Табыстар:
- Деңгейге сәйкес сұрақтар, мысалдар мен материалдарды шығару және әрбір шешімді өз бетінше тексеру мүмкіндігі
- Нақты қате түсініктерді бағыттау және ұқсастықтардың қай жерде бұзылатынын көрсету үшін алаңдататын құралдарды құрастыру мүмкіндігі
- Шамадан тыс жеңілдетудің физикалық қателерге айналуын болдырмау және материалдың педагогикалық құндылығын растау мүмкіндігі
Физиканы оқыту формулаларды беруден әлдеқайда көп. Студенттер физикаға бос оймен емес, күнделікті тәжірибелерінен түйсігімен келеді — және бұл түйсіктер көбінесе физикалық тұрғыдан дұрыс емес. «Қозғалыстағы зат тоқтау үшін тұрақты күш қажет» немесе «ауыр заттардың тезірек құлауы» сияқты қате түсініктер оқытудағы ең үлкен кедергі болып табылады. Бұл бөлімде сіз физика курсының материалдарын жасауда, есептер мен мысалдар дайындауда және қате түсініктерді шешуде жасанды интеллектті (AI) пайдалануды үйренесіз; және сіз әрбір материалдың физикалық дәлдігі мен педагогикалық сәйкестігін тексеруді үйренесіз. Негізгі принцип: AI сызбаларды шығарады; мұғалім дәлдігін, деңгейін және педагогикалық құндылығын растайды.
Оқытуда AI қай жерде күшті, оны қай жерде қадағалау керек?
AI; Ол тәжірибелік сұрақтарды, күнделікті өмірден мысалдарды, ұқсастықтарды, әртүрлі деңгейлерге бейімделген түсіндірмелерді және дистракторлармен бірнеше таңдау сұрақтарын құруда өте жылдам. Бірақ үш тармақ мұқият бақылауды қажет етеді: (1) физикалық дәлдік — AI қате сан, бірлік немесе тұжырымдама шығаруы мүмкін; (2) ұқсастық шегі — әрбір ұқсастық бір жерде құлап, жаңа иллюзия тудыруы мүмкін; (3) алаңдататын құралдардың сапасы – көп таңдаулы сұрақтың дұрыс емес таңдауы кездейсоқ емес, нақты қате түсініктерді түсіру үшін жасалуы керек.
Квест
AI үлесі
Мұғалімнің қадағалауы
практикалық сұрақ
Жоба + шешімді жасайды
Физикалық дәлдік, дайындық деңгейі
Күнделікті мысал/аналогия
Қызықты аналогия береді
Аналогия қай жерде бұзылатынын көрсету
Ұғымды түсіндіру
Қарапайым түсініктеме береді
Қателерді тудырмайтындығына көз жеткізу
Көп таңдаулы дистрактор
Қате таңдауды ұсынады
Шынайы адастыруды мақсат ету
Деңгейге бейімделу
Мәтінді жеңілдету
Артық жеңілдетудің қателікке айналуына жол бермеңіз
Қадамдық: сенімді курс материалы
1. Оқу мақсаты мен деңгейін нақтылаңыз. Қандай ұғым, қай сынып деңгейі, қандай алдыңғы білім? «Туындыны білмейтін орта мектептің 10-сынып оқушылары үшін Ньютонның екінші заңы» сияқты.
2. Материалды AI-дан сұраңыз, бірақ шешімді тексеріңіз. Өз бетінше (қолмен немесе кодта) ол тудыратын әрбір мәселенің шешімдерін қамтамасыз етеді. Сұрақтарды құру кезінде AI шешімде, әсіресе белгі мен бірлікте қате жіберуі мүмкін.
3. Қате түсініктерді саналы түрде нысанаға алу. AI-дан әдеттегі студенттердің қате түсініктерін ашатын сұрақтар мен алаңдататын құралдарды сұраңыз. Жақсы дистрактор «бейқам студент» жіберетін нақты қатені білдіреді.
4. Аналогиялардың шегін көрсетіңіз. Әрбір ұқсастыққа «бұл ұқсастық осы жерде жұмыс істейді, бірақ сол жерде бұзылады» деген ескертуді қосыңыз. Белгіленген шектеусіз ұқсастық жаңа қателерді тудырады.
5. Педагогикалық құндылықты қарастырыңыз. Материал шын мәнінде тұжырымдаманы үйрете ме, әлде жай ғана формуланы есте сақтауға мәжбүрлей ме? Физиканы оқытудың мақсаты – түсіну.
Нұсқау: AI тұжырымдаманы түсіндіретін мәтінді шығарған кезде, сіз сондай-ақ «бұл түсінік студенттерде қандай жаңа қате түсінік тудыруы мүмкін?» Деп сұрайсыз. сұраңыз. Бұл кері аспект артық ықшамдаудан немесе толық емес ұқсастықтан туындауы мүмкін түсініспеушілікті болжауға мүмкіндік береді. Мысалы, электр тогын «құбырдағы су» ұқсастығымен түсіндіру пайдалы, бірақ ол оқушыны «ток жұмсалады және аяқталады» деген ойға жетелеуі мүмкін; Бұл шекті басынан бастап айту керек.
үш шағын іс
1-жағдай – қате шешім кілті. Мұғалім AI-дан 12 сұрақтан тұратын емтихан мен жауап кілтін сұрады. Екі сұрақта AI жеделдетілген қозғалыс формуласында қате белгісін алды және жауап кілті қате болды. Мұғалім барлық сұрақтарды қолмен және Python коды арқылы шешіп, екі қатені ұстады. Тексерусіз студенттер дұрыс жауаптары үшін қате бағаланады.
2-жағдаят - Ықтимал ұқсастық. Мұғалім АИ-ден жылу өткізгіштігін ұқсастықпен түсіндіруді сұрады; AI жылуды «ағынды сұйықтық» деп сипаттады. Бұл ұқсастық бастапқыда пайдалы болды, бірақ студенттер жылуды «сақталған зат» (калориялық қателік) деп ойлады. Ұстаз аналогия қай жерде бұзылғанын нақты айтып, қатенің алдын алды.
3-жағдай - Жақсы дистрактор қамтамасыз етілді. Мұғалім AI-дан еркін құлау туралы бірнеше таңдау сұрағы үшін дистракторды сұрады және оған «ауыр заттар тезірек түседі» деген қатені білдіретін дистракторды қосуды сұрады. Студенттердің айтарлықтай бөлігі емтиханда осы опцияны таңдады; Мұғалім осылайша сыныпта жиі кездесетін қате түсініктерді өлшеуге және тікелей шешуге мүмкіндік алды. Жақсы құрастырылған дистрактор оқыту құралына айналды.
Көшірілетін төрт үлгі
1) Тексерілетін сұрақтарды құру:
[тақырып, сынып деңгейі, рұқсат етілген әдістер] бойынша 5 жаттығу сұрақтарын жасаңыз. Бірлікті бақылау арқылы әрбір сұрақтың толық шешімін ҚАДАМ БОЙЫНША беріңіз. Мен шешімдерді қолмен/кодпен тексеремін; Сіз сенімді емес қадамды белгілеңіз. Берілген деңгейге сәйкес сұрақтардың қиындық деңгейін сақтаңыз.
2) Қате түсінікке бағытталған жаңылыстырушылар:
[Тұжырымдама] бойынша бірнеше таңдаулы сұрақ жазыңыз. Қате таңдаулардың ӘРБІРІ осы тақырып бойынша студенттердің НАҚТЫ қате түсінігін көрсетсін. Сондай-ақ, әр дистрактор қандай қате түсінікке бағытталғанын түсіндіріңіз. Дұрыс жауапты және неге дұрыс екенін көрсетіңіз.
3) Белгіленген шектері бар аналогия:
[Физикалық ұғымды] күнделікті өмірдегі ұқсастықпен сипаттаңыз. Содан кейін бұл ұқсастық ҚАЙДА жұмыс істейтінін, ҚАЙДА бұзылатынын және қандай жаңа қате түсінікке әкелуі мүмкін екенін нақты көрсетіңіз. Деңгей: [сынып].
4) Деңгейді бейімдеу + дәлдікті тексеру:
[мақсатты деңгей] үшін келесі физика түсініктемесін жеңілдетіңіз. БІРАҚ оңайлатудың физикалық дұрыс емес мәлімдемеге айналуына жол бермеңіз. Жеңілдету кезінде бірдеңе жоғалғанын немесе бұрмаланғанын белгілеңіз. Мәтін: [мұнда]
Әлсіз шақыру / Күшті шақыру
Әлсіз: «Ньютон заңдары бойынша 10 сұрақ-жауап жаз».
Нәтиже: Деңгейлері анықталмаған сұрақтар, тексерілмеген шешімдер және кездейсоқ дистракторлар; Жауап кілттерінің қате болу қаупі жоғары.
Гүчлү: «Орта мектептің 10-сыныбына Ньютонның екінші заңы бойынша 5 сұрақ дайындаңыз; әр қадамның шешімін қадам бойынша және бірлік бақылау арқылы беріңіз. Бір сұрақты бірнеше таңдауды жасаңыз және «күшсіз қозғалыс жоқ» сияқты нақты қате түсініктерді мақсатты ету үшін дистракторларды орнатыңыз; әр жаңылыстырушы қандай қате түсінікті білдіретінін жазыңыз.
Нәтижесі: Деңгейіне сай, тексерілетін, қатесі бар, педагогикалық мәні жоғары материал.
Жалпы қателер
- Жауап кілтін растамау. Сұрақтарды құру кезінде AI шешімде белгі/бірлік қателерін жіберуі мүмкін; Әрбір шешім дербес ұсынылуы керек.
- Аналогияның шегін көрсетпеу. Кез келген ұқсастық бір сәтте құлайды; Егер шектеу көрсетілмесе, жаңа қате пайда болады.
- Кездейсоқ дистракторларды қолдану. Нақты қатені мақсат етпейтін жалған опциялар үйретпейді және өлшемейді.
- Артық жеңілдету. Тұжырымдаманы тым жеңілдету оны физикалық тұрғыдан дұрыс емес етеді.
- Деңгейді көрсетпейді. Егер мақсатты сынып және алдын ала ақпарат берілмесе, материал тым жеңіл немесе пайдалануға жарамсыз болады.
Ескерту: Студенттерге курстық материалды бермес бұрын, әрбір есептің шешімін өз бетінше тексеріп, әрбір түсініктеменің физикалық дәлдігін тексеріңіз. Қате жауап кілті немесе қате түсінік тудыратын ұқсастық оқушыларды түзету қиын болатын түсінбеушіліктерге қалдырады. Жасанды интеллект материалы құзыретті мұғалімнің мақұлдауын алмастырмайды; Жауапкершілік мұғалімде.
Қысқаша айтқанда
Физиканы оқытуда AI сұрақтарды, мысалдарды, ұқсастықтарды және деңгейге бейімделген түсіндірмелерді құруға арналған қуатты құрастыру құралы болып табылады. Бірақ бақылаудың үш нүктесі өте маңызды: шешімдердің физикалық дәлдігі, ұқсастықтардың шегі және бұрмалаушылардың нақты қате түсініктерге бағытталғандығы. Жақсы оқыту есте сақтауға емес, түсінуге бағытталған; AI материалы мұғалімнің дәлдігі мен педагогикасын тексергеннен кейін ғана сыныпқа кіруі керек. Келесі және соңғы бөлімде біз галлюцинация, этика, құпиялылық және ғылыми тұтастық тақырыптарында модуль бойы зерттеген тексеру пәнін біріктіреміз.
Қолданбалы тапсырма
Өзіңіз үйреткен немесе үйренген физика пәнін таңдаңыз. Жасанды интеллект 1-үлгімен бірнеше шешілген сұрақтарды және 2-үлгімен жаңылыстыратын бірнеше таңдаулы сұрақты жасауын сұраңыз. Әрбір шешімді қолмен немесе кодпен тексеріңіз; Қателердің кем дегенде бір шешімін тексеріңіз. Содан кейін 3-ші үлгіге ұқсастығын сұраңыз және оның шегін бағалаңыз. 5-6 сөйлеммен жазыңыз: жауап кілтінде қателер болды ма, ұқсастық қай жерде бұзылды?
бақылау парағы
- [ ] Мен оқу мақсаты мен баға деңгейін түсіндірдім.
- [ ] Мен әр мәселенің шешімін өз бетінше тексердім.
- [ ] Мен алаңдататындардың нақты қате түсініктерге бағытталғанын тексердім.
- [ ] Мен пайдаланған ұқсастық қай жерде бұзылатынын көрсеттім.
- [ ] Мен жеңілдету физикалық қатеге айналмайтынын тексердім.
- [ ] Материалдың дұрыстығын тексермей, оқушыларға берген жоқпын.