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体験を通して学ぶ、AIの仕組み

体験を通して学ぶ、AIの仕組み
学校種
中学校
学年
1年生〜3年生
教科等
技術(6時間)
  • 身の回りで活用されている生成AI技術(特に画像認識AIと大規模言語モデル)の基本的な仕組みを理解し、AIの特性や利用における注意点を考察できるようにする。
  • 画像認識AIの教師あり学習を通して、教師データの質やバイアスがAIの学習結果に与える影響を理解する。
  • 大規模言語モデル(LLM)の基本的な仕組みと、利用する上での倫理的な注意点を理解する。
  • 中学校でのAIの学習として、画像認識AIと大規模言語モデルを扱った。
  • 画像認識AIについては、Teachable Machineを使って体験し、最終的にはStretch3と組み合わせて、カメラ越しにAIとじゃんけんするゲームを制作した。
  • 大規模言語モデルについては、基本的な仕組みを学習した上で、「みんなで生成AIコース」を用いて様々な学習を行った。学校行事のスローガンづくりやしりとりゲームづくり、最後に旅行会社の社員になりきり、利用客の要望に応じながら旅行プランをつくる学習を行った。お客さんの要望に応えるという正解がない問いに対し、生成AIを用いて、アイデアを旅行プランという形に仕上げていく課題として取り組んだ。
  • スマートフォンで写真を撮影すると、人の顔に四角い印が表示されピントが調整される。この印によって、AIが自動的に人の顔を認識していることが分かる。同じことをTeachable Machineを使って生徒に体験させようと、授業ではじゃんけんの手をAIに学習させて認識させるようにした。

授業事例詳細

【第1時】AIの基礎・大規模言語モデル(LLM)について

  • AI(人工知能)の定義を知る
  • 対話型AIを体験しながら、ハルシネーションに気づく
  • 確率に基づいて文字を出力しているといった大規模言語モデル(LLM)のしくみを理解し、ChatGPTなどのAIがどのような仕組みで言葉を出力しているのかを説明する
  • 出力内容の確認など、利用者の責任や留意点について学ぶ

【第2時】対話型AIを使いこなす

  • 学校行事のスローガンづくり、しりとりゲームづくり、旅行計画づくりを通して、対話型AIの特徴、得意・不得意などに気づく
  • 生成AIによって、グループ活動でより活発な意見交換が可能になったり、多様なアイデアが得られたりすることを実感する
  • 有効な指示をAIに出せるよう、プロンプトを工夫する

【第3時】AIの種類

  • 「AI for Oceans」を用いて、魚とゴミを分別した結果をAIに学習させ、「教師あり学習」の仕組みやAIの基本を学ぶ
  • 教師なし学習、強化学習について知る
  • バイアスについて理解する

【第4時】Teachable Machineでじゃんけん

  • Teachable Machineにグー・チョキ・パーの手を学習させ、判別させることで画像認識AIを体験する

【第5-6時】じゃんけんゲームの作成

  • コンピュータとじゃんけんができるようにStretch3でプログラムを作成する
  • 前時に作成したTeachable Machineの学習データを活用してじゃんけんゲームを製作する
  • ゲームが上手く動作するように、デバッグを行ったり、学習データを作り直したりする
  • ゲームをより楽しくするためにデザイン(見た目や音楽)を工夫する
  • 画像認識AIが社会で使用されている例を知る