ИИ на уроке: создаём задачи, которые учат думать
методическая разработка по алгебре

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Тема: Использование генеративного искусственного интеллекта для создания персонализированных учебных сценариев и заданий на критическое мышление
Предмет: Алгебра и начала анализа, Геометрия (9-11 классы)
Автор: [Ваше ФИО]
Дата: Март 2024

1. Концепция и педагогическая цель

Проблема: Стандартные задания из учебника часто не учитывают текущие интересы учеников, их индивидуальный темп и контекст современного мира, что снижает вовлечённость и глубину понимания.

Решение: Использование возможностей генеративного ИИ (ChatGPT, Gemini, Claude и др.) как «когнитивного ассистента» учителя для быстрого создания:

• Контекстуализированных задач, встроенных в актуальные для подростков сюжеты (технологии, экология, медиа).
• Многоуровневых сценариев, требующих анализа, сравнения и аргументации.
• Персонализированных подсказок и вопросов-провокаторов, развивающих метапознание.

Цель: Повысить учебную мотивацию и развить критическое мышление через решение нестандартных, личностно-значимых математических проблем.

Формируемые УУД: Познавательные (анализ, синтез, логические рассуждения), Регулятивные (планирование, оценка), Коммуникативные (аргументация).

2. Практические кейсы: от идеи к заданию

Кейс 1: «Математический детектив» (Тема: Производная, 10-11 класс)

Запрос к ИИ:

«Создай контекст задачи на нахождение скорости изменения (производной) в формате детективной истории. Ситуация: расследование кибератаки. Скорость распространения вируса по серверам описывается функцией V(t). Нужно определить момент времени, когда атаку было уже невозможно остановить (точку максимума). Добавь избыточные данные и один противоречивый факт, который ученик должен заметить и проигнорировать для корректного решения.»

Пример сгенерированного сценария (фрагмент):

*«Команда кибербезопасности “Щит” отслеживает атаку вируса “Феникс”. Данные о проценте заражённых серверов сети поступают каждую минуту. Аналитик построил модель: V(t) = ; + ; + 2, где t – время в минутах с начала атаки (0 ≤ t ≤ 60).*
1. Определи, в какой момент скорость распространения вируса была максимальной (когда защита уже не справлялась).
*2. Внимание на данные: В отчёте также указано, что в момент t=10 была проведена перезагрузка, временно снизившая V на 5%. В журнале тестирования отмечено, что начальная скорость V(0) была равна Используй только необходимую информацию для решения.»*

Педагогический эффект:

• Мотивация: Сюжет из области IT создаёт высокий интерес.
• Критическое мышление: Ученик должен отфильтровать избыточную и противоречивую информацию, что имитирует работу с реальными данными.
• Глубина: Задание выходит за рамки вычисления производной, требуя интерпретации результата в контексте задачи.

Кейс 2: «Суд присяжных: Геометрия vs. Очевидность» (Тема: Площади фигур, 8-9 класс)

Запрос к ИИ:

«Придумай задачу-спор на нахождение площади сложной фигуры (составленной из частей окружностей и треугольников). Оформи её как слушание в суде, где два “эксперта” дали разные ответы, используя разные методы разбиения фигуры. Предложи ученику выступить в роли присяжного: проанализировать оба решения, найти возможную ошибку в рассуждениях одного из экспертов и вынести вердикт — кто прав. Добавь элемент: один эксперт использовал приближённое значение π=, а другой — точное значение через π.»

Педагогический эффект:

• Включённость: Игровая ролевая модель (суд) повышает вовлечённость.
• Критический анализ: Ученик не просто решает, а оценивает готовые решения, ищет логические и вычислительные ошибки.
• Аргументация: Необходимо не только получить ответ, но и построить доказательную базу для своего вердикта.

Кейс 3: «Персональный финансовый сценарий» (Тема: Проценты, прогрессии, 9-11 класс)

Запрос к ИИ:

«Создай персонализированный финансовый кейс для ученика, который хочет накопить на [гаджет/поездку] стоимостью X рублей за Y лет. Предложи 3 разных стратегии: 1) банковский вклад со сложным процентом, 2) инвестиции с усреднённой годовой доходностью, но с комиссией, 3) ежемесячное откладывание части карманных денег без процентов. Сгенерируй конкретные числа. В конце задай вопрос: “Какая стратегия самая рискованная и почему? Какие неметрические факторы (например, дисциплина, доступ к деньгам) ты должен учесть при выборе?”»

Педагогический эффект:

• Персонализация: Учитель может ввести в запрос реальные цели учеников.
• Принятие решений: Математическое моделирование становится основой для жизненного выбора.
• Системное мышление: Вопрос заставляет думать не только о числах, но и о качественных рисках и поведенческих факторах.

3. Инструкция-шпаргалка для учителя: промты для ИИ

Для быстрого создания качественных заданий используйте структурированные промты:

1. Промт на создание контекста:

[Роль] Придумай [тип задания] для учеников [класс] на тему [математическая тема]. Контекст: [область — экология, игры, космос, бизнес]. Ключевая цель — не просто вычислить, а принять решение на основе расчётов.

2. Промт на усложнение для развития критического мышления:

Усложни эту задачу. Добавь: а) один лишний параметр, б) допущение, которое нужно проверить, в) вопрос “что если?”, требующий изменения условий и анализа нового результата.

3. Промт на создание цепочки вопросов (от простого к сложному):

Создай к этой задаче серию из 3 вопросов: 1) Вопрос на воспроизведение алгоритма, 2) Вопрос на интерпретацию полученного числа в контексте, 3) Вопрос-провокация, ставящий под сомнение одно из условий задачи и требующий пересмотра модели.

4. Рефлексия и оценивание

• Критерии оценки таких заданий смещаются с «правильного ответа» на качество анализа, логику рассуждений и умение работать с информацией.
• Обсуждение в классе: После решения обязательно обсуждается: «Какую информацию вы отбросили и почему? Где вас пытались ввести в заблуждение? Где математическая модель расходится с жизнью?»
• Обратная связь от ИИ: Сгенерированное задание можно «скормить» тому же ИИ с запросом: Сгенерируй 3-4 варианта качественных подсказок разной степени прозрачности для этой задачи, которые учитель мог бы дать ученику, если он застрял.

5. Заключение и выводы

ИИ — не замена учителю, а мощный множитель его креативности. Он позволяет за несколько минут создавать «бриллианты» заданий — персонализированные, актуальные и направленные на формирование ключевых компетенций 21 века.

Преимущества подхода:

1. Экономия времени на придумывании контекстов.
2. Бесконечная вариативность задач при отработке одного навыка.
3. Повышение мотивации учеников за счёт relevance (значимости) контента.
4. Фокус на мышление, а не на рутинные вычисления.

Риски и их минимизация:

• Проверка корректности: Математическую корректность сгенерированных условий и чисел обязательно проверяет учитель.
• Педагогический фильтр: ИИ генерирует идеи, но выбор, адаптация и внедрение в учебный процесс остаются за профессионалом-педагогом.

Данный материал является частью моей постоянной практики по интеграции современных цифровых инструментов в образовательный процесс для создания глубокой и увлекательной учебной среды.