L’intelligence artificielle est partout autour de nous. Ce district a donc conçu son propre programme d’IA

La description de “l’intelligence artificielle au lycée” pourrait évoquer un roman de science-fiction dans lequel des robots discutent dans leurs casiers.

La réalité, à Seckinger High School dans le comté de Gwinnett, en Géorgie, ressemble plus à ceci : un professeur d’études sociales interrompt un cours sur la propagation du choléra au 19e siècle pour discuter de la façon dont les scientifiques des données utilisent aujourd’hui les outils d’IA pour suivre la maladie. Une classe de mathématiques remplie d’apprenants d’anglais utilise l’apprentissage automatique pour identifier les formes linéaires et non linéaires.

L’explication la plus simple de cette technologie est qu’il entraîne une machine à effectuer des tâches qui imitent une partie de ce que le cerveau humain peut faire. Cela signifie qu’il peut apprendre à faire des choses comme reconnaître les visages et les voix (utile pour la radiologie, la sécurité, etc.), comprendre le langage naturel et même faire des recommandations. (Pensez à l’algorithme que Netflix utilise pour suggérer votre prochaine émission de télévision digne de frénésie.)

Alors que le district scolaire du comté de Gwinnett, qui avec plus de 177 000 élèves est l’un des plus grands du pays, a ouvert le lycée Seckinger ce mois-ci pour réduire la surpopulation ailleurs, l’objectif de l’école est unique. Apparemment, Seckinger est le seul lycée du pays dédié à l’enseignement de l’IA dans le cadre de son programme, et pas seulement au choix, selon CSforAll, un groupe à but non lucratif dédié à l’expansion de l’enseignement de l’informatique dans les écoles à travers le pays.

Le district a également étendu l’accent mis sur l’intelligence artificielle à trois écoles élémentaires voisines et à un lycée pour l’alimentation, créant un cluster d’IA. En fin de compte, Gwinnett a l’intention d’exposer les enfants à l’IA dans toutes les disciplines lorsqu’ils passent de la maternelle à la 12e année. Les étudiants particulièrement attirés par le sujet auront l’occasion d’approfondir encore le fonctionnement de l’intelligence artificielle et les implications éthiques de son utilisation.

Grâce au cluster, Gwinnett prévoit de faire plus que simplement préparer les enfants à réussir dans un coin chaud du marché du travail : il veut leur donner une fenêtre critique sur la façon dont l’IA remodèle presque tous les aspects de l’économie.

“Nos étudiants doivent comprendre les implications de la technologie qu’ils consomment et comment elle est utilisée sur eux afin qu’ils puissent prendre des décisions éclairées”, a déclaré Sallie Holloway, directrice de l’intelligence artificielle et de l’informatique pour le district. (Holloway a déclaré qu’il n’avait jamais parlé à un autre chef de district qui avait une IA en poste.)

Gwinnett prend une “mesure audacieuse pour aider les étudiants à se préparer pour le présent et l’avenir”, a déclaré Joseph South, directeur de l’apprentissage à l’International Society for Technology in Education, un groupe à but non lucratif qui organise la plus grande conférence mondiale sur les technologies éducatives du pays. .

“Nous parlons comme si l’IA arrivait”, a déclaré South. « Mais en fait, il est déjà là. C’est tout autour de nous. Il n’y a aucune partie de notre société qui ne sera pas touchée par [AI]. Dans la mesure où il nous est invisible, nous n’avons aucun pouvoir sur lui. Il a du pouvoir sur nous. Comme nous comprenons et savons encore mieux comment le concevoir, nous pouvons commencer à nous associer à l’IA au lieu d’être contrôlés par l’IA. »

Les employés de Gwinnett n’ont pas eu à chercher bien loin pour trouver des exemples d’industries de longue date dont le travail a évolué pour inclure une touche d’IA.

Une entreprise de machines agricoles basée dans le comté s’appelle désormais une entreprise technologique et utilise des tracteurs autonomes. Un surintendant adjoint s’est arrêté dans un café voisin où des robots mélangeaient des boissons, et l’homme derrière le comptoir était un ingénieur, pas un barista.

Cela a fait comprendre aux responsables du district que « les enfants diplômés du secondaire qui auraient pu se lancer dans l’artisanat traditionnel [in the past] vont avoir besoin de compétences plus techniques axées sur l’IA », a déclaré Holloway.

“Nous voulons qu’ils soient représentés et qu’ils aient une voix”

De plus, ils trouvent l’adoption de l’IA particulièrement importante pour un district aussi diversifié que Gwinnett.
Il est bien documenté que les machines « intelligentes » reflètent les mêmes biais que les humains qui les programment.. Le logiciel de reconnaissance faciale alimenté par l’IA avait du mal à détecter les peaux plus foncées. Les algorithmes d’évaluation des risques basés sur l’IA utilisés pour découvrir les condamnations pénales ont tendance à faire des prédictions plus sévères sur les accusés noirs que sur les accusés blancs.

Selon les experts, ces problèmes pourraient ne pas être aussi répandus si davantage d’ingénieurs à l’origine de la technologie provenaient des groupes démographiques qui constituent une grande partie de la population étudiante de Gwinnett.

“Nous servons les étudiants sous-représentés dans l’industrie technologique”, a déclaré Holloway. Les étudiants de Gwinnett viennent de plus de 180 pays, environ un tiers sont noirs et un autre tiers sont hispaniques ou latinos. Environ un tiers viennent de familles économiquement défavorisées.

“Nous voulons qu’ils soient représentés et qu’ils aient leur mot à dire” sur la manière dont l’IA se développera dans les décennies à venir, lorsqu’elle jouera un rôle encore plus central dans la vie quotidienne, a déclaré Holloway.

L’un des plus grands défis, qui, selon Holloway, sera permanent : il y a peu ou pas de matériel pédagogique disponible pour enseigner l’IA aux élèves des collèges et lycées, en particulier pour les éducateurs qui souhaitent mettre en valeur la technologie dans une variété de disciplines et de niveaux scolaires.

Lorsque le district a commencé à envisager son approche, “personne d’autre ne pensait à cette idée holistique de préparation à l’IA, où elle est intégrée dans les cours”, a déclaré Holloway. Les experts “parlaient de cours techniques spécifiques à l’IA, comme des cours d’informatique”.

Le problème est que tous les enfants « ne peuvent pas suivre ces cours facultatifs. Donc, tous les enfants n’ont pas accès à l’IA si vous ne l’abordez que par le biais d’un cours facultatif », a déclaré Holloway. “Mais si je l’intègre dans chaque classe qu’un élève suit maintenant, chaque enfant aura accès à cet apprentissage essentiel dont il a besoin pour se préparer à l’avenir. Nous avions juste besoin de le créer nous-mêmes.

Pour éclairer ce travail, les responsables du district scolaire de Gwinnett ont contacté des établissements d’enseignement supérieur tels que le Gwinnett College, le Georgia Institute of Technology et l’Université de Géorgie, ainsi que d’autres écoles extérieures à l’État telles que l’Université de Harvard et l’Institut de technologie du Massachusetts. Le district s’est également tourné vers des entreprises technologiques telles qu’Apple, Google, IBM et Microsoft, ainsi que des groupes à but non lucratif AI4K12, CSForAll et aiEDU pour obtenir de l’aide.

“Bien que nous fassions le gros du travail, nous avons eu la chance d’avoir beaucoup de gens intéressés”, a déclaré Holloway.

Seckinger propose une série de trois cours au choix de plus en plus sophistiqués axés sur l’IA. Le premier fournira un large aperçu de la technologie, y compris son histoire et son évolution, son impact sur la société, ainsi qu’une introduction à des aspects plus techniques. Le deuxième cours sera plus approfondi et le troisième aura une importante composante basée sur des projets, permettant aux étudiants de mettre leur expertise en IA dans la résolution de problèmes réels.

Le professeur Jason Hurd ne se contente pas de diriger les cours, il joue un rôle important dans leur rédaction.

Cela signifie « développer quelque chose qui n’existe nulle part dans le pays et potentiellement dans le monde », a déclaré Hurd.

Memorie Reesman, directrice de Seckinger, s’attend à ce qu’une partie importante des étudiants suivent au moins un cours d’IA. Mais elle ne prédit pas que tous les diplômés de Seckinger se retrouveront sur un concert de programmation dans la Silicon Valley.

Les responsables de l’école et du district considèrent les élèves de Seckinger dans trois catégories différentes : les nageurs, qui seront largement exposés à une variété de sujets liés à l’IA dans l’ensemble du programme ; les plongeurs en apnée, qui peuvent suivre des cours optionnels d’IA ou approfondir le sujet dans le cadre d’un autre cours ; et les plongeurs, qui passeront une grande partie du lycée immergés dans l’IA.

Dans chaque classe, les enseignants seront explicites sur la façon dont leur contenu – études sociales ou même éducation physique – aborde une variété de sujets essentiels pour aider les élèves à devenir « prêts pour l’IA », y compris la science des données, le raisonnement mathématique, la résolution créative de problèmes et l’éthique. . .

“Ce que j’aime, c’est que cela nous permet, à nous les professeurs qui n’enseignons pas seulement l’IA, de reconnaître que nous faisons déjà tellement de choses”, a déclaré Cheri Nations, qui enseigne l’ingénierie environnementale à Secker. “Ton [about] être plus intentionnel et authentique avec lui et le lier et établir des liens pour les enfants. Donc, à mesure que nous devenons plus à l’aise, nous pouvons commencer à faire des plongées plus profondes.

L’enseignement de l’IA fera partie de la culture de l’école

Reesman a prévu comment tout cela pourrait fonctionner dans son emploi précédent en tant que directrice de Glenn C. Jones Middle School, le lycée de l’alimentation du cluster AI. L’école a commencé à piloter le programme d’IA il y a environ deux ans.

Au début, les élèves du secondaire et les enseignants de Jones ne jouaient qu’avec quelques défis liés à l’IA pendant la pause de 20 minutes “en classe” de leur emploi du temps, a déclaré Reesman, y compris un programme Amazon qui permettait aux élèves de s’entraîner à coder des robots pour faire le travailler. dans un entrepôt.

Plus tard, les enseignants de toutes les matières ont commencé à mélanger du contenu lié à l’IA dans leurs cours. L’un des exemples préférés de Reesman : les étudiants en sciences de septième année ont pris un concept qui fait partie de leur programme depuis longtemps – la génétique – et ont utilisé le codage pour déterminer la probabilité d’hériter de certains traits génétiques.

Il y aura des jours où tu verras [AI] vraiment fortement » sur les écoles du cluster, a déclaré Holloway. Mais “ce n’est peut-être pas toujours très évident, vous frapper au visage [realization], comme, ‘Oh, nous faisons cela dans l’IA aujourd’hui.’ Beaucoup de cela apparaîtra dans la culture scolaire.

Cette culture s’étend même aux meubles de Seckinger, qui ne sont pas vos tables à rangées typiques. Au lieu de cela, la plupart des salles de classe utilisent un modèle de siège plus flexible.dit Holloway.

« Ils sont en cercles, ils sont en groupes. Leur travail est partout sur le mur », a-t-elle déclaré. “Ils ont des discussions et des conversations et vous ne savez peut-être pas où se trouve l’enseignant dans la salle, car ils pourraient simplement se fondre et parler aux enfants.” L’objectif est de faire des compétences en leadership collaboratif et de la résolution créative de problèmes une pièce maîtresse de chaque classe.

Aider les enseignants à faire le pivot culturel prendra du temps et de l’expérimentation, a ajouté Holloway.

« Le développement professionnel ne résout pas tout. [and] il y a beaucoup de priorités en ce moment dans le monde de l’éducation », a déclaré Holloway. Elle a expliqué aux professeurs : « ‘essayons quelque chose de différent et si nous échouons, ce n’est pas grave, car nous nous arrêterons, nous apprendrons et nous essaierons de nous améliorer la prochaine fois’ ».

Finalement, Gwinnett aimerait voir le modèle de programme utilisé dans tout le district. Et il est peut-être sur le point de se propager encore plus loin. Le ministère de l’Éducation de Géorgie a travaillé avec Gwinnett pour rédiger des normes académiques pour le nouveau matériel afin que les écoles de n’importe où dans l’État de Peach puissent lancer leurs propres cours d’IA.

South of ISTE espère voir davantage d’écoles à travers le pays adopter l’IA comme objectif du programme.

“Il existe des universités entières dédiées à l’IA en Chine”, a-t-il déclaré. «C’est déjà un élément central de notre société et nous devons préparer les citoyens à le comprendre et à le concevoir. Je ne doute pas qu’il grandira. »

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