Из опыта использования искусственного интеллекта в работе учителя биологии | Андрей Николаевич Бершадский. Работа №350327

 

 

Из опыта использования ИИ в работе учителя биологии

 

Актуальность темы: ИИ становится всё более важным инструментом в образовании, помогая улучшить взаимодействие с учебными материалами и снизить нагрузку на преподавателей.

 

Введение

В современном мире образование играет ключевую роль в развитии личности и подготовке молодого поколения к успешной жизни и карьере. В связи с этим возникает необходимость внедрения новых подходов и технологий в образовательный процесс. Одной из таких технологий является использование искусственного интеллекта (ИИ).

Искусственный интеллект представляет собой технологию, которая позволяет автоматизировать процессы, анализировать большие объёмы данных и создавать интеллектуальные системы, способные решать сложные задачи. В контексте образования ИИ может быть использован для автоматизации проверки домашних заданий, создания индивидуальных планов обучения и адаптации учебного материала под потребности каждого ученика.

 

Цель данной статьи — рассмотреть возможности использования искусственного интеллекта в преподавании биологии, определить преимущества и недостатки такого подхода, а также предложить рекомендации по внедрению ИИ, учитывая опыт автора.

 

1. Использование искусственного интеллекта в образовании

Искусственный интеллект (ИИ) активно используется в образовании для улучшения учебного процесса, персонализации обучения и предоставления дополнительных возможностей учащимся. Вот некоторые области применения ИИ в образовании:

 

Поддержка в учёбе:

персонализация образовательных программ;

объяснения и подсказки;

организация времени.

Развитие навыков:

языковые навыки;

математические навыки;

творческие навыки.

Мотивация и интерес:

игровой подход;

награды и достижения.

Социальная интеракция:

диалог и общение;

развитие эмоционального интеллекта.

Обратная связь:

анализ ответов и объяснение ошибок.

Обучение на примерах:

этические и социальные уроки.

Развитие критического мышления:

анализ и оценка информации.

2. Чтобы адаптировать ИИ для нужд учителей биологии, следуйте этим шагам:

Определите цели и задачи, которые хотите достичь с помощью ИИ. Например, создание уникальных материалов, изменение подхода к обучению или автоматизация проверки работ.

Выберите подходящую нейросеть или инструмент для работы. Существует множество бесплатных и платных сервисов, которые предлагают различные функции и возможности.

Введите тему, возраст учащихся и желаемый формат занятия. Система предложит идеи и планы, адаптированные под вашу ситуацию.

Используйте ИИ для автоматической проверки тестов и домашних работ. Это сэкономит время и позволит выявить ошибки.

Применяйте нейросети для создания презентаций, которые наглядно объясняют материал и делают его более доступным для детей.

Используйте алгоритмы для генерации упражнений, которые учитывают уровень знаний и подготовки учеников.

Воспользуйтесь возможностями ИИ для автоматического создания интерактивных презентаций с опросами, викторинами и заданиями.

Используйте чат GPT для составления программы уроков, который предложит структуру занятия, вводный материал и основные этапы.

Применяйте нейросети для решения сложных задач и поиска пошаговых решений. Это поможет ученикам лучше понять материал и развить навыки логического мышления.

Используйте ИИ для формирования ассоциаций между новыми понятиями и уже известными. Нейросети предложат связи, которые помогут ученикам легче усвоить информацию.

 

2.1. С помощью ИИ можно быстро и довольно качественно создать тесты по биологии, следуя алгоритму:

Определите

цель

и

задачи

теста,

например,

проверка

знаний

по

определённой

теме

или

уровню

подготовки

учащихся.

 

Задайте

параметры

теста:

количество

вопросов,

их

формат

(выбор

одного

или

нескольких

вариантов

ответа,

соответствие,

краткий

или

развёрнутый

ответ)

и

уровень

сложности.

Начните

диалог

с

ИИ,

например,

попросите

ChatGPT

сгенерировать

вопросы

по

теме

«вирусы

и

бактерии»

для

теста

из

5

вопросов.

Уточните

формулировки

вопросов

или

попросите

ChatGPT

составить

новые

варианты.

Создайте

запрос

для

ChatGPT,

указав

тему,

охват

материала,

количество

вопросов

и

желаемый

формат

ответов.

Проверьте

и

отредактируйте

вопросы,

при

необходимости

скорректируйте

их

с

учётом

требований

и

уточните

ответы.

Пример создания тестов:

Запрос: составь тест для 3 класса о свойствах воды

Результат работы ИИ:

1. В каких трёх состояниях бывает вода? а) Жидкое, твёрдое и газообразное. б) Жидкое, мягкое и газообразное. в) Твёрдое, мягкое и жидкое.

2. Какое свойство воды названо неверно? а) Вода прозрачна. б) Вода имеет белый цвет. в) Вода не имеет запаха.

3. Какое состояние воды названо неверно? а) Твёрдое. б) Мягкое. в) Газообразное.

4. Вода: а) Текуча и имеет форму. б) Текуча и не имеет формы.

5. Вода растворяет: а) Все вещества. б) Некоторые вещества. в) Вообще не растворяет вещества.

6. Выберите вещества, которые растворяет вода: а) Мел, сахар. б) Сахар, соль. в) Глина, песок.

7. Вода превратится в лёд при температуре: а) Плюс пять градусов. б) Ноль градусов. в) Плюс три градуса.

8. Если опустить предмет в воду: а) Его не видно. б) Он хорошо виден. в) Еле заметен.

9. Вода имеет: а) Цвет. б) Запах. в) Ничего не имеет.

10. Если в воде размешать соль: а) Растворится. б) Растворится не до конца. в) С ней ничего не произойдёт.

Для проверки теста после ответов учащихся можно использовать онлайн-сервисы или программы для автоматической проверки тестов, такие как Google Forms, Kahoot!, Quizlet и Edpuzzle. Эти инструменты позволяют создавать тесты, собирать ответы и предоставлять обратную связь.

2. Использование искусственного интеллекта для создания презентаций по биологии

2.1. Преимущества использования ИИ для создания презентаций по биологии

Использование ИИ для создания презентаций по биологии имеет ряд преимуществ:

* Экономия времени: ИИ может автоматически создавать слайды, основываясь на ключевых словах и предоставленной информации, что значительно сокращает время, затрачиваемое на подготовку презентации.

* Улучшение качества презентации: ИИ может анализировать большие объёмы данных и предлагать оптимальные варианты оформления слайдов, шрифтов и цветовой гаммы, делая презентацию более привлекательной и понятной для аудитории.

* Адаптивность к изменениям: ИИ может автоматически адаптироваться к изменениям в структуре или содержании презентации, обеспечивая её актуальность и соответствие требованиям.

2.2. Примеры использования ИИ для создания презентаций по биологии

Существует множество программ и сервисов, использующих ИИ для создания презентаций по биологии. Вот некоторые из них:

* PowerPoint: PowerPoint уже давно использует возможности ИИ для создания презентаций, включая автоматический подбор фона, размещение картинок и обрезку изображений.

* Beautiful.ai: Эта программа позволяет создавать презентации за считанные минуты, автоматизируя такие функции, как роботизированный поиск изображений, подгонка фотографий по размеру и автоматическая обрезка.

* Slidebean: Это приложение делает презентацию за вас, подбирая шрифты, цвета и изображения, основываясь на ключевых словах и предоставленных данных.

Использование ИИ для создания презентаций по биологии является перспективным направлением, позволяющим сэкономить время, улучшить качество презентаций и адаптировать их к изменениям. В будущем ожидается дальнейшее развитие и усовершенствование технологий ИИ, что сделает этот инструмент ещё более полезным и доступным для биологов и преподавателей.

3. Возможности ИИ для автоматической генерации диаграмм на уроках биологии

Автоматическая генерация диаграмм с использованием ИИ может быть полезна для создания наглядных представлений о различных биологических процессах, таких как клеточное деление, фотосинтез, пищеварение и другие. Это помогает ученикам лучше понять и запомнить сложные биологические концепции, а также развивает их пространственное мышление и навыки визуализации информации.

Существует несколько видов ИИ, которые могут быть использованы для автоматической генерации диаграмм на уроках биологии. Один из них — это ChatGPT, языковая модель, созданная компанией OpenAI. Она может быть использована для создания текстовых описаний диаграмм, а также для предоставления рекомендаций по улучшению их структуры и содержания.

Ещё один инструмент для автоматической генерации диаграмм — это DALL-E, генеративная модель, разработанная компанией OpenAI. Она может создавать высококачественные изображения на основе текстовых описаний, включая диаграммы и графики.

Для использования этих инструментов учителю необходимо иметь базовые знания о биологии и уметь формулировать запросы для ИИ таким образом, чтобы получить наиболее точные и информативные результаты. Важно также учитывать возрастные особенности учеников и подбирать соответствующие типы диаграмм для каждого класса.

Применение ИИ для автоматической генерации диаграмм на уроках биологии имеет ряд преимуществ:

 

* Экономия времени и усилий учителя. Вместо того чтобы создавать диаграммы вручную, учитель может сосредоточиться на объяснении материала и контроле усвоения знаний учениками.

* Повышение интереса и мотивации учеников. Использование ИИ делает процесс обучения более увлекательным и интерактивным, что способствует лучшему усвоению материала.

* Развитие навыков критического мышления и анализа информации. Ученики учатся самостоятельно оценивать качество и достоверность полученных данных, а также выявлять возможные ошибки и неточности.

Таким образом, использование ИИ для автоматической генерации диаграмм на уроках биологии является перспективным направлением развития образовательных технологий. Это позволяет учителю сделать процесс обучения более эффективным, интересным и доступным для учеников разных возрастов и способностей.

Использование ChatGPT для составления поурочных планов

1. Вводный этап.

На этом этапе учитель представляет тему урока и объясняет её актуальность. ChatGPT может предложить интересные факты и дополнительные сведения, которые сделают предмет более разнообразным и насыщенным.

2. На основном этапе

ChatGPT может предложить структуру занятия, включая вводный материал, основные этапы и задания для детей.

Вот вариант эксперимента, предложенного ИИ:

Схема экспериментов для доказательства необходимых условий прорастания семян:

* Опыт 1: «Прыгающие горошины»: Наполните стаканчик сухим горохом и поставьте его на тарелку-подставку. Налейте воду до краёв. Наблюдайте за набуханием и увеличением размера семян.

* Опыт 2: Измерение температуры: Используйте термометр и термос с широким горлом. Поместите семена в тёплую и холодную среду, контролируя температуру. Наблюдайте за прорастанием и гибелью семян в разных температурных условиях.

* Опыт 3: Свет при прорастании: Посадите набухшие семена в почву и разместите один стаканчик на хорошо освещённом месте (окно), а другой — в тёмном месте (книжный шкаф). Наблюдайте за появлением ростков в обоих стаканах и сделайте вывод о необходимости света для прорастания семян.

Из этих вариантов, которые предложил ИИ, поставленному заданию соответствует только опыт №2. И это ещё одна особенность в работе с ChatGPT — необходимость постоянного контроля выдаваемой чатом информации

3. Закрепление материала

Учитель проводит практические задания, направленные на закрепление полученных знаний. ChatGPT может предложить интересные упражнения и задачи, соответствующие уровню знаний учащихся.

Задание составленное ИИ:

Рассмотрите рисунок с тремя сосудами с семенами гороха. В первом сосуде семена без воды, во втором — набухшие семена с небольшим количеством воды, в третьем — семена с большим количеством воды, но недостаточным количеством кислорода.

Объясните, почему семена во втором сосуде проросли, а в первом и третьем — нет. Ответьте, какие условия необходимы для прорастания семян и как они влияют на процесс.

4. Заключительный этап

Учитель подводит итоги урока, оценивает работу учащихся и даёт домашнее задание. ChatGPT может предложить вопросы для проверки усвоения материала и рекомендации по выполнению домашнего задания.

Искусственный интеллект (ИИ) можно использовать для создания плана урока по биологии с помощью таких сервисов:

Cohesive

—

создание

плана

урока,

домашних

заданий

и

других

материалов

для

обучения.

Gradescope

—

оценка

бумажных

и

цифровых

домашних

заданий,

подготовка

проектов.

Synthesys

—

создание

обучающих

видео.

Tome

—

создание

презентаций.

Эти сервисы используют нейронные сети для автоматизации процесса создания плана урока, проверки домашних заданий и подготовки презентаций.

Заключение

ИИ может быть полезным инструментом для учителей биологии, помогая им создавать интерактивные уроки, проводить тестирование знаний учащихся и анализировать результаты. Однако важно помнить о необходимости критического подхода к использованию ИИ и его возможностях, а также о том, что он не может заменить живого общения с учениками и профессионализма учителя.