Приглашаем на олимпиады для учителей, учеников и дошкольников. Специальные наградные, результаты сразу, всегда новые задания.

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до 04.06.2025

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Открытый урок "Искусственный интеллект и нейронные сети"

Категория: Информатика

20.09.2023 22:54

Просмотр содержимого документа
«Открытый урок "Искусственный интеллект и нейронные сети"»

Региональный этап Всероссийского конкурса «Мастер года»

среди мастеров производственного обучения и преподавателей профессиональных образовательных организаций Российской Федерации

План проведения урока

«Искусственный интеллект и нейронные сети»

Основная идея урока состоит в привлечении внимания обучающихся к наиболее перспективным областям ИТ-индустрии, какой является искусственный интеллект и, в частности, нейронные сети.

Урок имеет мотивационную направленность. В течение интерактивной беседы обсуждаются различные аспекты использования технологий машинного обучения в различных областях и сферах деятельности человека. Активное погружение в мир новых технологических решений, связанных с робототехникой, беспилотными автомобилями и поездами, интеллектуальными играми, голосовыми помощниками и, наконец, произведениями искусства и т.п. должно помочь создать атмосферу «сопричастности» обучающихся к той удивительной эпохе, в которой мы живем, тем открытиям, которые делаются нашими современниками

Цель урока:

создание условий для осознания обучающимися важности построения дальнейшей индивидуальной образовательной траектории и профориентации через знакомство с перспективными направлениями развития ИТ-индустрии (на примере искусственного интеллекта и нейронных сетей)

Задачи урока:

ознакомление обучающихся с основными проблемами, которые решаются с помощью современных интеллектуальных систем и расширить их представление о технологиях машинного обучения, перспективах развития этого направления ИТ-индустрии;
ознакомление с основными видами задач, решаемых с помощью систем машинного обучения в разных областях и сферах деятельности человека;
ознакомление обучающихся с профессиональной деятельностью в области искусственного интеллекта и машинного обучения;
формирование метапредметных результатов, связанных с

умением работать с информацией, анализировать и структурировать знания и синтезировать новые, устанавливать причинно-следственные связи (познавательные УУД);
ставить цель и находить оптимальные способы ее достижения, проводить ситуационную и ретроспективную рефлексию, участвуя в подведении итогов отдельных этапов и урока в целом (регулятивные УУД);
взаимодействием в команде, умением вступать в диалог и вести его (коммуникативные УУД);

личностное и профессиональное самоопределение (мотивация к использованию в своей профессии современных цифровых технологий через интерес к достижениям в области искусственного интеллекта) (личностные УУД);
развитие эмпатии, мотивации к изучению иностранного языка, интеллекта, памяти.

Сценарий урока предполагает активное включение обучающихся в обсуждение технологий в области искусственного интеллекта. Кроме того, на заключительном этапе урока в ходе групповой работы обучающимся предлагается обсудить глобальность и многоаспектность проблемы, роль систем искусственного интеллекта и связанные с ним риски в процессе интерактивного обсуждения в формате «6 шляп» (по методу Эдварда де Боно). Очевидно, что такой подход будет способствовать формированию целого спектра личностных и метапредметных результатов.

Для проведения урока преподавателю понадобится:

компьютер, проекционное оборудование;
опорная презентация;
доступ к компьютерам, подключенным к сети Интернет.

Сторителлинг – это прием передачи информации, образов и навыков путем составления истории. Целью сторителлинга является формирование мотивации к определенному действию через ассоциацию слушателя с героем истории. В педагогической практике сторителлинг – это метод или технология, построенные на использовании историй с определенной структурой (экспозиция, завязка, развитие, кульминация, развязка) и героем, направленные на решение педагогических задач обучения, наставничества, развития и мотивации.

Ментальные карты (интеллект-карты, mind map) — метод организации идей, задач, концепций и любой другой информации. Ментальные карты помогают визуально структурировать, запоминать и объяснять сложные вещи. В центре всех ментальных карт — главная идея. От нее отходят ключевые мысли, которые можно делить на подпункты.

Нейробика – это система упражнений для повышения нейропластичности и нейропроводимости мозга. Эти упражнения позволяют привести мозг в активное состояние за счет подключения всех органов восприятия, двигательной активности и эмоций.

«6 шляп» (по методу Эдварда де Боно) – данный метод и концепция мышления получила название «Параллельное мышление». При параллельном мышлении (конструктивном по сути) разные подходы, мнения и идеи сосуществуют, а не противопоставляются и не сталкиваются лбами, позволяя обучающемуся взвешенно и комплексно взглянуть на любую ситуацию и принять решение. Все участники одновременно надевают шляпу определенного цвета, последовательно меняя цвета (если остается время). Преподаватель примеряет на себя «синюю шляпу», которая в отличие от пяти других предназначается для управления процессом реализации идеи, он организует обсуждение и подводит итоги.

План (структура/этапы) урока:

Этап	Деятельность педагога	Комментарий/Иллюстрация	Время
Этап 1. Организационный момент	- Здравствуйте, ребята. Я рада приветствовать вас на сегодняшнем занятии. Сядьте, пожалуйста, поудобнее, расслабьтесь. Посмотрите на сидящего перед вами одногруппника и попробуйте почувствовать, о чем он сейчас думает, какие чувства испытывает, какое у него настроение, улыбнитесь ему.	Слайд 1 - Заставка «Мастер года» Обучющиеся воспитывают в себе чувство эмпатии	1 мин
	- Отлично, ребят, мы зарядили друг друга положительными эмоциями. Меня зовут Татьяна Валерьевна. Мне хочется познакомиться с каждым из вас. А для этого я предлагаю поиграть в небольшую игру: мы с вами встанем в круг, я кидаю одному из вас клубок нитки, вам нужно поймать, намотать нитку на руку, назвать своем имя и свою отличительную черту и передать клубок дальше. В конце клубок возвращается ко мне. Например, меня зовут Андрей и я киберспортсмен. Начинаем!	Знакомство, игра «Паутина»	3 мин
	- Ребята, что у нас получилось? На что это похоже? - Как вы думаете, по какому предмету мы сегодня проведем урок? - Отлично, все верно. Давайте теперь мы сузим круг к центру и соберем в кучу нашу паутину, все наши переживания мы передадим этому клубку, а себе оставим лишь положительные эмоции. - Готовы к уроку? Молодцы. Присаживаемся.	Обучающиеся предлагают варианты, в том числе и паутина. Отвечают на вопрос Настрой на положительное проведение урока	1 мин
Этап 2. Актуализация	- Ребят, а я же не назвала свою отличительную черту. Уверена, вы не сможете угадать. Я – единственный преподаватель в нашем колледже, который имеет своего кибердвойника. Представляете, мои коллеги даже придумали имя – киберпринцесса. Она - мой помощник на уроках, у нее даже есть своя страница в социальных сетях. - Ребята, как создан мой кибердвойник? О какой технологии вы думаете, когда смотрите на этот образ? Какие технологии сейчас популярны и готовы выполнять практически всю работу вместо человека?	Знакомство с киберпринцессой, обзор аватара Слайд 2 - Аватар Предлагают варианты	2 мин
Этап 3. Самоопределение	- Правильно, ребята, молодцы. И это тема сегодняшнего урока – искусственный интеллект и нейронные сети. - Я хочу сегодня поближе вас познакомить с киберпринцессой из мира искусственного интеллекта. Будьте внимательны, ребята, отвечайте на вопросы, в течение урока киберпринцесса будет оценивать ваши ответы и выдавать вам кибервалюту – «киберкоины». - Сегодня мы будем говорить о самом перспективном направлении ИТ-индустрии – искусственном интеллекте и одном из методов обучения «машин» - нейросетям - Искусственный интеллект – это способность компьютера обучаться, принимать решения и выполнять действия, свойственные человеческому интеллекту. - Ребята, какие у вас возникают ассоциации, когда говорят об искусственном интеллекте? - Узнаете героев на слайде? Вспомните и приведите примеры фильмов и игр, в которых вы встречались с «умными машинами» и «умными программами» - Давайте вместе разберемся, что из себя представляет искусственный интеллект сегодня и таков ли он, как в фантастических играх и фильмах. - Итак, ребята, давайте подумаем, какова цель нашего урока? Цель: знакомство с перспективными направлениями развития ИТ-индустрии: искусственным интеллектом и нейронными сетями - Молодцы. Я предлагаю вам в течение урока заполнять интеллект-карту, чтобы вся полученная сегодня информация была в структурированном виде и не потерялась. - Чтобы достичь поставленной цели, нам необходимо определить задачи, решив которые, мы сможем полностью раскрыть тему урока. А для того, чтобы вам было легче их сформулировать, я выведу на экран облако слов, пожалуйста, составьте из них задачи и теперь уже самостоятельно впишите их в наш импровизированный алгоритм работы на занятии. - Ребята, напоминаю, что задача – это действие, поэтому она начинается с глагола в неопределенной форме. - Отлично, задачи составлены, давайте их озвучим. - Ребята, помимо образовательных задач, мы с вами будем решать и воспитательные задачи, например, воспитывать умение внимательно слушать, уважать чужое мнение, формировать потребность к сотрудничеству и взаимопомощи, а также развивать мотивацию к изучению иностранного языка, интеллекта, памяти	Слайд 3 – Тема Просмотр видео «Приветствие ИИ» Слайд 4 - Определение Слайд 5 - Фильмы Просмотр видео «Слабый и сильный ИИ» Слайд 6 – Цели и задачи Преподаватель вписывает цель Постановка задач студентами, начало работы с интеллект-картой Слайд 7 – Облако слов	4 мин 2 мин 4 мин
Этап 4. Работа с интеллект-картой	- Итак, ИИ - это, прежде всего, научная область, занимающаяся созданием программ и устройств, имитирующих интеллектуальные функции человека, либо способных решать интеллектуальные задачи подобно человеку. А какие же направления мы можем выделить в области ИИ? Я подготовила для Вас интерактивную доску со стикерами, на стикерах написаны направления в ИТ-индустрии, но не все из них являются направлениями ИИ. Ваша задача – правильно определить направление ИТ и расположить стикер на доске. Приступаем! Кто хочет попробовать, поднимаем руки? - Ребята, остановимся более подробно на машинном обучении – способе обучения машин без программирования. Обучением машин занимаются математики. А один из методов машинного обучения – это нейронные сети.	Стикеры – направления ИИ Слайд 8 - Машинное обучение	4 мин
Этап 5. Нейробика	- Нейронные сети в вычислительных машинах – аналог наших нейросетей. Ребят, а так ли хороши эти компьютерные нейросети, давайте проверим? Определите, какие из изображений нарисованы с помощью нейронных сетей, а какие – нет. - Ребята, интересно? А сейчас я вам предлагаю потренирвоать свои нейронные сети. Вы знаете, что такое нейробика? Нейробика – это тренировка нейропластичности мозга. Есть специальный комплекс упражнений. Мы сегодня выполним пару упражнений, и если Вас заинтересует весь комплекс, то я оставлю ссылку в интеллект-карте, вы попробуйте повторить их дома и узнайте, в какой степени Ваш мозг нейропластичен. - Первое упражнение вертушка. Повторяем за мной. Второе упражнение 2 орбиты. Третье упражнение – Лайк-Ок.	Слайд 9-10 – Картинки Слайд 11 – Нейробика	2 мин 2 мин
Этап 6. Практическая работа	- Прошлый 2022 год запомнился многим как время расцвета нейросетей. Этот год подарил нам множество удивительных проектов на основе искусственного интеллекта и породил множество споров. Возможно, вы слышали о таких нейронных сетях, как ChatGPT, Midjorney,Stable Diffusion, DALL-E и т.д. Да-да, все эти сети созданы иностранными специалистами, но в нашей стране также активно ведутся проекты по внедрению нейросетей. Очень активны в этом плане Сбербанк, Яндекс, Мегафон, МТС… - Сейчас мы с вами познакомимся с некоторыми нейронными сетями, нас ждет командная работа. Давайте представим, что у нас собралась команда ИТ-специалистов по нейронным сетям. К нам обратилась Надежда Кимовна и сообщила, что совсем скоро нахлынет волна абитуриентов, и срочно нужная агитационная реклама некоторых специальностей: 20.02.04 Пожарная безопасность и 43.02.15 Поварское и кондитерское дело. Что можете предложить? - Ребята, давайте поможем Надежде Кимовне. Ходить и фотографировать, писать пламенную речь у нас времени нет. А с помощью нейросетей с этой задачей можно справиться за пару минут. Давайте делегируем обязанности. Нас 12 человек, левая сторона – 1 команда, правая сторона – 2 команда. В каждой команде 3 пары. Ваша задача – подготовить небольшой совместный проект с помощью ИИ – пост для социальных сетей. Итак, первая часть проекта – каждая пара выполняет задание, указанное в инструкционной карте: генерирует изображение, текст и видео для двух специальностей. Далее необходимо будет собрать в единый продукт все три части выполненного задания, продемонстрировать свою работу и защитить. - Выкладывайте свои работы на интерактивную доску. Оценим каждую работу.	Слайд 12 – Разработки Слайд 13 – работа с нейросетями Проект «Рекламный пост для социальных сетей» Распределение киберкоинов	9 мин
Этап 7. Оценивание	- Ребята, мой кибердвойник внимательно наблюдал за вашей работой в течение урока и благодарит вас за проделанную работу. - Давайте посчитаем наши киберкоины, у кого сколько получилось?	Подсчет киберкоинов, выставление оценок	2 мин
Этап 8. Рефлексия в формате «6 шляп»	Ребята, подведем итоги, а для этого мы с вами организуем коллективное обсуждение в формате «6 шляп» Эдварда де Боно. Класс делится на 6 групп. Каждой группе необходимо провести мозговой штурм, выдерживая концепцию мышления определенной шляпы. Каждая группа представляет результаты обсуждения.	Слайд 14 –Рефлексия Параллельное мышление	5 мин
Этап 9. Подведение итогов	- Подытожим: хоть ваша будущая профессия может быть и не связаны с IT индустрией, но в любом случае вы сталкиваетесь с искусственным интеллектом, с нейронными сетями, сами того не подозревая, причем с каждым днем все чаще и чаще. Искусственный интеллект – это очень интересное и перспективное направление IT-индустрии. На память о сегодняшнем уроке я хочу раздать вам памятки с очень полезными и интересными ссылками.	Слайд 15 – Компетенции Памятки	2 мин
Этап 10. Домашнее задание	- Ребят, домашнее задание – во-первых, вспомнить все, о чем мы сегодня говорили, а легче всего это сделать благодаря интеллект-карте, QR-код есть в памятке, откройте, еще раз изучите и заполните пустые стикеры. Во-вторых, сделать скрин (можно аудиофайл) диалога с Алисой (Марусей, Siri, Hey Google, Cortana или др.). Темы для разговоров определить самостоятельно, поделиться скрином с одногруппниками, оценить и обсудить. - Ребята, благодарю вас за плодотворную работу. Мы все сегодня молодцы! Давайте похлопаем себе! До свидания!	Слайд 16 – Домашнее задание	2 мин