LearningML: A Tool to Foster Computational Thinking Skills Through Practical Artificial Intelligence Projects

Abstract

The use of Artificial Intelligence (AI) offers new and thriving opportunities, but introduces also new risks and ethical issues that should be dealt with. We argue that the introduction of AI contents at schools through practical, hands-on, projects is the way to go to educate conscientious and critical citizens of the future, to awaken vocations among youth people, as well as to foster students’ computational thinking skills. However, most existing programming platforms for education lack some of the required educational features to develop a complete understanding of AI. In this paper we present LearningML, a new platform aimed at learning supervised Machine Learning (ML), one of the most successful AI techniques that is in the basis of almost every current AI application. This work describes the main functionalities of the tool and discusses some decisions taken during its design. For its conception, we have taken into account lessons learned from the research literature on introducing AI in school and from the analysis of other educational tools built with the aim to allow learners to use ML. We offer as well some promising results obtained after a preliminary testing pilot workshop. Finally, the next steps in the development of LearningML are presented, focused on the face and instructional validation of the tool.

El uso de Inteligencia Artificial (IA) ofrece nuevas y prósperas oportunidades, pero también introduce nuevos riesgos y cuestiones éticas que deben abordarse. Sostenemos que la introducción de contenidos de inteligencia artificial en las escuelas a través de proyectos prácticos es el camino a seguir para educar ciudadanos conscientes y críticos, para despertar vocaciones entre los jóvenes, y para fomentar las habilidades de pensamiento computacional de los estudiantes. Sin embargo, la mayoría de las plataformas educativas de programación existentes carecen de algunas características necesarias para desarrollar proyectos completos de IA y, en consecuencia, se requieren nuevas herramientas. En este artículo presentamos LearningML, una nueva plataforma dirigida al Aprendizaje Automático (ML) supervisado, una de las técnicas de IA más exitosas que se encuentra en la base de casi todas las aplicaciones actuales de IA. Este trabajo describe las principales funcionalidades de la herramienta y discute algunas decisiones tomadas durante su diseño, para el que hemos tenido en cuenta las lecciones aprendidas al revisar trabajos anteriores realizados para introducir la IA en la escuela y el análisis de otras soluciones destinada al aprendizaje de ML. Analizamos, además, los prometedores resultados que hemos obtenido en la realización de un taller preliminar para probar la eficacia de la herramienta. Por último, presentamos los próximos pasos en el desarrollo de LearningML, que se centran en la validación, tanto aparente como instruccional, de la herramienta