< Unità 7 - IA e apprendimento automatico ('22-'23)

Lezione 7 - Importazione di modelli in Sviluppo App

45 minuti

Panoramica

In questa lezione gli studenti imparano a importare i loro modelli in Sviluppo App e a collegare il loro modello alle loro schermate. Aiutano a creare un'app per consigliare libri e a imparare come aggiungere una schermata di benvenuto ed eventi al loro programma. Questa lezione presuppone che gli studenti conoscano già Sviluppo App: per le classi che non hanno mai visto Sviluppo App prima, valuta la possibilità di estendere questa lezione e includere video o attività aggiuntivi consigliati nel piano della lezione.

Domanda del giorno: come posso creare un'app utilizzando l'apprendimento automatico?

Opportunità di valutazione

  1. Creare un'app che utilizzi l'apprendimento automatic

    L'esercizio 6 su Code Studio ha una mini-tabella con i criteri di valutazione che può essere utilizzata per valutare questo obiettivo

  2. Aggiungere schermate ed eventi in "Sviluppo App"

    L'esercizio 6 su Code Studio ha una mini-tabella con i criteri di valutazione che può essere utilizzata per valutare questo obiettivo

Mappatura delle competenze

Mappatura completa del corso
CSTA K-12 Computer Science Standards (2017)
    • 2-AP-13 - Decompose problems and subproblems into parts to facilitate the design, implementation, and review of programs.
    • 3A-AP-16 - Design and iteratively develop computational artifacts for practical intent, personal expression, or to address a societal issue by using events to initiate instructions.
    • 2-IC-21 - Discuss issues of bias and accessibility in the design of existing technologies.

Pianificazione

Obiettivi

Gli alunni saranno in grado di:
  • aggiungere schermate ed eventi in "Sviluppo App"
  • creare un'app che utilizzi l'apprendimento automatico

Preparazione

  • ripassa gli esercizi di Code Studio prima della lezione in modo da acquisire familiarità con l'importazione di un modello in Sviluppo App
  • decidi se desideri fornire risorse aggiuntive agli studenti per familiarizzare con Sviluppo App, come indicato nel piano della lezione.
  • Consulta il forum "Aula insegnanti" per gli insegnanti verificati per trovare strategie o risorse aggiuntive condivise dagli altri insegnanti

Collegamenti

Attenzione! Fai una copia di tutti i documenti che intendi condividere con gli alunni.

Per gli insegnanti

Guida didattica

Preparazione (5 minuti)

Lavori preliminari

Sondaggio per studenti: gli studenti interagiranno con un sondaggio come parte di questa lezione. Prima della lezione, puoi creare la tua copia del sondaggio qui: clicca per fare una copia. Una volta creata una copia, puoi chiedere agli studenti di partecipare a questa versione del sondaggio anziché a quella generica nel piano della lezione. L'interazione con questa versione del sondaggio può essere più personalizzata, poiché gli studenti possono vedere i dati di altri studenti all'interno della classe.

Esperienza con Sviluppo App: questa è la prima lezione in cui gli studenti useranno Sviluppo App. Se gli studenti non hanno mai visto prima Sviluppo App, potresti prendere in considerazione la possibilità di posticipare questa lezione e dedicare invece qualche periodo extra alle lezioni per introdurre gli studenti a Sviluppo App e alla "modalità interfaccia". Clicca qui per saperne di più sui nostri consigli su come presentare agli studenti Sviluppo App.

Diario

Mostra: una classe è interessata a creare un'app di consigli sui libri per i nuovi studenti. L'app farà diverse domande e, in base alle risposte, consiglierà un libro che altre persone della classe hanno letto.

Discussione: Qual è una domanda che pensi dovrebbero fare per aiutare a consigliare un libro?

Chiedi agli studenti di scrivere un diario individualmente e poi di condividere le risposte con un compagno. Chiedi agli studenti di condividere con l'intera classe e tenere traccia delle risposte alla cattedra.

Obiettivo della discussione: gli studenti possono suggerire alla classe di chiedere informazioni su altri libri che gli studenti hanno letto in precedenza o sui tipi di libri che le persone amano leggere. Possono anche suggerire domande basate su interessi o hobby. Chiedi agli studenti di spiegare le loro domande e ascolta le risposte in cui sperano di trovare una relazione tra le risposte e il consiglio del libro. Ad esempio, qualcuno che è interessato alla magia potrebbe essere più propenso a leggere un libro fantasy: questo è un esempio in cui la raccolta di dati può essere utile per vedere se questa relazione sarà vera.

Distribuisci in formato digitale: chiedi agli studenti di accedere a un computer e di distribuire digitalmente il Quiz per i consigli sui libri. Una volta completato il quiz, possono fare clic sul collegamento "Visualizza risposte precedenti" per visualizzare i dati del quiz.

Suggerimenti didattici

Utilizzare il tuo quiz: invece di prendere il sondaggio generico disponibile a tutti, puoi anche fare una copia del sondaggio in modo che contenga solo i dati delle tue classi. Per fare questo, Clicca qui per creare una copia del sondaggio. Puoi quindi utilizzare questo sondaggio con i tuoi studenti e saranno in grado di visualizzare i risultati solo dalla loro classe.

Perché Google Forms? più avanti nell'unità, gli studenti avranno l'opportunità di creare i propri sondaggi utilizzando Google Forms. Anche se di solito utilizzi uno strumento di indagine diverso per le tue classi, utilizziamo Google Forms per questa lezione poiché aiuterà gli studenti a familiarizzare con lo strumento prima che arrivino al loro progetto finale.

Mostra la diapositiva con il flusso: Dati --> Modello --> Processo dell'app

Osservazioni

Finora, abbiamo esplorato come i dati possono essere utilizzati per creare un modello. Oggi vedremo come puoi usare il Modello per creare un'app che le persone possano usare. Ti aiuteremo a creare questa app "Libri consigliati" e a imparare a utilizzare i modelli di apprendimento automatico in Sviluppo App.

Domanda del giorno: come posso creare un'app utilizzando l'apprendimento automatico?

Attività (35 minuti)

Analisi del sondaggio (15 minuti)

Code Studio: chiedi agli studenti di accedere a Code Studio. La prima risorsa contiene una versione funzionante dell'app che gli studenti creeranno oggi. Chiedi agli studenti di eseguire il programma alcune volte.

Discussione: Quali elementi di progettazione hai visto in questa app?

Chiedi agli studenti di fare una riflessione libera da soli o di annotare un elenco nel loro diario, quindi invitali a condividere con tutta la classe.

Obiettivo della discussione: gli studenti probabilmente noteranno che i pulsanti, le immagini e le etichette di testo sono ampiamente utilizzate. Assicurati di ricordare agli studenti che anche ogni schermata è un elemento. Se agli studenti mancano degli elementi, usa questa opportunità per ricordare agli studenti la "modalità interfaccia" di Sviluppo App.

Suggerimenti didattici

Promemoria per la modalità interfaccia: se gli studenti hanno bisogno di un promemoria per la modalità interfaccia, puoi fornire copie di questa dispensa o proiettarla per gli studenti:

Puoi anche mostrare agli studenti questo video: Introduzione alla Modalità interfaccia

Discussione: quali istruzioni di programmazione ti aspetteresti di vedere in questa app?

Chiedi agli studenti di fare una riflessione libera in solitudine o di annotare un elenco nei loro diari, quindi invitali a condividere con tutta la classe.

Obiettivo della discussione: gli studenti dovrebbero prevedere che onEvent viene utilizzato per ciascun pulsante e che setScreen viene utilizzato per passare da una schermata all'altra. Se gli studenti hanno seguito l'Unità 3 di "Alla scoperta dell'informatica", possono anche prevedere che le dichiarazioni condizionali if vengono utilizzate per generare la risposta finale, ma è normale anche se questo non viene discusso.

Suggerimenti didattici

Promemoria eventi: se gli studenti hanno bisogno di un promemoria degli eventi in Sviluppo App, puoi fornire copie di questa dispensa o proiettarla per gli studenti:

Puoi anche mostrare agli studenti questo video: Eventi con Sviluppo App

Discussione: all'app mancano due domande dal sondaggio:

  • Qual è il tuo tipo di panino preferito?
  • Che tipo di giornata ti piace?

Perché pensi che quelle domande non siano state inserite nel modello?

Obiettivo della discussione: guida gli studenti verso la conclusione che queste domande probabilmente non avevano solide relazioni nei dati né conducevano a un modello accurato. Gli studenti possono ipotizzare che ciò sia dovuto al fatto che le domande non sembrano essere correlate ai libri, ma non lo sapremo mai con certezza senza vedere i dati effettivi.

Discussione: questa classe ha preso in considerazione l'idea di chiedere informazioni sul sesso nel sondaggio per consigliare un libro, ma ha deciso di non farlo.

Pensi che sia sbagliato includere una domanda sul genere nel sondaggio? Perché sì o perché no?

Obiettivo della discussione: questa è un'opportunità per esplorare come le caratteristiche anagrafiche, come il sesso, la razza o l'età, dovrebbero o non dovrebbero essere utilizzate nei modelli di apprendimento automatico. Alcuni studenti potrebbero ritenere innocuo includere il genere nel sondaggio, poiché potrebbe avere una forte relazione con determinati tipi di libri. Altri studenti potrebbero spiegare come il genere possa portare a stereotipi o come potrebbero non esserci dati sufficienti per includere il genere nel sondaggio, specialmente per gli studenti non binari.

Guida gli studenti a valutare se questa sia la domanda migliore da porre, considerando che la classe sta cercando di prevedere un libro consigliato. Chiedi alla classe di valutare se il genere è una domanda necessaria o se anche altre domande porteranno a raccomandazioni accurate. In questo modo, chiedere informazioni sul genere è simile alle due domande precedenti su quale panino ti piace o sul tipo di giornata che stai trascorrendo: le altre domande sono probabilmente migliori predittive del tipo di libro che potresti leggere.

Angolo dei contenuti

Risorse aggiuntive: anche se includere il genere in un sondaggio può sembrare innocente per alcuni studenti, gli studi hanno dimostrato che il pregiudizio di genere può insinuarsi nei processi di raccomandazione e selezione in modi non previsti e inaspettati. Ad esempio, si è scoperto che un algoritmo di apprendimento automatico progettato per selezionare i candidati al lavoro nel settore tecnologico è prevenuto nei confronti delle donne e perpetua gli stereotipi nel settore tecnologico. È importante sottolineare che questo fenomeno può esistere anche senza IA e apprendimento automatico, come uno studio che mostra come il pregiudizio di genere abbia avuto un impatto sulla selezione per le orchestre sinfoniche.

Se gli studenti sono interessati a questo argomento, potresti invitarli a esplorare il gioco Sopravvivenza di chi si adatta meglio che simula un fenomeno simile.

Importazione di un modello (20 minuti)

Code Studio: chiedi agli studenti di passare all'esercizio successivo in Code Studio. Qui importeranno un modello nella loro app e verificheranno che funzioni correttamente. Chiedi loro di seguire le istruzioni sullo schermo per importare il loro primo modello.

Suggerimenti didattici

**Questo può essere opprimente: ** quando i modelli vengono importati in Sviluppo App, molto codice viene pregenerato e questo può essere opprimente. Gli studenti possono sentirsi nervosi all'idea di dover capire tutto quello che è successo. Potresti voler rassicurare gli studenti nel modo seguente:

  • Ricorda agli studenti che sanno già molto di ciò che sta accadendo in base alla discussione che hanno appena avuto! Tutti gli elementi della Modalità interfaccia sono familiari e il codice utilizza gli stessi blocchi onEvent che si aspettavano
  • Assicurate agli studenti che scopriremo cosa fa la maggior parte di questo codice in tutta l'unità e che non devono capirne ogni minimo pezzo in questo momento

**Opzioni di sintesi vocale: ** il pannello delle istruzioni include due opzioni che possono supportare la comprensione per gli studenti.

  • Sintesi vocale che legge ad alta voce le istruzioni per gli studenti
  • Microsoft Immersive Reader che apre un nuovo pannello per le istruzioni e fornisce i controlli per modificare la dimensione del testo, il contrasto o la traduzione in un'altra lingua.

Clicca qui per saperne di più su queste opzioni

Discussione:

  • Riesci a identificare la riga in cui avviene la pressione del pulsante?
  • Puoi identificare dove tutti i nostri dati vengono raccolti in una variabile?
  • Riesci a identificare la linea in cui avviene la nostra previsione?

Chiedi agli studenti di parlare con un compagno prima di avere una discussione completa. Gli studenti probabilmente non saranno sicuri di alcune delle loro risposte: incoraggiali a considerarle come previsioni piuttosto che come risposte definitive.

Obiettivo della discussione: aiuta gli studenti a individuare le seguenti informazioni:

Code Studio: chiedi agli studenti di passare all'esercizio successivo. Man mano che progrediscono, aggiorneranno lo stile della loro app utilizzando i temi e aggiungeranno una «schermata di benvenuto» all'app quando un utente carica l'app per la prima volta.

Suggerimenti didattici

Semplificare gli esercizi di programmazione: questi esercizi sono progettati per continuare a insegnare nuove abilità e blocchi attraverso l'esplorazione, tentativi ed errori e utilizzando esempi funzionanti dal codice preimpostato. Gli studenti stanno ancora acquisendo familiarità con i concetti della lezione e avranno bisogno di un forte supporto durante questi esercizi per acquisire sicurezza, eseguire il debugging del loro codice e consolidare la loro comprensione.

Prendi in considerazione la possibilità che gli studenti completino gli esercizi in coppia utilizzando la Programmazione in coppia, che consente agli studenti di utilizzare un computer e scambiare tra l'essere un pilota o un navigatore. Questo processo è evidenziato in questo video, che puoi mostrare alla classe. Puoi fare in modo che gli studenti cambino ruolo in base a un timer o cambino ogni volta che completano un esercizio.

Suggerimenti didattici

Utilizzo delle risorse: di seguito puoi trovare consigli per l'utilizzo delle numerose risorse a cui gli studenti vengono introdotti nella lezione. Potresti prendere in considerazione la creazione di un «Grafico delle risorse» per tenere traccia di queste opzioni e aiutare gli studenti a essere autosufficienti man mano che avanzano di livello.

  • Video: visti in classe, ma gli studenti possono sempre riprenderli.
  • Scheda aiuto e suggerimenti: questa scheda contiene tutti i video e le guide di riferimento pertinenti per un determinato esercizio.
  • Guide di riferimento: contengono testo e diagrammi che spiegano il contenuto. Queste sono intese come utili risorse per gli studenti, non come letture in classe. Sono un buon posto dove andare per il ripasso dopo aver appreso i contenuti o quando gli studenti rimangono bloccati negli esercizi. Puoi decidere di stamparli e renderli disponibili per gli studenti man mano che superano gli esercizi.
  • Documentazione ed esempi: passando il mouse su un blocco verrà mostrata una breve descrizione di ciò che fa il blocco. Facendo clic sul link «Vedi esempi» si aprirà la documentazione relativa a quel blocco.
  • Istruzioni dell'esercizio: le istruzioni possono introdurre piccoli pezzi di nuovi contenuti. Ogni esercizio presenta una sezione «Fai questo» che spiega cosa dovrebbero fare gli studenti in quell'esercizio. Ponetevi subito l'aspettativa che sia importante leggere queste istruzioni, non solo la sezione «Fai questo».

Girando tra i banchi: man mano che gli studenti completano questi esercizi, continueranno automaticamente a personalizzare le proprie app. Ecco alcuni suggerimenti su come supportare gli studenti di ogni esercizio:

  • Esercizio 3: gli studenti aggiorneranno il testo sulla loro app in modo che sia più facile da capire per l'utente. Invece della descrizione di una o due parole degli elementi di progettazione pregenerati, gli studenti useranno le stesse domande che hanno visto nel sondaggio.
  • Esercizio 4: gli studenti sceglieranno un tema per aggiornare la progettazione della loro app. Per ora, basta che scelgano un tema. Successivamente, possono continuare a personalizzare la loro app con "modalità interfaccia"
  • Esercizio 5: gli studenti aggiungono una schermata iniziale alla loro app. Le istruzioni per questo esercizio possono essere difficili da tenere traccia: incoraggia gli studenti a «spuntare» ogni passaggio man mano che lo completano. Possono anche usare l'esempio animato dell'esercizio come guida su come completare questa attività.
  • Esercizio 6: gli studenti aggiungono un pulsante dalla schermata iniziale alla schermata delle previsioni e aggiungono un evento per collegare le due schermate. Aiuta gli studenti a leggere le istruzioni e a «spuntare» ogni pezzo man mano che procedono. Possono anche fare clic sulle righe «Mostrami come» nelle istruzioni per visualizzare l'immagine delle schermate comparse a ogni passaggio.
Opportunità di valutazione

Valutazione formativa: questo esercizio può essere utilizzato come valutazione formativa. Nell'esercizio viene fornita una tabella con i criteri di valutazione e agli studenti può essere fornito un riscontro scritto. Clicca qui per saperne di più su come fornire riscontri agli studenti.

Esercizi di scelta: appena gli studenti hanno creato la loro app "Libri consigliati", possono scegliere tra diverse attività di esempio per continuare a migliorare la propria app. Ogni esercizio utilizza la stessa app "Libri consigliati" che ha già creato come modello da aggiungere. Gli studenti possono scegliere di completare tutti gli esercizi che desiderano: ognuno consente loro di continuare a personalizzare e migliorare la propria app.

Suggerimenti didattici

Scelte dello studente ed esercizi pratici: far scegliere agli studenti i propri esercizi di pratica è un modo per differenziare l'istruzione con i tuoi studenti. Per saperne di più su come questi esercizi supportano la differenziazione, così come altre strategie, puoi consultare la Alla scoperta dell'informatica - Guida alla differenziazione

Conclusione (5 minuti)

Diario

Discussione:

  1. Qual è stato un momento di oggi in cui hai avuto la sensazione di avere successo?

  2. Qual è una domanda o un dubbio che hai ancora oggi?

Chiedi agli studenti di scrivere le loro risposte nel loro diario. Possono anche condividere una delle loro risposte con te alla fine della giornata, oppure puoi controllare i loro diari in un secondo momento.

Opportunità di valutazione

Valutazione formativa: in questa lezione gli studenti possono perdersi o confondersi e non sentirsi a proprio agio a parlare, soprattutto se altri studenti della classe hanno già avuto esperienze con Sviluppo App. Usa questa discussione per determinare se hai bisogno di parlare con gli studenti in una lezione successiva o ripassare un concetto di oggi. Ciò è particolarmente vero se gli studenti dispongono di diversi esercizi di esperienza con Sviluppo App prima di questa unità.

Creative Commons License (CC BY-NC-SA 4.0).

Questo compito è disponibile previa Licenza Creative Commons (CC BY-NC-SA 4.0).

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