Использование нейронных сетей учителем на уроках информатики и математики | Пуресин Евгений Владимирович. Работа №352965

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ УЧИТЕЛЕМ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ И МАТЕМАТИКИ

Пуресин Евгений Владимирович, учитель информатики

ГБОУ «СРЕДНЯЯ ШКОЛА № 89 ГОРОДСКОГО ОКРУГА МАКЕЕВКА» ДНР

Аннотация. Статья посвящена применению технологий искусственного интеллекта, в частности нейронных сетей, в образовательной практике на уроках информатики и математики. Рассматриваются возможности использования нейронных сетей для повышения качества учебного процесса, формирования у учащихся практических навыков и углубления их понимания ключевых концепций. Особое внимание уделяется методическим аспектам работы учителя с этими технологиями, а также их значению для развития аналитического и алгоритмического мышления.

Ключевые слова: нейронные сети, искусственный интеллект, информатика, математика, образовательные технологии, алгоритмическое мышление, педагогика.

Современные технологии искусственного интеллекта, включая нейронные сети, становятся неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Эти технологии активно применяются в различных сферах: от медицины до финансов, от транспорта до творчества. В такой ситуации перед системой образования встаёт задача подготовки учащихся к работе с этими инструментами, что делает актуальным внедрение методов и технологий искусственного интеллекта, включая нейронные сети, в образовательный процесс, особенно на уроках информатики и математики.

Нейронные сети представляют собой математическую модель, основанную на принципах работы человеческого мозга, и используются для решения задач, связанных с обработкой данных, прогнозированием и анализом. Их применение в образовании позволяет сделать уроки более интерактивными, интересными и приближенными к реальным условиям, в которых работают современные технологии. Для учителей информатики и математики это открывает уникальные возможности, как в области профессионального роста, так и в создании условий для более глубокого и практико-ориентированного обучения.

На уроках информатики технологии нейронных сетей могут использоваться для изучения таких ключевых тем, как обработка данных, машинное обучение и алгоритмы. Учитель может объяснять принципы работы нейронных сетей, демонстрируя их использование на примерах, понятных для учащихся. Например, можно создать простую нейронную сеть, выполняющую классификацию изображений или анализ текстов, чтобы наглядно показать, как компьютер "учится" на основе большого объёма данных. Эти задачи позволяют учащимся не только освоить базовые принципы программирования, но и понять, как алгоритмы машинного обучения находят применение в реальной жизни.

Использование нейронных сетей на уроках математики имеет иной, но не менее важный характер. Здесь основное внимание может быть уделено математическому обоснованию работы этих технологий. Учитель может объяснить учащимся основы линейной алгебры, дифференциального исчисления и теории вероятностей, на которых строится функционирование нейронных сетей. Такое применение способствует осознанию учащимися важности теоретической математики как фундамента для современных технологий. Более того, задачи, связанные с обучением нейронных сетей, помогают развивать аналитическое мышление и учат решать проблемы с использованием математических методов.

Применение нейронных сетей в образовательном процессе даёт возможность создавать уникальные учебные проекты, интегрирующие математику и информатику. Такие проекты позволяют учащимся исследовать задачи, актуальные для современного мира, и предлагать собственные решения. Например, можно предложить проект, связанный с анализом данных об успеваемости учащихся, где нейронная сеть будет использоваться для предсказания результатов на основе имеющихся данных. Это не только развивает практические навыки, но и мотивирует учащихся, поскольку они видят реальные результаты своей работы.

Однако важным аспектом использования нейронных сетей в образовательной практике остаётся роль учителя. Именно педагог должен объяснить учащимся не только технические аспекты, но и этические вопросы, связанные с применением искусственного интеллекта. Учащиеся должны понимать, что технологии, включая нейронные сети, являются лишь инструментами, которые необходимо использовать ответственно, соблюдая принципы конфиденциальности, безопасности данных и социальной справедливости.

Учителю также важно учитывать уровень подготовки учащихся и адаптировать содержание уроков с учётом их возможностей. Для начального уровня обучения могут быть предложены простые и наглядные примеры работы нейронных сетей, тогда как для более подготовленных учащихся можно организовать занятия, включающие программирование нейронных сетей с использованием специализированных библиотек, таких как TensorFlow или PyTorch.

Таким образом, внедрение технологий искусственного интеллекта, включая нейронные сети, в образовательный процесс способствует развитию у учащихся ключевых компетенций XXI века, таких как алгоритмическое мышление, способность работать с большими данными и применять математические методы для решения практических задач. Учитель, использующий нейронные сети на уроках информатики и математики, не только повышает уровень подготовки учащихся, но и вносит вклад в формирование их готовности к работе в условиях стремительно меняющегося технологического мира.

Список литературы

1. Ефимова И. Ю. Методика обучения информатике : учебное пособие / И. Ю. Ефимова, И. Н. Мовчан, Л. А. Савельева. — 3-е изд., стер. — Москва : ФЛИНТА, 2023. — 59 с. — ISBN 978-5-9765-3787-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/348248

2. Хабибуллин И. Р. Актуальность использования нейросетей в образовательных целях / И. Р. Хабибуллин, О. В. Азовцева, А. Д. Гареев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 13 (460). — С. 176-178.