Організація інтерактивного навчання з використанням штучного інтелекту

Державний навчальний заклад

«Куп’янський регіональний центр професійної освіти»

Доповідь на тему:

«Організація інтерактивного навчання з використанням штучного інтелекту на уроках інформатики»

Підготувала:

викладач інформатики

ДНЗ «Куп’янський РЦПО»

Вельможна О. П.

2025

1. Вступ

У сучасному інформаційному суспільстві цифрові технології відіграють ключову роль у навчальному процесі. Використання штучного інтелекту (ШІ) у викладанні інформатики дозволяє створювати інтерактивне навчальне середовище, що сприяє розвитку критичного мислення, творчості та компетентностей здобувачів освіти. Використання інтерактивних методів у поєднанні з інструментами ШІ забезпечує ефективне засвоєння навчального матеріалу та сприяє персоналізованому підходу до навчання.

2. Поняття інтерактивного навчання з використанням штучного інтелекту

Інтерактивне навчання з використанням штучного інтелекту – це інноваційний підхід до організації освітнього процесу, який поєднує технології з активною участю здобувачів освіти в засвоєнні матеріалу. Основна ідея такого навчання полягає у створенні навчального середовища, де здобувач освіти стає не пасивним слухачем, а активним учасником процесу.

Штучний інтелект може автоматично аналізувати рівень знань дитини, визначати його слабкі та сильні сторони, а також пропонувати завдання відповідно до індивідуальних потреб. Наприклад, якщо він не до кінця розуміє певну тему, ШІ може запропонувати додаткові матеріали або спрощені пояснення.

Інтерактивний формат також сприяє підвищенню мотивації здобувачів освіти. Замість монотонного читання підручників або виконання однакових вправ, вони можуть проходити інтерактивні тести, брати участь у віртуальних симуляціях або створювати власні проєкти, отримуючи негайний зворотний зв'язок від системи. Це допомагає зробити навчання більш цікавим і захоплюючим.

Використання ШІ на уроках інформатики стає все більш поширеним завдяки великій кількості програм, які спрощують процес навчання та роблять його більш інтерактивним. Серед найпопулярніших програм можна виділити такі:

• ChatGPT https://chatgpt.com/  – одна з найпопулярніших платформ, яка допомагає у створенні текстів, відповідей на питання або поясненні складних термінів. На уроках інформатики ця програма може допомагати у створенні алгоритмів, поясненні мов програмування або написанні технічної документації. Наприклад, якщо дитина не розуміє, як працює цикл у Python, ChatGPT може пояснити це простою мовою або навіть надати приклади коду.
• Canva https://www.canva.com/  – популярний інструмент для створення графічного контенту, який має вбудовані функції ШІ для автоматичного дизайну. На уроках інформатики Canva може використовуватися для створення презентацій, банерів або візуалізації алгоритмів. Наприклад, учні можуть створювати інфографіку з описом етапів роботи програми або структури веб-сторінки.
• Wordwall https://wordwall.net/uk   — це платформа для створення інтерактивних вправ, яка використовує ШІ для автоматичної генерації завдань, адаптації складності ігор та аналізу помилок учнів. Завдяки алгоритмам штучного інтелекту система може підбирати індивідуальні навчальні стратегії, пропонувати варіанти повторення матеріалу та створювати динамічні інтерактивні вправи. Wordwall дозволяє швидко перетворювати навчальний контент у вікторини, головоломки або вправи на відповідність, що робить уроки інформатики більш цікавими та ефективними.
• Quizizz https://quizizz.com/signup/occupation   — це інтерактивна платформа для створення вікторин, яка використовує штучний інтелект для персоналізації навчання, аналізу результатів і автоматичного генерування запитань. Завдяки ШІ Quizizz може адаптувати рівень складності тестів, пропонувати додаткові матеріали для повторення, допомагає модерувати контент, забезпечуючи якість і коректність запитань, а інтеграція з голосовими асистентами робить взаємодію ще зручнішою. Використання Quizizz на уроках інформатики може бути корисним під час перевірки знань з тем, таких як алгоритми, мови програмування, робота з базами даних чи комп’ютерна безпека. Наприклад, учні можуть проходити тест на знання основ SQL або структури веб-сторінки у вигляді змагальної гри.
• Quizlet https://quizlet.com/latest   — це освітня платформа для створення карток, тестів і інтерактивних ігор, яка використовує штучний інтелект для персоналізації навчання. Завдяки ШІ система аналізує прогрес учнів, визначає складні терміни та адаптує повторення матеріалу за методикою інтервальних повторень. Також Quizlet має функцію "Learn", де ШІ автоматично підбирає оптимальні завдання, допомагаючи ефективніше засвоювати інформацію. Це особливо корисно для запам’ятовування програмних термінів, алгоритмів та понять у курсі інформатики.

• Runway ML https://runwayml.com/   – програма, яка використовує ШІ для створення комп'ютерної графіки та анімацій. Вона дозволяє створювати анімовані відео або обробляти зображення без глибоких знань у сфері графіки. Це може бути корисно при вивченні комп'ютерної анімації або створенні мультимедійних проєктів.

3. Практична частина

• Приклади використання ChatGPT у вивченні теми: "Інформаційні технології в суспільстві"

ChatGPT корисний у вивченні теми "Інформаційні технології в суспільстві", оскільки дозволяє аналізувати та обговорювати вплив цифрових технологій на різні сфери життя.

1. Дослідження впливу ІТ на суспільство

Учні можуть ставити запитання ChatGPT щодо позитивного та негативного впливу цифрових технологій на суспільство. Наприклад:

• Як інформаційні технології змінюють освітній процес?
• Які є загрози штучного інтелекту в повсякденному житті?
• Як цифрові технології впливають на конфіденційність даних?

Ці відповіді можна використовувати для групових обговорень, написання есе чи підготовки доповідей.

2. Створення інтерактивного навчального матеріалу

Учні можуть використовувати ChatGPT для створення інтерактивних тестів у Kahoot або Quizizz. Наприклад, вони можуть попросити ШІ сформулювати питання з відповідями на тему "Історія розвитку інформаційних технологій".

3. Аналіз етичних аспектів ШІ та інформаційних технологій

За допомогою ChatGPT можна моделювати дискусії на тему етичних аспектів використання ШІ та інформаційних технологій. Наприклад, здобувачам освіти пропонується кейс, де вони мають ухвалити рішення про використання біометричних даних у публічних місцях. ChatGPT може наводити аргументи "за" і "проти", що допомагає розвивати критичне мислення.

4. Генерація ідей для проєктної роботи

Якщо діти працюють над дослідницьким або технологічним проєктом, вони можуть використовувати ChatGPT для генерації ідей, пошуку джерел та аналізу сучасних тенденцій у сфері інформаційних технологій.

Таким чином, ChatGPT не тільки допомагає в освоєнні теоретичного матеріалу, але й сприяє розвитку навичок критичного мислення, комунікації та творчості.

• Приклади застосування ChatGPT при вивченні теми "Системи управління базами даних"

Вивчення систем управління базами даних (СУБД) передбачає знайомство з основними поняттями баз даних, мовою SQL, принципами організації даних та їх аналізом. ChatGPT може стати корисним помічником у навчанні, оскільки здатний пояснювати складні теми, генерувати приклади коду та допомагати з практичними завданнями.

1. Генерація та пояснення SQL-запитів

Здобувачі освіти можуть використовувати ChatGPT для створення та аналізу SQL-запитів. Наприклад, якщо їм потрібно зрозуміти принципи роботи SELECT, INSERT, UPDATE або DELETE, вони можуть запитати:

2. Пояснення основних концепцій СУБД

ChatGPT може допомогти здобувачам освіти зрозуміти фундаментальні поняття баз даних, такі як:

• Первинний ключ (Primary Key)
• Зовнішній ключ (Foreign Key)
• Нормалізація бази даних
• Види зв’язків між таблицями (один-до-багатьох, багато-до-багатьох)

Наприклад, якщо дитина запитає:

"Що таке нормалізація бази даних і навіщо вона потрібна?"

ChatGPT надасть структуроване пояснення та приклади.

3. Автоматична перевірка та виправлення коду SQL

Якщо учні пишуть власні SQL-запити, вони можуть попросити ChatGPT перевірити їх на наявність помилок. Наприклад:

4. Генерація тестових запитань для самоперевірки

Викладач або здобувачі освіти можуть використовувати ChatGPT для створення запитань для тестів у Kahoot, Quizizz чи Wordwall. Наприклад:

"Згенеруй 5 тестових запитань на тему 'Основи SQL'."

Приклади питань:

1. Яка команда використовується для вибору всіх записів з таблиці?
   a) GET
   b) SELECT
   c) CHOOSE
   d) SHOW
2. Яка команда додає новий запис у таблицю?
   a) ADD
   b) INSERT
   c) UPDATE
   d) NEW

Завдяки можливостям ChatGPT здобувачі освіти можуть швидко освоїти основи роботи з СУБД, розуміти складні концепції та писати правильні SQL-запити.

• Приклади застосування RunwayML при вивченні теми "Комп'ютерна анімація"

1. Практичне завдання: створення відео за текстовим описом (Text-to-Video)

Однією з найцікавіших можливостей RunwayML є функція Text-to-Video, яка дозволяє створювати анімовані відеоролики на основі текстового опису. Це чудовий спосіб для здобувачів освіти зрозуміти принципи генеративної анімації та застосування ШІ у творчих завданнях.

Завдання для учнів:

1. Формулювання текстового опису: Здобувачі освіти складають короткий опис сцени, яку вони хочуть згенерувати. Наприклад:
   • "Метелик сідає на квітку і махає крилами."
2. Використання RunwayML: Вводять текст у модуль Text-to-Video у RunwayML і налаштовують параметри (наприклад, стиль анімації, тривалість відео, плавність руху).
3. Генерація анімації: RunwayML автоматично створює відео на основі текстового опису. Здобувачі освіти аналізують результат, коригують опис і повторюють генерацію за необхідності.
4. Презентація результатів: Презентують свої анімовані відео, пояснюючи, як ШІ інтерпретував їхні описи.

✅ Приклад реального використання:

https://www.youtube.com/watch?v=TdWOyg19EnM&ab_channel

2. Практичне завдання: Створення анімації на основі зображень (Image-to-Video)

Ще однією цікавою можливістю RunwayML є функція Image-to-Video, яка дозволяє створювати анімацію на основі статичних зображень. Це особливо корисно під час вивчення основ комп’ютерної анімації та моушн-дизайну.

Завдання для учнів:

1. Підготовка зображення: Учні створюють або обирають статичне зображення персонажа чи об'єкта (наприклад, малюнок посадити дерево).
2. Використання RunwayML: Завантажують це зображення у RunwayML та застосовують функцію Image-to-Video, задаючи параметри руху (наприклад, зміну руху лопати, колихання дерева та інше).
3. Генерація анімації: RunwayML автоматично створює плавний відеоролик на основі вхідного зображення, який учні можуть використовувати для мультфільму або анімаційного проєкту.

✅Приклад реального використання:

https://www.youtube.com/watch?v=TdWOyg19EnM&ab_channel

RunwayML дозволяє учням експериментувати з інноваційними підходами до комп’ютерної анімації. Його можливість генерувати відео на основі тексту дає змогу вивчати сучасні методи створення мультимедійного контенту без необхідності володіння складними 3D-програмами.

4. Висновок

Штучний інтелект стає потужним інструментом для підвищення якості навчання в курсі інформатики. Його впровадження дозволяє здобувачам освіти не лише швидше освоювати складні теми, але й отримувати персоналізовані рекомендації, розвивати навички роботи з сучасними цифровими технологіями та створювати якісні навчальні проєкти. Веб-технології, комп'ютерна анімація та мультимедійні документи – це лише частина тих напрямків, у яких ШІ відкриває нові можливості. Використовуючи штучний інтелект у навчальному процесі, ми не лише модернізуємо освіту, а й готуємо молодь до роботи у світі, де цифрові технології відіграють ключову роль.