Статья: Искусственный интеллект в исследовательских проектах: мастер-класс для инноваторов* (2024)

Важность раннего развития инженерных умений у детей обусловлена необходимостью достижения решения одной из стратегических задач, связанных с укреплением научно-технологического суверенитета и опережающего роста обрабатывающей промышленности в России. Именно поэтому в настоящее время осуществляется активный поиск эффективных методик, средств развития инженерных умений у детей начиная с дошкольного возраста и на протяжении всего периода обучения в образовательных учреждениях. В статье рассматриваются вопросы развития инженерных умений у детей дошкольного и младшего школьного возраста: понятие инженерных умений; умения, формируемые во внеурочной деятельности и на занятиях/уроках в детском саду и начальной школе; этапы развития инженерных умений у детей (подготовительный, развитие пространственных представлений, мелкой моторики рук, графомоторных и конструкторских умений).

В статье показывается, как владение табличным процессором позволит выпускнику школы успешно сдать единый государственный экзамен по информатике. Приводятся аргументы в пользу того, что решение некоторых задач в табличном процессоре дает более наглядный результат, чем, например, при использовании языков программирования, так как позволяет визуализировать решение, делая его более понятным для обучающихся. При использовании табличного процессора достаточно владеть его встроенными функциями, изучаемыми в школьном курсе информатики, а также функциями из категории Текстовые, которые могут быть изучены учениками самостоятельно или под руководством учителя, например, на факультативных или элективных курсах. Приводится разбор некоторых задач ЕГЭ, решаемых в табличном процессоре. Описывается процедура решения задач. Отдельно указаны случаи, когда усложнение задачи приводит к неэффективности использования табличного процессора.

Интерес к нейронным сетям сегодня огромен. Нейросетями для решения своих задач пользуются и школьники, и студенты, и учителя. В соответствии с федеральным проектом «Искусственный интеллект» многие вузы включают в свои образовательные программы дисциплины по искусственному интеллекту и нейронным сетям, организуют курсы повышения квалификации для учителей по данной тематике. В статье рассматриваются основные подходы к обучению студентов педагогических специальностей нейросетям. Предлагается подход, основанный на изучении принципов работы нейросетей с помощью онлайн-сервисов для обучения моделей искусственного интеллекта. Приводится сравнение сервисов по функционалу и удобству использования. Описывается опыт изучения студентами направления подготовки 44.03.05 «Педагогическое образование (с двумя профилями подготовки)» процесса обучения нейронных сетей с помощью онлайн-сервиса Teachable Machine.

Изложенный в статье подход к изучению нейросетей может быть интересен учителям для организации учебной и внеурочной деятельности по знакомству школьников с работой нейросетей и организации проектной деятельности обучающихся с использованием нейросетей.

При изучении программирования целесообразно сочетать систематическую подготовку и проектную деятельность учащихся.

На уроках информатики школьники знакомятся с основными алгоритмическими конструкциями и структурами данных. В рамках работы над индивидуальным проектом интересным представляется опыт организации изучения школьниками возможностей различных библиотек. В статье представлены методические рекомендации по организации трех индивидуальных проектов, результатом которых являются: программа, позволяющая генерировать тексты — наградные документы; программа — генератор самостоятельных работ; расписание для классов по готовому расписанию для учителей. Проекты имеют разную сложность и могут быть предложены учащимся IX—X классов.

В статье предложен справочный материал для знакомства школьников с основными возможностями модуля py-docx, сформулированы цели и критерии оценки проектов, дан примерный план работы над проектом, приведены примеры возможных результатов проектной деятельности.

Сегодня одна из важнейших задач российского образования — популяризация инженерно-технологических знаний среди школьников, профессиональная ориентация молодежи на получение инженерных специальностей. Такие ориентиры системы образования обусловлены особой важностью для российской экономики инженерной подготовки кадров, усилением внимания государства к научно-технологической грамотности молодежи.

С 1 сентября 2022 года вступил в силу новый Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования, и для учащихся V—IX классов изучение робототехники стало обязательным в рамках дисциплины «Технология» (ранее ребята занимались робототехникой только в кружках и инженерных лицеях).

Для более эффективного освоения робототехники и овладения основами инженерных наук мы предлагаем включить интегрированный модуль робототехники в изучение раздела «Алгоритмы и программирование» курса информатики. Обучение робототехнике на уроках информатики может быть реализовано с помощью среды TRIK Studio и/или на базе платформы Arduino для развития основ инженерного мышления.

В статье представлены материалы для проведения уроков в среде TRIK Studio, а также описываются проекты, которые можно реализовать на платформе Arduino.

Включение обучающихся в проектную деятельность в рамках предметного обучения — это один из общепризнанных средств формирования функциональной грамотности, так как решение проектной задачи состоит в создании практически значимого продукта на основе комплексного применения полученных знаний.

Электронные таблицы являются одним из программных продуктов, которые широко используются в разных сферах практической деятельности. Именно поэтому изучению их возможностей посвящены целые учебные модули рабочих программ по информатике как базового, так и углубленного уровней. Одна из таких возможностей — наличие внутреннего языка программирования для создания макросов.

В статье представлен пример тематики учебных проектов, который имеет практически безграничное поле для вариаций.

Речь идет о включении обучающихся в деятельность по воссозданию (а иногда и усовершенствованию) в электронной таблице онлайн-монокалькуляторов для решения типовых практических задач.

В статье рассмотрен потенциал учебного предмета «Информатика» в области воспитания, приведены мнения по этому вопросу педагогов-исследователей, представлены варианты работы по различным направлениям воспитательного процесса.

В качестве фактора формирования патриотического и духовно-нравственного воспитания рассматривается проблема выбора между проприетарным и свободно распространяемым программным обеспечением. В статье сравниваются основные функции и элементы интерфейса российского текстового процессора пакета Р7-Офис и программы Microsoft Word в контексте обучения теме «Обработка текстовой информации» и отказа от зарубежного проприетарного программного обеспечения.

На примере текстового процессора Р7-Офис описано содержание серии практических заданий, направленных на формирование навыков печати на клавиатуре, вставки графических элементов и формул в текстовый документ, а также на воспитание учащихся по разным направлениям.