Применение искусственного интеллекта при подготовке учителя к урокам физики

Автор: Булгакова Алина Игоревна

Организация: МОУ Илек-Пеньковская СОШ

Населенный пункт: Белгородская область, с. Сергиевка

Искусственный интеллект (ИИ) постепенно проникает во многие сферы человеческой деятельности, включая образование. Его использование позволяет существенно оптимизировать процесс подготовки учителей к занятиям, повысить эффективность учебного процесса и сделать обучение более интересным и продуктивным для учащихся. В настоящей статье рассматриваются особенности применения ИИ в процессе подготовки уроков учителем физики, приводятся конкретные примеры использования современных технологий, а также подчеркиваются ограничения и перспективы дальнейшего развития.

Очень важно учитывать особенности преподавания физики. Преподавание физики представляет собой особую сложность, поскольку требует не только глубокого понимания теоретического материала, но и умения демонстрировать практические эксперименты, развивать критическое мышление учеников и поддерживать высокий уровень мотивации к изучению предмета. Учителю приходится учитывать индивидуальные особенности каждого ученика, находить баланс между глубокими объяснениями сложных явлений и доступностью изложения материала, создавать условия для активного участия школьников в учебном процессе.

Однако подготовка качественных занятий занимает значительное количество времени и усилий, особенно если речь идет о создании наглядных демонстраций, разработке заданий повышенной сложности или подборе интересных примеров, иллюстрирующих физические законы. Именно здесь на помощь учителю приходит искусственный интеллект.

Согласитесь что, современные нейронные сети способны значительно облегчить работу преподавателя, выполняя ряд важных функций:

Можем ли мы автоматизировать свою работу, это пожалуй, то к чему мы стремимся при подготовке к урокам? Нейросети позволяют быстро искать и систематизировать учебные материалы, подходящие для конкретного класса или уровня подготовки учеников. Например, учитель может задать ключевое слово («законы Ньютона») и получить список рекомендованных ресурсов, включая видеоролики экспериментов, интерактивные симуляции физических процессов, подборки задач различной степени сложности и даже идеи для практических работ.

Из моего личного опыта: используя нейросеть, я смогла подготовить подробный конспект урока по динамике движения тел всего за полчаса, тогда как ранее такая работа занимала около двух часов.

Еще одним примером из моей личной практики выступает генерация индивидуальных заданий. Что это? Нейросети помогают создать задания разной сложности, адаптированные под способности отдельных учеников. Это позволяет дифференцированно подходить к обучению, мотивируя сильных студентов дополнительными задачами повышенного уровня, поддерживая интерес слабых учеников доступными заданиями и поощряющими подсказками.

Например, нейросеть способна автоматически формировать задачи на применение законов сохранения энергии или импульса, учитывая предыдущий опыт решения аналогичных задач каждым учащимся. Учитель получает готовые наборы упражнений, соответствующие уровню владения материалом каждой группы учеников.

Физика не возможна без экспериментов. Обучаясь дистанционно вопрос подготовки демонстрации, лабораторной работы значительно усложняется Создание реалистичных моделей физических процессов является одной из ключевых особенностей применения ИИ в физическом образовании. Нейросети предлагают инструменты для визуализации экспериментальных установок, демонстрации взаимодействия объектов, изменения переменных величин и анализа результатов эксперимента. Такие модели предоставляют возможность моделирования реальных условий, не требуя дорогостоящего оборудования или длительных лабораторных исследований.

Хочу лично отметить, что использование виртуальных лабораторий способствует лучшему пониманию учениками принципов функционирования приборов и закономерностей протекающих процессов. Учащиеся получают возможность самостоятельно изменять параметры эксперимента, наблюдать последствия изменений и формулировать выводы, развивая таким образом навыки научного исследования.

Анализ больших объемов данных позволяет выявлять слабые места в усвоении материала отдельными группами учеников, определять наиболее эффективные методы подачи информации и улучшать качество учебных материалов. Так, нейросеть может проанализировать выполненные задания и предложить рекомендации по коррекции плана урока, дополнительной проработке определенных тем или улучшению структуры учебной программы.

Но не стоит забывать, что не вся помощь во благо! Несмотря на очевидные преимущества, важно помнить, что искусственный интеллект не способен полностью заменить живого учителя. Хотя нейросети облегчают подготовку к урокам, именно педагог несет ответственность за создание эмоциональной атмосферы в классе, развитие межличностных взаимоотношений, поддержку интереса учеников к предмету и формирование личностных качеств будущих ученых.

Кроме того, существуют этические и правовые аспекты использования нейросетей, связанные с защитой персональных данных учащихся, соблюдением авторских прав и необходимостью обеспечивать безопасность пользователей. Важно соблюдать осторожность при внедрении новых технологий, оценивать возможные риски и следить за соблюдением норм информационной безопасности.

Таким образом, искусственный интеллект становится мощным инструментом поддержки учителя физики, способствуя повышению качества образования и расширению возможностей для индивидуального подхода к каждому ученику. Однако полноценная замена человеческого фактора невозможна, и технологии должны рассматриваться лишь как вспомогательные средства в руках квалифицированного специалиста.

Литература

1. Молодежь и семья в современной России: социологический анализ // Махрова И.С. // Экономические и социальные перемены: факты, тенденции, прогноз. 2022. Т. 15. № 3. С. 145-158.

2. Иванов А.И., Петров Б.В. Возможности и проблемы внедрения искусственного интеллекта в образовательный процесс // Педагогика и психология. 2023. № 4. С. 89–102.

Опубликовано: 31.10.2025