Vurder modeller genereret med AI

Med henblik på at opnå en kompetence i at vurdere og udarbejde modeller, skal dine elever arbejde med mange typer modeller. I denne aktivitet arbejder eleverne med at anvende og vurdere digitale modeller. Digitale modeller kan skabes med AI - hvilket også rejser en diskussion af fordele, ulemper og perspektiver ved produkter, som er skabt med AI.

Digitale modeller

Modeller kan komme i mange former. Eksempler på modeller kan være: analoge og digitale, statiske og dynamiske.

Digitale modeller, som er fokus i denne aktivitet, har den fordel, at de kan simulere dynamiske processer, og de kan være interaktive, så eleverne kan manipulere modellernes opførsel.

Digitale dynamiske modeller kan blandt andet findes hos PhET og via NetLogo. Du kan læse mere om og finde links til nogle digitale modeller i artiklen "Animationer og interaktive simuleringer" her (emu.dk).

Som underviser kan man også skabe egne digitale modeller med hjælp fra generativ AI. Programmering har været en forudsætning for at kunne skabe interaktive digitale modeller. Men chatbots er blevet så gode til at skrive programmer, at underviseren kan skabe egne digitale modeller uden at kunne programmere (selv om det er en fordel med et vist kendskab). Ved at beskrive en models udseende og opførsel i prosa, kan en chatbot forsøge at skrive programkoden.

Selve aktiviteten

Elever anvender og vurderer modeller

Eleverne skal altid begynde med at undersøge modellen. Det kan foregå individuelt eller i små grupper. De skal overveje, hvad de enkelte dele i modellen repræsenterer. Hvis der er måder at interagere med modellen, skal eleverne undersøge dem - eksempelvis ved at klikke eller indtaste. Det vil ofte kræve en kort fælles opsamling på klassen for at sikre, at alle har forstået modellens forskellige dele.

Hvis modellen er interaktiv, skal eleverne herefter selv afprøve nogle konkrete værdier, indstillinger eller manipulationer af modellen. Bed dem forklare de tilhørende årsagssammenhænge, idet de inddrager relevante fagbegreber og teorier. På kvantitative modeller kan eleverne notere målinger fra modellen og udføre beregninger.

Opsamling: Eleverne skal reflektere over modellens styrker og svagheder. Hvad kan modellen bruges til? På hvilke punkter simplificerer den virkeligheden, og hvordan kan modellen udbygges til at inddrage flere faglige forhold?

Eksempel: Model skabt med hjælp fra AI

Her kan du finde en model, der er genereret med hjælp fra en ChatBot (trinket.oi). Modellen illustrerer omdannelsen af reaktanter til et produkt efter en anden ordens reaktion.

Instruktion til eleverne:

Åbn modellen i linket.

Hvad repræsenterer de røde cirkler og de blå cirkler?

Hvad viser den røde kurve?

Hvordan viser modellen, at temperaturen påvirker reaktionshastigheden?

Brug den røde kurve til at beregne den gennemsnitlige reaktionshastighed fra tiden 0 til 160 sekunder.

Opsamling: Nogle resultater af den beregnede reaktionshastigheden fra punkt 5 noteres på tavlen. Bed eleverne reflektere over, hvorfor de ikke får samme værdi? (der er tilfældighed indbygget i modellen). Hvad er modellens muligheder og begrænsninger?

Diskuter med eleverne hvilke styrker, svagheder og perspektiver, der kan ligge i at frembringe en digital model med hjælp fra en ChatBot.

Skab egne digitale modeller med AI

Det anbefales her at bruge en nyere version af en ChatBot. Skriv i en prompt, hvilket programmeringssprog chatbotten skal generere programkoden i (eksempelvis HTML eller Python). Programkoden fra chatbotten skal kopieres over i et programmeringsmiljø, hvoraf der er flere til rådighed online (eksempelvis Trinket eller Replit). Programmeringsmiljøet viser resultatet af programkoden og dermed modellen.

Overvej hvilke kemiske stoffer, der skal indgå i modellen, samt deres opførsel, når modellen kører. Overvej også, hvad du kunne tænke dig, at brugeren kan manipulere i modellen.

Det er bedst at starte meget enkelt og udbygge beskrivelsen trin for trin i en række prompt, fordi en ChatBot let kan give et uønsket output, hvis den får for få eller upræcise instruktioner. Begynd med et simpelt fagligt fænomen. Dette kunne eksempelvis være: en kemisk reaktion med 2-3 kemiske stoffer.

Mange elever har svært ved at koble arbejdet med modeller sammen med indholdet fra deres lærebøger. For at hjælpe eleverne med koblingen, kan en model med fordel gives elementer, som er kendte fra elevernes lærebøger f.eks. fagbegreber og udseende af modellen.

Overvej modellens struktur gennem eksempelvis: hvilke områder og mærkater den skal indeholde? Beskriv modellens udseende i prompts. Lav evt. en analog eller digital tegning, og giv den som input til chatbotten, da det er meget lettere end at prompte sig frem til et bestemt udseende.

Kopier den programkode, som chatbotten genererer over i programmeringsmiljøet, og vurder om resultatet er som forventet. Hvis ikke, må du prompte hvilke ændringer du ønsker, og igen afprøve den nye programkode.

Beskriv dernæst i prompts hvilke stoffer modellen skal indeholde, deres antal, udseende og startposition. Cirkler i en farve kan ofte repræsentere molekyler eller ioner. Prompt stoffernes opførsel fx når reaktanter mødes.

Det er en god ide at give få instruktioner ad gangen i prompten, og ofte kopiere den genererede programkode over i programmeringsmiljøet, for at vurdere om chatbotten har lavet tilføjelser, som du ønsker dem.

Endelig kan du beskrive hvilke forhold du ønsker, at brugeren kan ændre på og hvordan f.eks. ændre antallet af et stof, ændre hastigheden eller tilføje et stof. Ofte vil knapper og slidere, som brugeren kan interagere med, være passende kontrolelementer.

På et tidspunkt er modellen blevet så kompliceret, at chatbotten ikke længere kan generere brugbar programkode. Så kan det være nødvendigt at gå tilbage til en tidligere version af programkoden, selv ændre programkoden eller acceptere, at det er mulighederne lige nu.

Kreditering

Rasmus Kragh Wendelbo.

Aktivitet