Урок "Штучний інтелект, інтернет речей, Smart-технології та Колективний інтелект: екосистема майбутнього"

Бібліотека Інформатика 10 клас Розробки уроків
Про матеріал
Цей документ є планом комбінованого заняття з дисципліни «Інформатика» на тему: «Штучний інтелект, Інтернет речей (IT), Smart-технології та Колективний інтелект: екосистема майбутнього». Мета: сформувати розуміння концепцій ШІ та Інтернету речей (IT), навчити основам промпт-інжинірингу та розвинути навички критичного аналізу цифрових даних. Формат: заняття з елементами гейміфікації (легенда «Операція Smart-Intelligence»), що включає командні місії та індивідуальні тести. Інструментарій: використання смартфонів, нейромереж (ChatGPT/Gemini) та сервісу Quizizz для тестування. Зміст навчальних блоків: -Теоретична база: короткий огляд екосистеми, де IT збирає дані (як «тіло»), ШІ їх обробляє (як «мозок»), а Smart-технології впроваджують рішення. - Промпт-Лабораторія: навчання студентів створювати ефективні запити для ШІ за формулою R-T-F-C (Role, Task, Format, Constraints). -Практичне завдання полягає у поясненні складних термінів 5-річній дитині за допомогою метафор. Інтернет речей та Smart-технології: вивчення технології M2M (міжмашинна взаємодія) та розробка власних концептів Smart-пристроїв у галузях медицини, екології чи транспорту. Окрему увагу приділено питанням кібербезпеки та етики (наприклад, приватності при використанні Smart-шоломів). - Колективний інтелект: експеримент «Консиліум ШІ», де студенти порівнюють відповіді різних чат-ботів для створення єдиного «супер-рішення», та обговорення роботи сервісів на кшталт Waze чи Wikipedia. -Критичне мислення: вправа «Детектор брехні», спрямована на виявлення фактичних помилок у звітах про ШІ, зокрема щодо авторського права та безпеки даних. Заняття завершується фінальним тестуванням та присвоєнням студентам ігрових рангів залежно від успішності виконання місій
Перегляд файлу

 

ПЛАН ЗАНЯТТЯ

Навчальна дисципліна.  «Інформатика»

Тема. Штучний інтелект, Інтернет речей (IT), Smart-технології та Колективний інтелект: екосистема майбутнього

Мета заняття:

  •         навчальна: сформувати розуміння базових концепцій штучного інтелекту (ШІ), принципів роботи Інтернету речей (IT) та функціонування колективного інтелекту; навчити базовим навичкам промпт-інжинірингу.
  •         розвиваюча: розвивати критичне мислення через аналіз помилок ШІ, креативність при проєктуванні Smart-систем та навички командної роботи.
  •         виховна: виховувати етичне ставлення до використання цифрових технологій та відповідальність за збереження персональних даних у світі "розумних" речей.

Вид заняття: комбіноване заняття з елементами гейміфікації

Методи та форми роботи:

  1. Методи: гейміфікація (легенда місії), сторітелінг, метод «Детектор брехні» (факт-чекінг), метод проєктів (дизайн IT-пристрою), «Мудрість натовпу» (експеримент).
  2. Форми: фронтальна робота (брифінг), групова робота (командні місії), індивідуальна робота (фінальний тест).

Інструментарій та обладнання:

  1. Технічні засоби: мультимедійний проєктор, смартфони студентів з доступом до мережі Інтернет.
  2. Програмне забезпечення: Quizizz (для тестування), ChatGPT/Gemini (для практики промптингу).
  3. Дидактичні матеріали: роздрукований «Звіт SI-AI-REPORT-01», QR-коди з посиланнями на завдання, картка-формула «Ідеальний промпт».


 

Хід і основний зміст заняття

 

Етапи заняття, завдання і їх зміст

Трива-лість

Примітки

1. Організаційна частина

  •         Дія: вхід у легенду «Операція Smart-Intelligence».
  •         Брифінг: Аудіо-звернення Координатора про вірус «Аналоговий Хаос».

1 хв.

 

 

1 хв

Староста називає прізвища відсутніх

 

Слайд 1

Запис аудіоhttps://drive.google.com/drive/u/0/folders/1r3JbPxlBO5AJ4fohQfHB4A3BetOQOOVh

2. Повідомлення теми, мети, основних завдань заняття

Спецзагін, увага! Наші канали зв’язку перехоплені вірусом "Аналоговий Хаос". Сервери Smart-Intelligence під загрозою. Я — Координатор Центру, і сьогодні ви — єдина надія на відновлення цифрового порядку. Часу обмаль

Тема заняття: Штучний інтелект, Інтернет речей (IT), Smart-технології та Колективний інтелект: екосистема майбутнього

Мета заняття: спецзагін, ваша мета сьогодні — опанувати мистецтво керування ШІ через промпт-інжиніринг та спроєктувати власну систему «розумних» речей (IT). Ви навчитеся критично аналізувати цифрові дані та використовувати силу колективного інтелекту для вирішення складних технологічних викликів майбутнього.

 

1 хв.

 

 

 

 

 

 

 

 

Слайд 2

3. Мотивація навчальної діяльності

Теоретична база: Міні-лекція «Чотири Стовпи»:перегляд відео Короткий огляд екосистеми: як IT збирає дані, ШІ їх обробляє, а Smart-технології впроваджують рішення.

 Завдання для студентів: визначити що таке Ші, ІТ, Smart

  •         ШІ: мозок (аналітика).
  •         IT: тіло (датчики: рух, температура, GPS).
  •         Smart: результат (автоматизація).
  •         Колективний інтелект: Синергія (люди + ШІ = надрезультат).

Питання для бліц-опитування: "Чи є ваш смартфон IT-пристроєм?" (Так, бо має акселерометр, гіроскоп, мікрофон і передає дані в хмару).

 

6 хв

 

Слайд 3-4

Відео

https://drive.google.com/drive/u/0/folders/1r3JbPxlBO5AJ4fohQfHB4A3BetOQOOVh

4. Актуалізація опорних знань

Блок 1. Розминка Що вміє ШІ?

  1. Асоціативний кущ за допомогою онлайн -сервісу «Хмари слів»

Рис 1. Вхід на вправу Хмара слів

2. Швидке опитування Вікторина

 

 

 

 

 

             Рис. 2 Розминка_Вікторина

Висновок. Викладач: Синхронізацію завершено. Ви пройшли вхідний фільтр. Але пам'ятайте: у цій грі ШІ може бути як вашим найпотужнішим інструментом, так і підступним дезінформатором. Переходимо до Рівня 2!

  1.      Удосконалення вмінь та навичок. Виконання практичних вправ

Блок 2. Промпт-Лабораторія

Мета: навчити студентів перетворювати абстрактні концепції на зрозумілий контент за допомогою структурованих запитів (промптів).

1. Алгоритм створення «Ідеального ключа» (промпту)

Викладач. ШІ — це дзеркало: чим чіткіший запит, тим якісніша відповідь. Будемо вчитися правильно створювати запити (промти).

Для цього використовуватимемо формулу R-T-F-C (Role, Task, Format, Constraints):

  1. R (Role) — Роль: ким має стати ШІ? (Експерт, пірат, вихователь дитячого садка).
  2. T (Task) — Завдання: що саме потрібно зробити? (Пояснити, написати код, створити таблицю).
  3. F (Format) — Формат: як має виглядати результат? (Список, казка, пост для Instagram, таблиця).
  4. C (Constraints) — Обмеження: чого уникати або на що звернути увагу? (Без складних термінів, не більше 3 речень, використовувати конкретну метафору).

2. Практичне завдання: «Перекладач для малечі»

Місія: уявіть, що вірус «Аналоговий Хаос» стер складні слова з пам'яті майбутнього покоління. Вам потрібно пояснити 5-річній дитині, що таке «Колективний інтелект», щоб вона зрозуміла суть цієї технології.

Умови місії:

  •         Обов'язкова метафора: Бджолиний вулик або Мурашник.
  •         Стиль: Казка або коротка історія.
  •         Обмеження: Жодного слова довше за 10 літер (опціонально), без термінів «алгоритм», «синергія», «мережа».

Зразок «Ідеального ключа» (для координатора)

Якщо студенти вагаються, покажіть їм приклад правильної структури:

Промпт: «Ти — добрий казкар, який вміє розмовляти з малечею (Роль). Поясни, що таке колективний інтелект (Завдання). Використовуй метафору про бджілок, які разом будують вулик (Метафора). Напиши це як дуже коротку історію (Формат). Не використовуй розумних та складних слів, пиши просто і весело (Обмеження).»

Очікуваний результат від ШІ: «Уяви багато маленьких бджілок. Одна бджілка не може побудувати цілий будинок-вулик, бо вона замала. Але коли вони збираються разом і кожна робить свою справу, у них виходить величезний і гарний дім з медом. Хоча кожна бджілка знає лише трошки, разом вони — як один великий і дуже розумний супер-мозок!»

Етап тестування та порівняння

  •         Дія. Студенти вводять свої промпти в ChatGPT/Gemini.
  •         Аналіз. Порівняйте результати. Чому одна відповідь краща за іншу? (Наприклад: "Цей ШІ вжив слово 'кооперація' — це заскладно для 5 років, отже, промпт мав слабкі обмеження").

 Порада для координатора:

Під час виконання завдання викладач ходить  між рядами та перевіряє, чи не забули студенти про Обмеження. Саме обмеження роблять ШІ по-справжньому корисним інструментом, а не просто пошуковцем.

Нагорода: Група, чий «переклад» буде найбільш зворушливим та зрозумілим, отримує значок «Промпт-Майстра»

Блок 3.  «Інтернет речей (IT) та Smart-технології»

  1. Міні-лекція. Технологія M2M (Machine-to-Machine)

Викладач: M2M (міжмашинна взаємодія) — це технологія, яка дозволяє пристроям «спілкуватися» один з одним і передавати дані без прямої участі людини. Це «мова», якою розмовляють речі в екосистемі IoT.

Як це працює (проста аналогія): якщо звичайний інтернет — це люди, які пишуть повідомлення один одному, то M2M — це «секретний чат» самих пристроїв.

  •         Наприклад: датчик на дорозі (Машина №1) помічає ожеледицю і негайно повідомляє про це автопілот вашої машини (Машина №2). Ваш автомобіль сам знижує швидкість ще до того, як ви встигли щось помітити.

Ключові компоненти M2M:

  1. Датчики та актуатори: збирають інформацію (температура, рух, світло).
  2. Мережа зв’язку: (Wi-Fi, Bluetooth, 5G), через яку передається «сигнал».
  3. Інтелектуальна обробка: комп’ютер або ШІ, який отримує дані та приймає рішення (наприклад, вимкнути опалення, якщо в кімнаті нікого немає).

Роль у Smart-системах: M2M — це «нервова система» розумного міста. Завдяки їй пристрої стають автономними, швидкими та точними, звільняючи людину від рутинного контролю.

«Детективи, M2M — це коли кавоварка дізнається від вашого будильника, що ви вже прокинулися, і починає готувати каву без жодної кнопки. Це і є справжня магія цифрової автоматизації».

2.  Модуль «Проєктування майбутнього: IT + Smart». Вправа «Оживи предмет»

Мета: навчити студентів бачити приховані можливості автоматизації та розуміти шлях даних (від датчика до прийняття рішення).

1. Інструктаж

Викладач: «Детективи, вірус пошкодив логістичні ланцюжки реального світу. Нам потрібні Smart-рішення, щоб відновити стабільність у ключових галузях. Ваше завдання — створити концепт пристрою за 10 хвилин».

Виберіть одну картку, на якій написано одна з галузей: медицина, спорт, транспорт, екологія.

Структура опису пристрою (вивести на екран):

  1. Назва: Як називається гаджет.
  2. Датчик (IT): Що саме він вимірює? (Температуру, швидкість, вологість, хімічний склад, GPS).
  3. Обробка (ШІ): Яке рішення приймає алгоритм на основі цих даних?
  4. Користь: Що змінить цей пристрій?
  5. Згенероване зображення

2. Робота в групах: Варіанти ідей (підказки для викладача)

Якщо групи «застрягли», пройдіть між ними та підкиньте ідеї для розвитку: