Opis projektu ZbadAI Algorytm na zdrowie i przebiegu czynności grup badawczych
Algorytm na zdrowie
Projekt pokaże uczniom i nauczycielom, że obowiązkowe szkolne testy sprawności fizycznej mogą stać się początkiem prawdziwego badania naukowego. Szkolne zespoły badawcze będą szukać odpowiedzi na pytanie: co wpływa na wynik Beep Testu – jednego z najważniejszych wskaźników wydolności organizmu i zdrowia. Uczniowie zaplanują badanie, zbiorą dane oraz stworzą własną bazę wyników. Następnie wykorzystają narzędzia sztucznej inteligencji do budowania i testowania modeli, które będą przewidywać wynik Beep Testu na podstawie wybranych zmiennych związanych ze stylem życia, aktywnością fizyczną i cechami somatycznymi. Uczniowie ocenią skuteczność opracowanych modeli, porównując przewidywane wyniki z wynikami rzeczywiście osiągniętymi w teście. Dane będą zbierane i analizowane anonimowo, w sposób zapewniający ochronę prywatności uczestników. W projekcie uczniowie wcielą się w rolę badaczy, którzy będą analizować zależności między codziennymi zachowaniami a sprawnością fizyczną oraz poznają praktyczne możliwości wykorzystania sztucznej inteligencji w analizie danych.
Przykładowe pytania badawcze:
- Jakie nawyki zdrowotne są związane z wyższą wydolnością fizyczną?
- Czy uczniowie uprawiający sport poza szkołą charakteryzują się wyższą wydolnością fizyczną niż pozostali?
- Czy wybrane nawyki zdrowotne, takie jak sen, ruch i ilość czasu spędzonego na siedząco, są związane z wynikiem Beep Testu?
- Od czego najbardziej zależy wynik Beep Testu?
- Jaka jest skuteczność modeli AI w przewidywaniu wyników Beep Testu na podstawie danych o stylu życia i aktywności fizycznej?
Dlaczego to ważne?
Każdy nauczyciel wychowania fizycznego co roku przeprowadza testy sprawności fizycznej uczniów. Ale co dzieje się później z tymi wynikami? Czy są wykorzystywane do lepszego zrozumienia stanu zdrowia oraz stylu życia dzieci i młodzieży? W projekcie ZBADAI razem z uczniami poszukamy odpowiedzi na pytanie, co wpływa na wynik Beep Testu – próby, która dużo nam mówi o kondycji układu krążeniowo-oddechowego, a więc o zdrowiu. Uczniowie będą mogli wcielić się w rolę badaczy, analizować dane i sprawdzić, czy modele predykcyjne AI są przydatne w prognozowaniu wyniku tego testu. To okazja, aby zobaczyć, że nauka może dotyczyć realnych problemów uczniów i mieć bezpośredni wpływ na ich zdrowie.
Przebieg projektu
Etap 1: Przygotowanie do projektu
Uczniowie poznają ideę projektu, dowiadują się, jakie zdolności motoryczne mierzą poszczególne testy sprawności fizycznej, które obowiązkowo wykonują każdego roku. Dowiadują się, dlaczego warto rzetelnie wykonywać te testy i dlaczego Beep Test dostarcza ważnych informacji o zdrowiu. Wprowadzone zostają podstawowe pojęcia związane z badaniami naukowymi i sztuczną inteligencją.
Etap 2: Planowanie badania
Zespoły uczniowskie formułują pytania badawcze i hipotezy. Następnie wybierają zmienne (związane z cechami somatycznymi, stylem życia, codziennymi zachowaniami), planują sposób zbierania danych oraz przygotowują ankiety i arkusze badawcze.
Etap 3: Realizacja badania
Uczestnicy przeprowadzają pomiary somatyczne, wykonują Beep Test oraz gromadzą dane dotyczące stylu życia i aktywności fizycznej. Następnie porządkują dane i wykorzystują narzędzie AI w środowisku Orange Data Mining do budowy modeli predykcyjnych.
Etap 4: Podsumowanie projektu
Zespoły sprawdzają i porównują skuteczność swoich modeli AI, analizują wyniki i formułują wnioski dotyczące czynników wpływających na zdrowie i sprawność fizyczną uczniów. Efekty swojej pracy przedstawiają innym podczas szkolnego wydarzenia.
Wymagania organizacyjne
- Przestrzeń
Sala lekcyjna z dostępem do komputerów lub pracownia komputerowa oraz sala gimnastyczna, korytarz lub boisko (o długości co najmniej 22 metrów) do przeprowadzenia Beep Testu.
- Przykładowy sprzęt
Komputer lub laptop z dostępem do internetu (jeden komputer na grupę projektową 6–8 osób), urządzenie do odtwarzania dźwięku (potrzebne do Beep Testu), waga i wzrostomierz, krokomierze, oprogramowanie Orange Data Mining.
- Materiały zużywalne
Podstawowe materiały biurowe.
Autor projektu:
Wiesław Firek
Dr, adiunkt, Akademia Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie
Wizytówka autora
Jestem doktorem nauk o kulturze fizycznej, adiunktem badawczo-dydaktycznym w Akademii Wychowania Fizycznego Józefa Piłsudskiego w Warszawie. Posiadam również doświadczenie w pracy jako nauczyciel wychowania fizycznego. W swoich badaniach poszukuję sposobów podnoszenia jakości wychowania fizycznego oraz czynników, które zwiększają motywację i zaangażowanie uczniów podczas lekcji. W ramach programu „WF z AWF” rozwijam w Polsce koncepcję Alfabetu Ruchowego i poszukuję sposobów wykorzystania AI do analizy wyników testów sprawności fizycznej.
Tekst zaczerpnięty z Informatora dotyczącego w/w projektu CN Kopernik