Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 июля, печатный экземпляр отправим 30 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Олимпиада по искусственному интеллекту и нейросетям как практика использования элементов геймификации и игрофикации в курсе информатики

Педагогика
16.06.2025
16
Поделиться
Библиографическое описание
Захарова, К. В. Олимпиада по искусственному интеллекту и нейросетям как практика использования элементов геймификации и игрофикации в курсе информатики / К. В. Захарова, Д. С. Имамназарова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2025. — № 24 (575). — С. 243-246. — URL: https://moluch.ru/archive/575/126779/.


В статье рассматривается практика разработки и проведения Республиканской олимпиады по искусственному интеллекту и нейросетям «Нейробаттл» с использованием элементов геймификации и игрофикации . Содержание мероприятия основано на материале учебного предмета «Информатика», а также жизненном опыте школьников. Авторы приходят к выводу о повышении мотивации и интереса к изучению информатики путем привлечения обучающихся к участию в данной олимпиаде.

Ключевые слова: олимпиада, искусственный интеллект, нейросеть, информатика, геймификация, игрофикация.

Введение. Современное школьное обучение имеет в своем арсенале достаточный набор инструментов для обеспечения всестороннего развития обучающихся. Одним из таких инструментов является предоставление возможности для участия обучающихся в олимпиадах различного уровня: школьных, муниципальных, региональных (например, республиканских), всероссийских и международных. Данное участие регламентируется нормативными и нормативно-правовыми актами Министерства просвещения Российской Федерации, а также документами, определяющими порядок организации и проведения олимпиад (Положением об олимпиаде). По мнению С. В. Кутняк, «олимпиады способствуют углублению и расширению знаний по изучаемым дисциплинам, повышению уровня учебной мотивации учащихся» [2]. Таким образом, одним из направлений деятельности педагогов является подготовка обучающихся к участию в олимпиадах различного уровня.

Постановка проблемы. На данный момент одними из актуальных направлений сфер жизнедеятельности общества, и образования в том числе, являются искусственный интеллект (ИИ) и нейросети. Учебный предмет «Информатика» изучает эти понятия и помогает в формировании знаний о технологиях ИИ, о применении нейросетей в различных областях [3]. Современные обучающиеся, используя возможности сети Интернет, способны самостоятельно изучить историю развития ИИ и сферы его применения, его особенности и характеристики, достижения в сфере ИИ.

В данной статье описана попытка оценки уровня знаний обучающихся 8−11 классов образовательных организаций Республики Мордовия об искусственном интеллекте и нейросетях. Для этого студенты физико-математического факультета МГПУ имени М. Е. Евсевьева в рамках проведения Недели информатики и программирования разработали Республиканскую олимпиаду по искусственному интеллекту и нейросетям «Нейробаттл» (Олимпиаду) с использованием элементов современных образовательных технологий — геймификации и игрофикации.

Л. Д. Цирулева, Н. Е. Щербакова в статье «Геймификация в обучении: сущность, содержание, пути реализации технологии» под геймификацией понимают «применение игровых элементов и механик в процессе обучения для достижения максимальной мотивации и вовлеченности учащихся» [4]. Данная технология включает в себя использование разнообразных элементов, например таких, как бонусы (баллы), сюжетные линии, персонажи, миссии, квесты и многое другое. Применение подходов, характерных для компьютерных игр в программных инструментах для неигровых процессов с целью привлечения пользователей, повышения их вовлеченности в решении прикладных задач, использование продуктов и услуг называется игрофикацией [1].

Элементы этих двух образовательных технологий стали базой тестирования, составляющего основу Олимпиады. Они являлись инструментом повышения мотивации школьников к изучению информатики, развития их творческого мышления, понимания обучающимся уровня своих знаний, умений и навыков в области ИИ и нейросетей и определения путей дальнейшего развития в данном направлении.

Цель исследования — выявить эффективность разработки и проведения Республиканской олимпиады «Нейробаттл» с использованием элементов геймификации и игрофикации для повышения мотивации обучающихся к изучению информатики и развития их навыков в области использования искусственного интеллекта и нейросетей.

Целью проведения Республиканской олимпиады по искусственному интеллекту и нейросетям «Нейробаттл» является выявление и поддержка талантливых школьников, способных продемонстрировать высокий уровень подготовки в области искусственного интеллекта и нейросетей.

Олимпиада «Нейробаттл» была направлена на решение следующих задач:

– выявление у обучающихся знаний, умений и навыков в области искусственного интеллекта и нейросетей;

– усиление интереса к изучению школьного курса информатики;

– повышение мотивации к освоению современных информационных технологий;

– формирование нестандартного, критического и аналитического мышления;

– содействие профессиональному самоопределению обучающихся в сфере высоких технологий;

– обеспечение возможности приобретения участниками навыков решения олимпиадных задач по информатике.

Для проведения Олимпиады было разработано соответствующее Положение.

Олимпиада была проведена в один этап в дистанционном формате с помощью образовательного онлайн-сервиса OnlineTestPad (https://onlinetestpad.com/gwlx6ish2jpjy). В рамках данного этапа обучающиеся должны были выполнить 16 заданий.

В качестве средства повышения вовлеченности обучающихся выступило начисление баллов и сопровождение участников Олимпиады виртуальным помощником — Рут — разумным ИИ, который обучается на основе поведения пользователей и помогает им в повседневной жизни. Таким образом, были применены технология геймификации и игрофикации. В начале Олимпиады (на главной странице) Рут приветствует обучающихся и объясняет правила выполнения Олимпиады (рис. 1).

Главная страница Олимпиады

Рис. 1. Главная страница Олимпиады

Перед выполнением заданий Олимпиады участникам было предложено заполнение формы регистрации (полей «Имя», «Фамилия», «Класс», «Школа»). Данные сведения были необходимы для обработки результатов участников экспертами Олимпиады.

Для обеспечения наглядности заданий, в процессе разработки Олимпиады были использованы различные вариации тестовых заданий: вопросы были представлены в виде ребусов (рис. 2), иллюстраций, были приведены задания на соответствие, задания с выбором одного или нескольких вариантов ответа, задания на заполнение пропусков и ввод числа.

Задание-ребус Олимпиады

Рис. 2. Задание-ребус Олимпиады

Представим далее пример вопроса, ответом на который служит ввод числа (рис. 3).

Одно из заданий блока № 1

Рис. 3. Одно из заданий блока № 1

Пример задания Олимпиады на соответствие представлен на рис. 4.

Задание Олимпиады на установление соответствия

Рис. 4. Задание Олимпиады на установление соответствия

Результаты исследования. В Республиканской олимпиаде по ИИ и нейросетям приняли участие 35 обучающихся из 5 образовательных организаций Республики Мордовия. В каждой возрастной категории были определены победитель и призер. Обучающиеся с нетерпением ожидали результатов Олимпиады и были очень рады получить памятные награды — дипломы победителей и призеров. Всего таких дипломов получилось 15. После проведения Олимпиады было проведено небольшое анкетирование, содержащее вопросы о структуре Олимпиады, ее заданиях, постановке вопросов в заданиях и т. д.

Обучающиеся охотно поделились впечатлениями об участии в Олимпиаде, высказали мнение о заданиях Олимпиады. Какие-то задания показались для школьников легкими, а какие-то, наоборот, вызвали затруднения. Все обучающиеся отметили увлекательность заданий, поддержку виртуального помощника Рут на начальном этапе Олимпиады, большую наглядность, четкость инструкций и постановок вопросов в заданиях.

Выводы. Реализация разработки и проведения Олимпиады с использованием элементов геймификации и игрофикации способствует повышению мотивации обучающихся к изучению современных информационных технологий и учебного предмета «Информатика», знакомящего школьников с понятиями «искусственный интеллект» и «нейросети». Эффективность использования вышеназванных образовательных технологий при организации Олимпиады в дистанционном формате подтверждается количеством участников Олимпиады — все 35 обучающихся смогли определить для себя пробелы в знаниях, или, наоборот, те аспекты искусственного интеллекта и нейросетей, которые уже были хорошо известны, оценить задания Олимпиады на предмет понятности, наглядности и увлекательности. Наиболее талантливые обучающиеся были отмечены памятными наградами. Педагоги, готовящие обучающихся к участию в данной Олимпиаде, смогли оценить уровень своих профессиональных навыков и определить дальнейшие шаги, связанные с олимпиадным движением обучающихся по информатике.

Литература:

  1. Геймификация, игрофикация, играизация в образовательном процессе. — Текст: электронный // Статьи психологов: официальный сайт. — URL: https://www.b17.ru/article/122214/ (дата обращения: 30.05.2025).
  2. Кутняк, С. В. Роль предметных олимпиад в повышении качества образования в школах с низкими результатами обучения. — Текст: электронный // Социальная сеть учителей «Педагог 13.ру»: официальный сайт. — URL: https://clck.ru/3Mbinj (дата обращения: 24.04.2025 г).
  3. Методические рекомендации по проведению дистанционной олимпиады по информатике «ИТ-ОЛИМП». — Текст: электронный // Современный урок: официальный сайт. — URL: https://www.1urok.ru/categories/6/articles/34608 (дата обращения: 10.04.2025).
  4. Цирулаева Л. Д. Щербакова Н. Е. Геймификация в обучении: сущность, содержание, пути реализации технологии. — Текст: непосредственный // Вестник Пензенского государственного университета. — 2023. — № 3. — С. 13−17.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
олимпиада
искусственный интеллект
нейросеть
информатика
геймификация
игрофикация
Молодой учёный №24 (575) июнь 2025 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 243-246):
Часть 4 (стр. 227-297)
Расположение в файле:
стр. 227стр. 243-246стр. 297

Молодой учёный