Programar con inteligencia artificial: La Prehistoria

Grafimo: Epcia IA
Obtenida de: elaboración propia

Docente: Margarita Padrón Rodríguez

Curso: 4º de Educación Primaria

Asignaturas: Ciencias Sociales, Matemáticas y Lengua Castellana y Literatura. 

Objetivo de tu propuesta: 

El objetivo fundamental se centró en “Desarrollar el Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial (IA), programando con Scratch 3.0 y el Machine Learning for kids”, a través de los contenidos sobre la Prehistoria del área de Ciencias Sociales.  

Sin embargo, cabe destacar que se han trabajado objetivos referentes a las áreas de Lengua Castellana y Matemáticas, pero nos centraremos, en el objetivo fundamental.  

Los otros objetivos alcanzados fueron los siguientes: 

  • Entender los retos que presenta la IA y su aprovechamiento para mejorar nuestra calidad de vida. 
  • Reconocer cómo los sistemas informáticos que se utilizan en el día a día,  hacen uso de la IA para percibir el mundo usando sensores, razonar, aprender e interactuar con humanos. Además, el alumnado analizó el impacto de la IA en nuestra sociedad, tanto lo  positivo como lo negativo. 
  • Programar con Scratch 3.0. 
    • Conocer los principales elementos del entorno del Scratch 3.0. 
    • Programar en Scratch 3.0.
    • Guardar el proyecto en el ordenador. 
  • Comprender que para que un ordenador funcione con  IA necesita datos, que los incorpore, los utilice y aprenda con los nuevos datos que le vamos proporcionando. Para ello, propusimos, a los diferentes grupos de alumnos y alumnas, la creación de un árbol de decisión para clasificar personajes (datos).  
  • Usar el Machine Learning for Kids (ML4K):  
    • Aplicar y comprender el uso del Machine Learning for Kids (entrar, usuarios, contraseñas, fases del Asistente Virtual para el uso de la IA).  
    • Introducir los ejemplos en cada una de las diferentes categorías de la Prehistoria en el Asistente Virtual de Machine Learning for Kids (como en las categorías del árbol de decisión). 
    • Probar y entrenar el modelo creado por los diferentes grupos y verificar el valor de la Confianza. 
    • Pasar a CREAR y entrar en Scratch 3.0. Abrir nuestro proyecto desde el ordenador. 
    • Programar con los bloques de IA. 
  • Difusión del trabajo realizado entre sus propios compañeros y compañeras de clase (Congreso Escolar). 
  • Difundir, en la radio escolar, los proyectos realizados después de la elaboración de la escaleta o guión para la radio. 

Este proyecto se ha presentado en la “Miniferia de la Ciencia y Tecnología” (para alumnado de otros centros educativos por los propios niños y niñas que estuvieron implicados en este proyecto), organizado por la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (Consejería de Economía, Conocimiento y Empleo del Gobierno de Canarias).  

Desarrollo de las sesiones. 

La Situación de Aprendizaje (SA) tenía unas 28 sesiones de trabajo para las áreas de Sociales, Lengua y Matemáticas. Se plantearon para los meses de marzo y abril. Conjuntamente, esta SA se intercaló con otras SA que se llevaban a cabo, tanto a nivel de aula como a nivel de centro. Esta SA surgió a partir del planteamiento de desarrollo de un Proyecto con INTEF (Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado), sobre el Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial en la escuela y la implementación con el alumnado de 4º de Primaria. 

Es necesario puntualizar que en esta memoria sólo se hará mención a las actividades realizadas sobre la temática de Inteligencia Artificial y Pensamiento Computacional. 

De forma generalizada, los tipos de agrupamientos se centraron en gran grupo y/o en pequeños grupos de 4 alumnos y alumnas. Los espacios utilizados fueron variados (aula ordinaria, aula TICs, espacio MediaLab, patio del recreo,…). Las metodologías utilizadas dependían de las dinámicas de cada sesión (torbellino de ideas, técnicas de grupos cooperativos, grupos de expertos, individual, por parejas y en grupos de 4). El alumnado debía respetar los roles ejercidos por cada miembro dentro del grupo (coordinador/a, portavoz, secretario/a, controlador/a del tiempo) y, entre los modelos de enseñanza, alternaba entre un modelo directivo, deductivo, no directivo, investigación grupal, organizadores previos,… Por último, los recursos (textuales e icónicos -imágenes de los personajes-, ordenadores, pizarra digital, documentos escritos, …). 

Primera sesión: Inteligencia Artificial, ¿qué sabemos de ella? (1 sesión) 

Los objetivos de la sesión.  

“El objetivo fundamental de una Escuela de Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial (IA), se ajustó a  que el alumnado entendiera los retos que presenta la IA y su aprovechamiento para mejorar nuestra calidad de vida”. (Curso de Inteligencia Artificial con Scratch 3.0). 

Se trató que el alumnado reconociera cómo los sistemas informáticos que utilizan en el día a día hacen uso de la IA, para percibir el mundo usando sensores, razonando, aprendiendo e interactuando con humanos. Además, el alumnado debía recapacitar sobre el impacto de la IA en la sociedad, tanto lo positivo como lo negativo. 

Segunda sesión: primeros pasos para diseñar en I.A.: Creación de un árbol de decisión. (2 sesiones). 

Los objetivos de la sesión.  

En esta actividad, el alumnado debía comprender que para que un ordenador pueda funcionar como IA, necesita datos, y con ellos, los debe incorporar, utilizar y aprender y añadir los nuevos datos que le vamos proporcionando. Para ello, se propuso a los diferentes grupos de alumnos que crearan un árbol de decisión para clasificar los diferentes personajes de la película “Del revés”.   

Tarea: Mural del “Árbol de decisión”. 

Tercera sesión: Preparando Machine Learning for Kids, “Mi asistente virtual”. (2 sesiones) 

Los objetivos de la sesión.  

Se continuó como en la sesión anterior pero con el tema del proyecto: La Prehistoria. Debían elaborar un árbol de decisiones sobre las distintas etapas de la Prehistoria.  

Segunda parte: Puesta en común de los distintos grupos

Cuarta sesión: Preparando Machine Learning for Kids, “Mi asistente virtual” (Parte 2) (2 sesiones)

Los objetivos de la sesión.

Se continuó como en la sesión anterior pero en el aula TICs, para introducir los ejemplos en cada una de las diferentes categorías de la Prehistoria en el Asistente Virtual de Machine Learning for Kids.

Quinta sesión: Entrenando Machine Learning for Kids. (1 sesión)

Los objetivos de la sesión.

Entrenamiento y aprendizaje de los modelos creados y verificar el valor de la Confianza.

Sexta sesión: Cómo programar en Scratch 3.0. (3 sesiones).

Los objetivos de la sesión.

  • Conocer los principales elementos del entorno del Scratch 3.0.
  • Programar en Scratch 3.0.
  • Guardar el proyecto en el ordenador.

Séptima sesión: Construimos nuestro modelo de inteligencia artificial. (3 sesiones).

Los objetivos de la sesión.

  • Entrar en machine learning for kids.
  • Probar y entrenar el modelo creado por los diferentes grupos.
  • Pasar a CREAR y entrar en Scratch 3.0. Abrir nuestro proyecto desde el ordenador.
  • Programar con los bloques de IA.

Octava sesión: Congreso escolar de inteligencia artificial. (1 sesiones).

Los objetivos de la sesión.

  • Difusión del trabajo realizado.
  • Tarea: Exposición-presentación de cada uno de los proyectos realizados.

Novena sesión: Comunicando nuestros proyectos en la radio escolar.  (2 sesiones).

Los objetivos de la sesión.

  • Difusión, en la radio escolar, los proyectos realizados.
  • Elaboración de la escaleta o guión para la radio.

Evaluando el proyecto

Evaluación.

En cuanto a la evaluación de la Situación de Aprendizaje (SA), se ha tenido en cuenta:

  • Para evaluar el Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial se han tenido en cuenta las siguientes herramientas, instrumentos y técnicas:
    • Herramientas,  ajustadas a los diferentes aprendizajes que hemos desarrollado durante toda la SA, atendiendo a la temporalización, número de alumnos y alumnas, espacios, … (escala de valoración, registro anecdótico, rúbricas de los propios criterios de evaluación de la Consejería de Canarias, rúbricas de exposición, lista de control, Cuestionarios …).
    • Instrumentos de evaluación, que permitían observar  la adquisición de los aprendizajes mediante carteles, mapas conceptuales, árbol de decisiones, elaboración de  textos  argumentativos,…
    • Técnicas de evaluación: Análisis de documentos, Observación directa.
    • Los agentes, parte fundamental de la evaluación. Se tuvo en cuenta la autoevaluación de su propio aprendizaje, la coevaluación en las tareas grupales  y la heteroevaluación, realizada en todo momento por la docente.
  • Los criterios de evaluación utilizados se ha referido a las tres áreas trabajadas en esta SA.
    • Ciencias Sociales de 4º de Primaria:
      • Criterios de Evaluación 1. Ciencias Sociales: Buscar, seleccionar y organizar información concreta y relevante relacionada con las ciencias sociales en espacios próximos y en fuentes textuales, gráficas e icónicas para analizarla, obtener conclusiones y comunicarla oralmente o por escrito, haciendo uso de las TIC y reflexionando sobre el proceso seguido.
      • Contenidos del área de Sociales. Criterio 1:
        • Selección de información en diferentes formatos y fuentes: orales, escritas, visuales…
        • Presentación de la recogida de la información de forma oral o escrita de forma ordenada, clara y limpia.
    • Matemáticas de 4º de Primaria:
      • Criterios de Evaluación 2. Matemáticas: Planificar, experimentar y aplicar estrategias de razonamiento para resolver retos o pequeñas investigaciones matemáticas, apoyándose en materiales manipulativos o recursos TIC, y explicar oralmente o por escrito el trabajo realizado y las conclusiones obtenidas, mostrando en el proceso actitudes del quehacer matemático.
      • Contenidos del área de Matemáticas. Criterio 2:
        • Planificación del proceso de investigación.
        • Confianza en las propias capacidades para afrontar las dificultades propias del trabajo científico.
        • Práctica del método de trabajo científico en situaciones sencillas con ayuda de preguntas guía.
    • Lengua Castellana y Literatura de 4º de Primaria:
      • Criterio de Evaluación 6. Lengua Castellana: Consultar  diferentes  tipos  de  textos  en  fuentes  bibliográficas  y  digitales,  utilizando  las  TIC  de  forma  adecuada  y responsable, para buscar y tratar información, construir un aprendizaje propio y realizar tareas integrando en su trabajo el uso de distintos recursos para resolver dudas y alcanzar una expresión adecuada. Se pretende comprobar que el alumnado, construya su propio aprendizaje de manera significativa, con la finalidad de obtener información y utilizarla, haciendo uso de las TIC, en producciones, individuales o grupales, propias del ámbito personal, escolar (resúmenes, informes, tablas, toma de notas, esquemas, guiones…) o social (noticias, reportajes, entrevistas dirigidas…) con espíritu colaborativo y mostrando interés por utilizar la lengua de manera adecuada y personal.
      • Contenidos del área de Lengua Castellana. Criterio 6:
        • Utilización responsable de las tecnologías de la información y la comunicación, y de las bibliotecas escolares como recursos para la obtención de información y el tratamiento de ésta.
        • Comprensión y producción de textos orales o escritos propios de los medios de comunicación social (noticias, reportajes, entrevistas dirigidas…).
  • En cuanto a las Competencias Claves, se han tenido en cuenta en las calificaciones globales de la SA, pues éstas, están implícitas en los criterios de evaluación de cada una de las tareas planteadas. Las Competencias trabajadas fueron:
    • Competencia lingüística (CL).
    • Competencia matemática y ciencias y tecnología (CMCT).
    • Aprender a aprender (AA).
    • Competencia digital (CD).
    • Sentido de la iniciativa y espíritu emprendedor (SIEE).

Reflexión sobre las dificultades encontradas y logros obtenidos.

Las dificultades encontradas a lo largo de la implementación de la SA se centraron en los siguientes aspectos:

  • A la hora de realizar el árbol de decisiones, la tendencia del alumnado se centraba en escribir una frase. Se les  ayudó para que esas frases se conviertan en una o dos palabras claves, que identificaran a cada una de las etapas de la Prehistoria.
  • Tampoco contaba con que el alumnado no manejara el teclado a la hora de escribir (cómo poner las mayúsculas, tildes, rapidez en la escritura, saber dónde se encontraba las letras, signo de interrogación, …). Nos llevó algunas sesiones más para introducir los ejemplos en la fase de Machine Learning for Kids.

Normalmente, cuando se trabaja en grupo y deben realizar un trabajo, siempre son los mismos los que escriben y por ello, no había detectado el déficit. En este proyecto, al obligar a que todo el alumnado debía escribir 10 ejemplos, fue cuando se pudo ver las dificultades del alumnado en general.

Los logros alcanzados con el alumnado han sido muchos y destacaré:

  • El logro más importante ha sido la motivación creada. Han estado trabajando muy implicados e implicadas, buscando el más mínimo detalle para cada personaje. Saber que ese juego lo han diseñado ellos y ellas, les han supuesto poner el máximo interés de hacer las cosas bien.
  • Ha sido interesante las preguntas realizadas por el alumnado y han comprendido, la mayoría, que no es lo mismo una programación para que algo funciones que el uso de la IA en determinados programas. Se dieron cuenta que no todo es IA.
  • Han aprendido que no sólo tenían que buscar los datos sino también organizarlos, clasificarlos.
  • El alumnado ha logrado clasificar las diferentes características en cada una de las etapas.
  • En Scratch 3.0 fue muy gratificante observar cómo algunos alumnos y alumnas eran capaces de anticipar el siguiente paso a seguir para programar los modelos. Una vez familiarizados con los comandos o bloques, eran capaces de distinguir cuándo usar un sensor, un bloque de  movimiento, un operador, variables,…
  • El alumnado ha logrado realizar el modelo de aprendizaje en machine learning for kids y han podido detectar las dificultades encontradas, verificando la Confianza de las diferentes respuestas y preguntas realizadas.
  • El momento más increíble de la implementación fue cuando se pidió al alumnado que activaran la bandera verde. Ese momento, ver cómo su personaje decía su nombre y pedía en qué podía ayudarle, fue emocionante. El alumnado quedó asombrado y sus gestos de asombro y fascinación fue toda una satisfacción que mereció la pena tantos días de explicación, esfuerzos por parte del alumnado en entenderlo y la paciencia de todos y todas.
  • Difusión de sus trabajos. El alumnado se ha sentido satisfecho presentando su trabajo y les han encantado presentarlos antes sus compañeros y compañeras de clase. Par ello se simuló un Congreso Escolar sobre IA. Por otro lado, el uso de la radio escolar, actividad muy popular entre todo el alumnado del centro, fue otra de las experiencias de difusión. Aunque se centró en aspectos más cualitativos de sus trabajos por equipos.
  • Se ha conseguido elaborar un Proyecto de Centro en el cual se tenga en cuenta el Pensamiento Computacional para todo el Centro y la  Inteligencia Artificial para los grupos de 4º, 5º y 6º de Primaria.

Propuestas de mejora de la SA:

  • De forma generalizada, la propuesta de mejora más importante es el tiempo. Desde mi punto de vista, se hace necesario dedicar tiempo para el aprendizaje en Scratch 3.0. (primer trimestre). Dedicarnos a proponer diversos proyectos solo en Scratch para luego, continuar con el ML4K. 
  • En un principio, esta actividad de Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial, no necesitaría ser mejorada. Pero, sí es cierto que para cualquier actividad que se vaya a realizar en un ordenador o tablets, será necesario afianzar el trabajo del uso del procesador de texto (realización de copias, redacciones,…), para practicar con el teclado, comandos,…
  • Para el próximo curso, se intentará activar varias cuentas como docente para que todo el alumnado pueda  crear sus propios modelos y entrenarlos de forma individual.
  • Me parece fundamental que para mejorar esta SA, y afianzar los conceptos de la programación e implementación del mismo, pudieran realizar otro proyecto diferente a éste, con otros contenidos, a lo largo del curso. Para ello sería necesario tener en cuenta estas herramientas (Scratch 3.0 y ML4K) dentro de la Programación Anual de Aula.