Използване на изкуствен интелект – ChatGPT в помощ на учителя и разработка на забавни уроци и приложения

Използване на изкуствен интелект – ChatGPT в помощ на учителя и разработка на забавни уроци и приложения

Цветана Власкова Мулешкова

Старши учител по математика, информатика и информационни технологии

СУ „Нешо Бончев“, гр. Панагюрище

Резюме

В тази статия искам да покажа как може да използваме изкуствен интелект, за да направим уроците в училище по-забавни, интересни и приложими за учениците. Много е важно, когато искаме да получим подобна помощ да знаем как да зададем правилните въпроси и чрез напътствия да получим и правилните отговори.

ChatGPT може да бъде изключително полезен за теб и твоите колеги в училище, като предоставя разнообразна подкрепа в процеса на преподаване. На първо място, може да помогне с разработката на уроци и учебни материали, като предлага идеи за уроци, структуриран план и задачи за практическо обучение. Също така, може да помогне за създаването на интерактивни уроци и учебни игри, които да повишат ангажираността на учениците. По време на часовете, ChatGPT може да отговаря на технически въпроси и да помага при отстраняването на грешки в кода, което ще облекчи учителите и ще подобри процеса на обучение. За разработката на учебни игри и приложения, ChatGPT може да предостави идеи, концепции и ръководства за работа с платформи като Unity и Visual Studio. Освен това, може да създава тестове и контролни работи за проверка на знанията на учениците, както и презентации и лекции по различни теми, свързани с информатиката и програмирането. За обучението на учителите, ChatGPT може да предостави ресурси и материали за професионално развитие и да помогне при интеграцията на нови технологии в учебния процес. В областта на комуникацията и сътрудничеството, ChatGPT може да улесни обмена на ресурси и идеи между колегите, както и да подпомогне връзката с учениците, предоставяйки ясни и точни обяснения на сложни теми. Всичко това прави ChatGPT ценен помощник в училище, който може да направи обучението по-интерактивно, ефективно и забавно както за учениците, така и за учителите.

Въведение

ChatGPT може да бъде изключително полезен в училище, като предоставя разнообразна подкрепа в процеса на преподаване. На първо място, може да помогне с разработката на уроци и учебни материали, като предлага идеи за уроци, структуриран план и задачи за практическо обучение. Също така, може да помогне за създаването на интерактивни уроци и учебни игри, които да повишат ангажираността на учениците. По време на часовете, ChatGPT може да отговаря на технически въпроси и да помага при отстраняването на грешки в кода, което ще облекчи учителите и ще подобри процеса на обучение. За разработката на учебни игри и приложения, ChatGPT може да предостави идеи, концепции и ръководства за работа с платформи като Unity и Visual Studio. Освен това, може да създава тестове и контролни работи за проверка на знанията на учениците, както и презентации и лекции по различни теми, свързани с информатиката и програмирането. За обучението на учителите, ChatGPT може да предостави ресурси и материали за професионално развитие и да помогне при интеграцията на нови технологии в учебния процес. В областта на комуникацията и сътрудничеството, ChatGPT може да улесни обмена на ресурси и идеи между колегите, както и да подпомогне връзката с учениците, предоставяйки ясни и точни обяснения на сложни теми. Всичко това прави ChatGPT ценен помощник в училище, който може да направи обучението по-интерактивно, ефективно и забавно както за учениците, така и за учителите.

Аз: Здравей! Как се казваш?

ChatGPT: Здравей! Аз съм ChatGPT, виртуален асистент, създаден от OpenAI. Как мога да ти помогна днес?

Аз: Аз съм учител по информатика и искам да направя един по-различен урок за моите ученици. Можеш ли да ми помогнеш?

ChatGPT: Разбира се! Ще се радвам да помогна. Какъв вид урок искаш да направиш? Може би интерактивен, свързан с определена тема или език за програмиране, или пък урок с проект, който да ангажира учениците? Можеш ли да ми дадеш повече информация за нивото на учениците и за какъв език за програмиране мислиш?

Аз: Помогни ми да разработя концепция за игра, която преподава основни умения за програмиране?

ChatGPT: Разбира се! Нека започнем с няколко въпроса, за да съберем основната информация за твоята игра:

1. Кой език на програмиране искаш да използваш като основа за обучението? Примери: Python, JavaScript, Java, C++, Ruby и т.н.
2. Каква е възрастовата група на целевата аудитория? Примери: деца (6-12 години), тийнейджъри (13-18 години), възрастни (18+ години).
3. Какъв тип игра искаш да създадеш? Примери: платформър, пъзел, симулация, приключенска игра и т.н.
4. Какви основни умения за програмиране искаш да включиш в играта? Примери: променливи, цикли, условия, функции, обектно-ориентирано програмиране и т.н.
5. Какъв е начинът на взаимодействие с играта? Примери: визуално програмиране (drag-and-drop), текстово програмиране, комбиниран подход.
6. Ще бъде ли играта еднопотребителска или многопотребителска?
7. Какъв е стилът на графиката и дизайнът на играта? Примери: 2D, 3D, пиксел арт, рисуван стил и т.н.
8. Каква е продължителността на игровите сесии? Примери: кратки сесии (5-10 минути), средни (10-30 минути), дълги (30+ минути).
9. Какъв ще бъде основният сценарий или историята на играта? Примери: играчът трябва да спаси света, да разреши мистерия, да построи нещо и т.н.
10. Искаш ли играта да включва някакви допълнителни образователни елементи или теми освен програмирането? Примери: математика, логика, наука, история и т.н.

Отговорите на тези въпроси ще ни помогнат да разработим концепцията за твоята игра по-детайлно и да създадем структуриран план за нейното реализиране.

Аз: Езикът за програмиране е C#, визуално програмиране, което да бъде предназначено за тийнейджъри.

ChatGPT: Отлично! Нека започнем да изграждаме концепцията за играта въз основа на това, че искаш да преподаваш основни умения за програмиране с C# чрез визуално програмиране, насочено към тийнейджъри.

Концепция за играта

1. Основна идея: Играта е образователна платформа, която помага на тийнейджъри да се запознаят с основите на програмирането чрез забавни и ангажиращи задачи, използвайки визуално програмиране с C#.
2. Целева аудитория: Тийнейджъри на възраст 13-18 години.
3. Тип игра: Пъзел-платформър, където играчите решават различни задачи и преминават през нива, като използват блокове за визуално програмиране.
4. Основни умения за програмиране: Променливи; Условия (if/else); Цикли (for, while); Функции; Масиви и списъци; Обектно-ориентирано програмиране (основи)
5. Взаимодействие: Визуално програмиране чрез drag-and-drop блокове, които представляват различни елементи от синтаксиса на C#. Кодът може да се изпълнява и тества в реално време.
6. Режим на игра: Еднопотребителска игра, но с възможност за споделяне на решения и съревнование с приятели чрез онлайн платформа.
7. Стил на графиката: 2D графики с модерни и привлекателни анимации, предназначени за по-млада аудитория. Ярки и живи цветове, които да държат вниманието на играчите.
8. Продължителност на игровите сесии: Кратки до средни сесии (10-30 минути), за да се вписват лесно в ежедневието на тийнейджърите.
9. Основен сценарий: Играчите се пренасят в технологично напреднал свят, където трябва да помагат на роботи да решават различни задачи, за да се движат напред. Всеки робот има уникални способности и характеристики, които могат да бъдат използвани чрез програмиране.
10. Допълнителни образователни елементи: Логически пъзели, които изискват критично мислене. Основи на математиката, включени в задачите за програмиране.

Примерни нива и задачи

Ниво 1: Основи на променливите

• Цел: Играчите трябва да създадат променлива и да присвоят стойност на нея, за да помогнат на робот да събере необходимите материали.
• Умения: Деклариране на променливи, присвояване на стойности.

Ниво 2: Условия (if/else)

• Цел: Играчите трябва да използват условия, за да помогнат на робот да избере правилния път през лабиринт.
• Умения: Използване на if/else структури за вземане на решения.

Ниво 3: Цикли (for, while)

• Цел: Играчите трябва да напишат цикъл, който да позволи на робота да събере всички елементи по пътя си.
• Умения: Използване на for и while цикли за повтарящи се задачи.

Ниво 4: Функции

• Цел: Играчите трябва да създадат функции, които да изпълняват специфични задачи, за да помогнат на робота да премине през различни препятствия.
• Умения: Дефиниране и използване на функции.

Ниво 5: Обектно-ориентирано програмиране

• Цел: Играчите трябва да създадат класове и обекти, които да представляват различни роботи с уникални способности.
• Умения: Основи на обектно-ориентираното програмиране.

Възможности за разширение

1. Онлайн платформа за съревнование: Играчите могат да се съревновават с приятели или други играчи, като решават задачи за време.
2. Създаване на собствени нива: Играчите могат да създават и споделят свои собствени нива, които други играчи могат да опитат да решат.
3. Интерактивни уроци: Вградени уроци и подсказки, които обясняват различни концепции на програмирането.

С тези насоки можем да започнем разработката на детайлния план за играта. Има ли нещо, което би искал да добавиш или промениш?

Аз: Да преминем към същинската разработка на играта!

ChatGPT: Отлично! Нека преминем към същинската разработка на играта, като следваме стъпките, които изложихме. Ще предоставя инструкции за първоначалните настройки и основните елементи на прототипа.

Стъпка 1: Създаване на прототип

1. Инсталация на необходимите инструменти

Unity: Инсталирай Unity Hub. Чрез Unity Hub инсталирай най-новата версия на Unity Editor.

Visual Studio: Инсталирай Visual Studio, като избереш опцията за инсталиране на компоненти за разработка с Unity.

2. Създаване на нов проект в Unity

Стартирай Unity Hub и натисни бутона „New Project“. Избери шаблон „2D“ и дай име на проекта (например „ProgrammingGame“). Избери място за съхранение и натисни „Create“.

3. Основен интерфейс за визуално програмиране

Създаване на сцената: В панела „Hierarchy“, щракни с десния бутон и избери „Create Empty“, за да създадеш нов обект, който ще служи като контейнер за UI елементите.         Преименувай го на „UI“.

Добавяне на UI панели: В „Hierarchy“ щракни с десния бутон върху „UI“ и избери „UI > Panel“. Преименувай панела на „BlockPanel“. Щракни с десния бутон върху „UI“ и избери „UI > Panel“ отново. Преименувай този панел на „CodeEditor“. Щракни с десния бутон върху „UI“ и избери „UI > Panel“. Преименувай този панел на „GameView“.

4. Прототипиране на блоковете за визуално програмиране: Създаване на блокове: В „Assets“ създай нова папка, наречена „Blocks“. В тази папка създай нови скриптове за различните блокове (например „VariableBlock.cs“, „IfBlock.cs“, „LoopBlock.cs“).

using UnityEngine;

public class VariableBlock : MonoBehaviour

{

public string variableName;

public int variableValue;

// Function to set variable value

public void SetValue(int value)

{

variableValue = value;

}

Добавяне на блокове към панела: В „Hierarchy“ избери „BlockPanel“ и добави UI елементи за блоковете, например бутони или изображения, които представляват различните блокове. Свържи тези UI елементи със съответните скриптове.

5. Тестова сцена с робот:

Създаване на робот: В „Assets“ създай нова папка, наречена „Sprites“, и добави изображение за робота. В „Hierarchy“ щракни с десния бутон и избери „2D Object > Sprite“ и постави изображението на робота в сцената. Преименувай обекта на „Robot“.

Добавяне на анимации: Създай анимации за движението на робота, като използваш „Animation“ панела в Unity. Създай скрипт „RobotController.cs“, за да контролираш движението на робота.

using UnityEngine;

public class RobotController : MonoBehaviour

{

public float speed = 5f;

void Update()

{

transform.Translate(Vector3.right * speed * Time.deltaTime);

}

6. Превод на блокове в C# код

Създаване на скриптове: Създай главен скрипт (например „CodeExecutor.cs“), който ще събира блоковете и ще изпълнява съответния код.

using System.Collections.Generic;

using UnityEngine;

public class CodeExecutor : MonoBehaviour

{

public List<VariableBlock> variableBlocks = new List<VariableBlock>();

void Start()

{

// Example of executing blocks

foreach (var block in variableBlocks)

{

Debug.Log(„{block.variableName} = {block.variableValue}“);

}

Тестване на прототипа: Запази сцената и стартирай играта чрез бутона „Play“. Тествай създаването и изпълнението на блокове, за да провериш дали роботът се движи и дали променливите се присвояват правилно.

Следващи стъпки:

Добавяне на повече блокове и функционалности: Създай блокове за условия и цикли. Добави интерфейс за отстраняване на грешки и даване на обратна връзка. Дизайн на първите три нива: Подготви сцените и задачите за първите три нива, както бе описано по-рано. Събиране на обратна връзка: Сподели прототипа с малка група тийнейджъри и събери обратна връзка за подобрения.

Това са първоначалните стъпки за разработка на прототипа на играта. Ако имаш въпроси или нужда от помощ с някой конкретен аспект, не се колебай да попиташ!

Аз: Може ли да ми обобщиш как точно тази игра ще ми помогне в професията ми на учител по информатика?

ChatGPT: Разработката на игра за обучение по програмиране може значително да обогати твоите преподавателски методи и да подобри опита на учениците ти по няколко начина:

Предимства за учител по информатика

1. Повишаване на ангажираността на учениците: Играта предлага интерактивен и забавен начин за учене, което може да мотивира учениците да се включат по-активно в учебния процес. Геймификацията прави изучаването на сложни концепции по-приятно и стимулира учениците да продължават да учат.
2. Разнообразяване на учебния материал: Визуалното програмиране предлага алтернатива на традиционните методи на обучение, което може да бъде полезно за ученици с различни стилове на учене. Играта може да служи като допълнителен ресурс за упражнения и проекти, които допълват теорията от учебниците.
3. Подобряване на разбираемостта на сложни концепции: Визуалното представяне на програмирането чрез блокове помага на учениците да разберат по-лесно как функционира кодът и как различните части взаимодействат. Интерактивните уроци и задачи предоставят практическо приложение на теоретичните знания, което подобрява запаметяването и разбирането.
4. Система за обратна връзка и отстраняване на грешки: Играта предоставя незабавна обратна връзка за изпълнението на задачите и помага на учениците да разберат къде са направили грешки и как да ги поправят. Учителите могат да използват системата за оценка и напредък в играта, за да следят напредъка на учениците и да предоставят персонализирани насоки.
5. Възможност за самостоятелна работа и учене: Учениците могат да използват играта за самостоятелно учене и упражнения извън класната стая, което допринася за по-добра подготовка и усвояване на материала. Играта позволява на учениците да учат със свое собствено темпо, като преминават през нивата и уроците според своите нужди и способности.
6. Интеграция в учебната програма: Играта може да бъде интегрирана в учебната програма като допълнителен инструмент за обучение, който подкрепя учебните цели и стандарти. Учителите могат да използват играта за провеждане на уроци, проекти и упражнения по програмиране, като същевременно предоставят интересни и иновативни методи за обучение.
7. Подготовка за реални ситуации: Учениците развиват умения за решаване на проблеми и критическо мислене, които са необходими за успешна кариера в IT сферата. Играта симулира реални сценарии, в които учениците трябва да приложат своите знания, за да решат конкретни задачи и предизвикателства.

Как можеш да използваш играта в класната стая

1. Въведение в нови концепции: Използвай играта, за да въведеш нови теми и концепции, като визуално програмиране, променливи, условия и цикли.
2. Практически упражнения: Задавай задачи и проекти, които учениците трябва да изпълнят в играта, като предоставиш конкретни цели и критерии за успех.
3. Оценка и напредък: Следи напредъка на учениците чрез системата за оценка в играта и предоставяй обратна връзка за подобрение.
4. Групови дейности: Организирай групови проекти и състезания, където учениците трябва да работят заедно, за да решат по-сложни задачи в играта.
5. Допълнителни ресурси: Насърчавай учениците да използват играта за допълнително учене и упражнения извън часовете, като им предоставяш насоки и подкрепа.

Заключение

Тази игра ще ти помогне да направиш обучението по програмиране по-интерактивно, забавно и ефективно. Учениците ще се ангажират по-активно и ще усвояват концепциите по-добре, докато ти ще имаш нов мощен инструмент, който да допълва традиционните методи на преподаване.

Източници и литература:

1. Грийн, Дж., & Стелман, А. (2010). „Head First C#“. O’Reilly Media.
2. Майлс, Р. (2019). „C# Programming Yellow Book“. Независимо издание.
3. Microsoft Learn. (2023). Официалната платформа за обучение по технологии на Microsoft. Достъпно на: [https://docs.microsoft.com/en-us/learn/]
4. Unity Learn. (2023). Научете разработка на игри с Unity. Достъпно на: [https://learn.unity.com/]
5. (2023). Научете се да програмирате. Достъпно на: [https://www.codecademy.com/]
6. Stack Overflow. (2023). Общество за въпроси и отговори за програмисти. Достъпно на: [https://stackoverflow.com/]
7. (2023). Портал за компютърни науки за ентусиасти. Достъпно на: [https://www.geeksforgeeks.org/]
8. (2023). Онлайн уроци за програмни езици. Достъпно на: [https://www.w3schools.com/]
9. https://chatgpt.com
10. Инсталиране най-новата версия на Unity Editor –https://www.jetbrains.com/rider/download/
11. Инсталиране на Visual Studio, като се избира опцията за инсталиране на компоненти за разработка с Unity – https://visualstudio.microsoft.com/downloads/