OrgPad logo

Použití AI ve výuce přírodovědných předmětů

Created by Jindřich Zdráhal

Použití AI ve výuce přírodovědných předmětů

AI ve výuce přírodovědných předmětů

Seznámení

Jindra

Prezentace

Podklady můžete najít na webu https://www.sskola.cz/ai-v-prirodovednych-predmetech/

Licence a kontakt

Prezentace (s výjimkou materiálů 3. stran) je dostupná pod licencí WTFPL.

V případě potřeby mi napište buď tady přes OrgPad, a nebo na jindra.zdrahal@gmail.com

wtfpl

U obrázků, které jsem přebíral, uvádím informaci, odkud jsou.

Svůj obrázek jsem nakreslil sám a zbytek obrázků jsem generoval modelem dall-e přes chatGPT od openAI.

Co je to AI?

Umělá inteligence

Z těchto zdrojů se toho můžete dozvědět skutečně hodně:

A hlavně

Co je to?

Počítačové nástroje, které vychází z trochu jiných principů než klasické programy.

Díky tomu jsou variabilnější a zvládají i velmi komplexní problémy, ale taky jsou díky tomu "nepřesné".

Historie

Hezky je to zpracované na webu AI dětem, na který se budu často odvolávat, a který doporučuji!

MENACE = Machine Educable Noughts And Crosses Engine

Za zmínku stojí třeba "Krabičková AI, která je neporazitelná v piškvorkách".

Opět doporučuji AI dětem, kde je to zpracované tak, aby se to dalo postavit jako projekt ve škole 😉

Navigace

Foťák v mobilu

Vyhledávač

OCR

Už ji dávno potkáváme a používáme!

Osobní asistenti

Systémy pro doporučování

Sociální média

Spamový filtr

Autokorekce

Dělení

Úzká / slabá

Zaměřená na úzkou oblast. Vytrénovaná k řešení konkrétních problémů.

Všechna AI se kterou se budeme potkávat patří do této kategorie.

Obecná / silná

AI, která umí řešit "všechno" a to včetně problémů se kterými se ještě nesetkala. Sama si stanovuje problémy, které by měla řešit.

Tuto ještě nemáme

Jaké jsou ty principy, postupy?

Neuronové sítě

Snaha napodobit lidský mozek s neurony.

image

LeNail, NN-SVG: Publication-Ready Neural Network Architecture Schematics. Vygenerováno 21.5.2024 nástroj dospný z https://alexlenail.me/NN-SVG/

Klidně si to můžeme zkusit

Ukázka toho, jak neuronové sítě fungují je třeba zde https://playground.tensorflow.org/

Strojové učení

Při klasickém programování říkáme počítači, co má dělat krok za krokem.

Při strojovém učení předkládáme počítači data (obrovské množství dat) a on se z nich sám učí, jak to dělat.

Quick, draw!

AI se naučila, jak lidé malují.

https://quickdraw.withgoogle.com/

Teachable Machine

Hodál: Strojové učení pro malé děti - naučili jsme systém rozpoznat jablko a pomeranč

https://teachablemachine.withgoogle.com/

Strojové učení na code.org

https://code.org/ai

Aktivity různé úrovně. Něco z toho je vhodné i pro 1. stupeň.

Dá se tam najít i přesah do EVVO.

Kde se to používá?

Počítačové vidění

Zpracování přirozeného jazyka

Ukázka

Jazykový model

Predikuje pravděpodobnost dalších slov v textu na základě předchozích slov.

Učí se z velkého množství textu.

Používá se v aplikacích jako autokorekce, automatický překlad a generování textu.

Někdy se mu taky říká velký (nebo široký) jazykový model, anglicky LLM (Large Language Model).

Některé služby, hlavně na chatování s AI v sobě mají kromě jazykového modelu ještě další nástroje. Např.: pro procházení internetu, zpracování a analýzu dat nebo možnost naprogramovat a spustit si skript.

AI a škola

Hodí se AI i do školy?

E-bezpečí: České školy a umělá inteligence - výsledky výzkumu

Maněna: Umělá inteligence a zadávání úkolů

Kopecký: Užitečné AI prompty pro učitele

Kopecký: Využití umělé inteligence pro podporu výuky na různých úrovních bloomovy taxonomie kognitivních cílů

Legislativa

Na co bychom si měli dát pozor?

Hezké shrnutí:

Rozdělení nástrojů

ChatGPT

https://chat.openai.com/

Microsoft

https://copilot.microsoft.com/

Sciobot

https://sciobot.cz/

Google

https://gemini.google.com/

Textové / chatovací AI

Většinou si ho můžeme představit jako "velmi sečtělého hlupáka".

Dokáže líbivě psát, ale nemusí to být vždy pravda.

Inspiraci na psaní promptů najdete na gptveskole.cz

Existují i služby, kde můžete porovnat jednotlivé modely. Například na https://app.chathub.gg/ je tam i nějaký kredit zdarma.

Magicschool.ai

https://app.magicschool.ai/

Perplexity

https://www.perplexity.ai/

YOU

https://you.com/

Wolfram Alpha

https://www.wolframalpha.com/

Vytváření hudby

suno.com

Text to speech (TTS) čtení

speechgen.io

elevenlabs.io

Zvuk a hudba

I ve škole můžeme použít generativné AI, která pracuje se zvukem.

Speech to text (STT) záznam hlasu

word

googledoc

descript.com

Cleanup.pictures

Jednoduché mazání objektů

https://cleanup.pictures/

Animated Drawings

Animování pohybu postaviček

https://sketch.metademolab.com/

Remove.bg

Jednoduché vymazání pozadí

https://www.remove.bg/

Canva

Má v sobě možnosti generovat / upravovat grafiku.

https://www.canva.com/

Vše, co by se vám o canvě mohlo hodit, najdete na této nástěnce:

Maněna: Canva

Generování grafiky / úprava grafiky

Snapseed

https://snapseed.online/

Playground

https://playground.com/

Chaty

Některé chaty jako copilot od Microsoftu a nebo chatGPT umí vytvářet i obrázky!

Craiyon

https://www.craiyon.com/

AI drobnosti

Sem bych zařadil:

PhotoMath

https://photomath.com/

A teď už to pojďme zkoušet!

Pojďme na to!

Obecná doporučení

  1. AI nezná vás ani kontext toho, co děláte, proto buďte konkrétní a popisní.
  2. Nemusíte se spokojit s výsledkem. Výsledek můžete dál upřesňovat a prompty řetězit.
  3. Můžete si nechat navrhnout osnovu a pak rozpracovávat jednotlivé body.
  4. Když se zasekne, tak mu řekněte, aby pokračoval.

Čím přesnější zadání, tím lepší výsledek!

Zkuste upřesnit co přesně chcete:

Můžete přidat i vlastní materiály

Některé AI v některých verzích umožňují nahrát vlastní výukové materiály ze kterých AI při přípravě vyjde.

Obecné doporučení

Zkuste se místo přípravy zeptat AI, na co byste neměli při tvorbě přípravy zapomenout.

Nechte si zhodnotit svou přípravu.

Příprava na hodinu

Zkuste si ve svém chatovacím AI vytvořit přípravu na vaši hodinu.

Texty můžete diferencovat podle schopností.

Zkuste ScioBota

Sciobot  je nástroj přesně na toto - tvorbu příprav.

Je jednoduchý na "ovládání", ale chybí mi u něj možnost detailnějšího upřesňování.

Učební texty

Vytvořte text, který budou žáci používat ke studiu / zápisu.

Můžete si nechat navrhnout třeba i prezentaci.

Ještě větší wow je použít na to nějaký specializovaný nástroj.

Obrázky

Nechte si vygenerovat obrázek na vaše téma.

Tvorba materiálů do hodiny

Pracovní listy / úkoly

Nechte si vygenerovat pracovní list k tomu, co právě probíráte.

Můžete zkusit být konkrétní a můžete zkusit zadat i aktivity, které se tam mají objevit.

Vizuální materiál

Do pracovních listů (a textů) můžeme generovat i obrázky, grafy a další věci, ale výsledky bývají různé.

Grafy

Graf poměru mužů a žen v populaci ČR.

Graf pro rovnici y = sin x

Vyhledávání

Práce s grafikou a videem

Výpočty

Zkuste si nechat vygenerovat kritéria hodnocení

Schémata

Vývojové diagramy, schémata, ...

Specializovaný jazyk

Pro myšlenkové mapy, schémata, diagramy a podobně můžeme použít například jazyk plantUML a nástroj planttext.com

Pro chemické sloučeniny jazyk SMILE nebo  InChI a nástroje https://www.rcsb.org/chemical-sketch

S mobilem

Focení / scanování

Audio

Nahrávání → přepis - STT

Čtení → TTS

Překlad

Písemky

Nechte si vygenerovat písemku.

Zkuste i test.

A nebo rovnou hodnotit...

Kopecký: Využité umělé inteligence při opomonávní kvalifikačních prací aneb jak nám může pomoci bing chat

Asistent v chatGPT

AI dětem: Hádej chemické prvky - asistent

Procvičování

AI může pomáhat s procvičováním.

Budeš si myslet rostlinu, ale neřekneš mi její název. Já ti budu dávat otázky na které mi budeš pravdivě odpovídat ano / ne / nevím. Já se ji budu pokoušet uhodnout. Když ji neuhodnu, tak mi zkusíš trochu napovedět. Když ji uhodnu, tak mi o této rostlině napíšeš nějaké zajímavosti a pak si budeš myslet další rostlinu.

Práce v hodině / doma

Pozor na věkový limit a podobné věci.

Shrnutí, vysvětlení, diferenciace

AI umí pracovat s texty a umí text shrnout, vysvětlit jednodušeji nebo ho přepsat podle potřeb konkrétního studenta.

Stejně tak může vysvětlovat a popisovat věci, které "zná".

Analýza dat

Některé AI mají možnost provést analýzu dat a umí data interpretovat.

V tomto souboru jsou záznamy výšky řeky Moravy. Požádejte AI, aby tato data interpretovala a vysvětlila.

Veselí Morava 15.8 - 19.9.csv

Můžete mu přidat tyto informace:

Při výšce hladiny 350 cm a víc je první stupeň povodňové aktivity, při výšce 430 a víc je druhý stupeň povodňové aktivity a při 510 a víc je třetí stupeň. Při překročení výšky 650 cm se řeka pravděpodobně vylije a dojde k zaplavení části města.

Hodnocení

Na hodnocení už jsme se dívali. Tak jenom pár námětů k úvaze:

Ale zodpovědnost jde stejně za námi.

Konec

S AI jsme teprve na začátku a nikdo neví, jak a kam to bude pokračovat. Proto se v tom všem zkusme neutopit.