Kunstmatige Intelligentie, Klimaatverandering en Stomata: KIKS - Hoe artificiële intelligentie de wetenschapper vooruit helpt

Artificiële intelligentie (AI) is in opmars. AI-geletterdheid is een must om gefundeerde beslissingen te kunnen nemen. KIKS is een STEM-project over de concepten van convolutionele neurale netwerken. Het materiaal is uniek omdat het ontstaan is uit de intensieve samenwerking van onderzoekers en leerkrachten en parallel is aan een lopend wetenschappelijk onderzoek aan de Plantentuin Meise en UGent. Binnen de context van de klimaatverandering gaan leerlingen met een neuraal netwerk aan de slag om huidmondjes van planten te tellen.

Programma

In deze nascholing krijg je een overzicht van de inhoud van het KIKS-project. KIKS is een interessant en actueel STEM-project waarmee je na deze nascholing goed voorbereid mee aan de slag kunt gaan in de les. Het materiaal van KIKS is geënt op bestaande minimumdoelen en leerplandoelstellingen (biologie, aardrijkskunde, wiskunde, statistiek). Daarnaast komen informaticawetenschappen en ethiek aan bod en eventueel ook programmeren. De inhoud omvat o.a. microscopie, digitale beelden, real-world data binnen klimaatcontext, hoe een computer naar beelden kijkt, de ethische aspecten van artificiële intelligentie en de basisconcepten van computationeel denken.

Het lesmateriaal van KIKS bestaat uit een handleiding voor leerkrachten en interactieve Python notebooks om actief te gebruiken in de les met de leerlingen. Tijdens deze nascholing krijg je een overzicht van het verhaal dat KIKS brengt: hoe planten zich aanpassen aan de klimaatverandering. Je gaat ook zelf aan het werk met de Python notebooks die de klimaatverandering bekijken a.d.h.v. real-world data en de fundamenten behandelen van neurale netwerken, dit met de leerstof van het secundair onderwijs.

In dit STEM-project gebruiken we Python als tool. Zoals met de minimumdoelen wordt bedoeld, gaan we niet programmeren om te programmeren, maar gebruiken we Python om te komen tot een interessanter project.

De leerlingen moeten geen voorkennis van programmeren hebben. Je kan KIKS eventueel ook in een beperktere vorm, zonder te programmeren, tot bij je leerlingen brengen.

Om aan de slag te gaan met de interactieve Python notebooks is enkel een browser nodig, er moet geen andere software worden geïnstalleerd. Je kan alvast een kijkje nemen, want al het lesmateriaal staat gratis ter beschikking op https://dwengo.org/kiks.

Doelstellingen

Na het volgen van de nascholing:

• illustreer je hoe artificiële intelligentie het onderzoek van wetenschapper Sofie van Plantentuin Meise in een stroomversnelling bracht;
• laat je jouw leerlingen een onderzoek uitvoeren naar de invloed van omgevingsfactoren op de vorming van de huidmondjes;
• herken je hoe een computer naar afbeeldingen kijkt;
• benoem je bias in een AI-systeem;
• definieer je de fundamenten van convolutionele neurale netwerken;
• erken je dat computationeel denken en programmeren niet hetzelfde zijn;
• pas je een bestaand computerprogramma aan aan een nieuwe dataset in het kader van een nieuw verwant probleem;
• begrijp je dat zelf een algoritme opstellen niet betekent dat je van nul moet gaan programmeren;
• motiveer je je leerlingen om de hulp van de computer in te roepen bij het oplossen van een probleem;
• ga je aan de slag met een STEM-project binnen een context van biologie en planten.

Doelgroep

Leerkrachten wiskunde, wetenschappen en STEM 2de en 3de graad doorstroom en dubbele finaliteit.
Lerarenopleiders wiskunde, wetenschappen en STEM voor leerkrachten secundair onderwijs (professionele bachelor en educatieve master).

Er is geen voorkennis nodig voor het programmeren.  
Basiscomputervaardigheden: map openen, bestand openen en sluiten, menubalk, copy-paste, webadres ingeven…

Begeleiding

Natacha Gesquière is licentiaat wiskunde. Ze stond vele jaren in het onderwijs als leerkracht wiskunde maar is nu STEM-coach aan UGent en Dwengo vzw. Ze ontwikkelt didactisch materiaal voor Dwengo vzw rond STEM, computationeel denken, artificiële intelligentie en programmeren.

Praktisch

Cursusmateriaal inbegrepen.

Let op! De eerste cursusdag is op Boogkeers in Antwerpen, de tweede op Campus Drie Eiken in Wilrijk!

Mee te brengen door cursist

Laptop met een internetbrowser

Indien je de handleiding besteld hebt: €50 cash of de gegevens van de school voor facturatie via de lesgever.