a preto je podľa mňa dôležité vedieť o voľne dostupných programoch, ktoré môžu učitelia na prezentáciu týchto procesov využiť,“ uzatvára.
„Umelá inteligencia má dnes naozaj rozličné podoby. Je implementovaná v rôznych systémoch na dolovanie dát, rozpoznávanie a kategorizovanie grafických či textových objektov, môže komunikovať s človekom, či už vo forme textu alebo syntézou reálnej reči,“ dopĺňa Martin Cápay. Aktuálne si využitie umelej inteligencie v školstve vie predstaviť na automatizovanie rôznych procesov, alebo prispôsobovanie odporúčaného obsahu rôznych vzdelávacích kurzov. „Dôležitou časťou pre mňa ako učiteľa je aj to, aby žiaci minimálne rozumeli, ako taká umelá inteligencia pracuje, a preto je podľa mňa dôležité vedieť o voľne dostupných programoch, ktoré môžu učitelia na prezentáciu týchto procesov využiť,“ uzatvára.
Text a foto: Mgr. Jana Krajčovičová, R – Oddelenie médií
