機械学習の構成理解を促すためのAIアプリプログラミングの授業開発

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  • キカイ ガクシュウ ノ コウセイ リカイ オ ウナガス タメ ノ AI アプリプログラミング ノ ジュギョウ カイハツ
  • AI application programming development to promote understanding of machine learning in the classroom

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抄録

AIやIoT等の科学技術・イノベーションの急速な進展に伴って，子どもにAIを活用したプログラミングを学ばせる政策や取組みが先進国を中心に見られる現状である．今回，筆者らは，中学生に機械学習の構成への理解から機械が学習するプロセスを学べるAIアプリ教材とAIアプリ作成のプログラミングの授業を開発した．開発教材は，マイコンボードに内蔵の加速度センサを用いてジェスチャ認識するAIであり，その動作プロセスで処理されるデータを中学生が実際に観察・記録してジェスチャの判別処理を辿ることで，機械学習の構成理解を促すことを目指すものである．本研究では，開発のAIアプリを活用し，従前の「計測・制御」と「ネットワークを利用した双方向性のあるコンテンツのプログラミング」の学びを統合した授業づくりを行った．

With the rapid progress of scientific and technological innovation in Artificial Intelligence （AI）and the Internet of Things（IoT）, policies and efforts to teach programming using AI to children can be seen mainly in developed countries. The authors of this paper have developed teaching materials that allow junior high school students to understand the structure of machine learning and the process of learning by machines through programming lessons for creating AI applications. The developed teaching materials use gesture recognition based AI with an acceleration sensor built into the microcomputer board. This setup enables junior high school students to understand machine learning structure by observing and recording how data is processed and following how gestures are distinguished in real-time. 　In this research, the authors have created a lesson that integrates ‘measurement and control’ and ‘interactive programming using a network’ by utilizing the developed AI application.

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