От робототехники к искусственному интеллекту: современные вызовы и возможности уроков труда (технологии)

Автор: Гусева Анна Александровна

Организация: ГБОУ ЛНР «ЛСШ №46»

Населенный пункт: ЛНР, г.о. Луганск, г. Счастье

Аннотация. Статья исследует внедрение робототехники и искусственного интеллекта в уроки труда, подчеркивая их значимость для подготовки учащихся к требованиям цифровой экономики. Рассматриваются практические примеры интеграции технологий, способы повышения мотивации и развития ключевых компетенций. Обсуждаются вызовы, требующие системного подхода: обучение педагогов, методические изменения и адаптация учебных планов.

Ключевые слова: технологии в образовании, интеграция искусственного интеллекта, робототехника в учебном процессе, формирование компетенций 21 века, преодоление вызовов в образовании, педагогические методики и подходы

Современные образовательные технологии стремительно трансформируют традиционные подходы к преподаванию, особенно в области трудового обучения и технологии. От робототехники, которая стала уникальной площадкой для практического освоения технических знаний и навыков, мы переходим к интеграции искусственного интеллекта — технологии, способной существенно расширить возможности учебного процесса. В условиях цифровой экономики и быстрых изменений на рынке труда именно овладение компетенциями в области робототехники и ИИ становится ключевым элементом подготовки учащихся к вызовам будущего.

Актуальные тренды на уроках труда (технологии) демонстрируют возрастающее внедрение интеллектуальных систем и цифровых конструкторов, которые позволяют развивать не только технические умения, но и критическое мышление, творческие способности и навыки решения комплексных задач. Робототехника здесь выступает как универсальная методическая платформа, обеспечивающая междисциплинарное обучение — от инженерной графики и программирования до основ логики и математики. Искусственный интеллект же обеспечивает персонализацию учебного процесса, адаптируя задания к уровню сложности и интересам каждого ученика, что значительно повышает продуктивность и качество знаний. Таким образом, интеграция данных технологий способствует формированию у школьников навыков 21 века, таких как цифровая грамотность, системное мышление и способность к сотрудничеству.

Однако внедрение робототехники и искусственного интеллекта в образовательный процесс сопряжено с рядом существенных вызовов. Технические сложности могут проявляться как в недостатке оборудования и программного обеспечения, так и в ограниченном доступе к качественным образовательным ресурсам. Психологические аспекты выражаются в сопротивлении изменениям, страхе перед новыми технологиями и неуверенности в собственных силах, как у учеников, так и у учителей.

Несмотря на сложность внедрения, уроки труда (технологии) начинают открывать широкие возможности благодаря использованию робототехники и искусственного интеллекта. Главным эффектом является развитие у обучающихся критического мышления, умения анализировать и систематизировать информацию, создавать инновационные проекты и реализовывать их в коллективе. Современные образовательные платформы, такие как LEGO Education, Arduino с соответствующим программным обеспечением и платформы с элементами ИИ (например, Microsoft MakeCode или Scratch с дополнительными расширениями), обеспечивают доступ к интерактивным инструментам и моделированию сложных систем. Они позволяют ученикам экспериментировать, быстро получать обратную связь и видеть результаты своей деятельности, что мотивирует к углубленному изучению технических дисциплин. Внедрение таких технологий также расширяет возможности проектной деятельности, давая возможность инициировать межпредметные связи, объединяя физику, информатику, математику и даже творчество.

Эффективная организация учебной деятельности с внедрением ИИ и робототехники требует методически продуманного подхода. В первую очередь, необходимо разрабатывать уроки, ориентированные на формирование конкретных компетенций, таких как алгоритмическое мышление, навыки программирования, работа с технической документацией и умение работать в команде. Оценка результатов должна стать комплексной — включать как количественные показатели (например, корректность программы или точность сборки робота), так и качественные (творческий подход, умение аргументировать решения). Важную роль играет использование междисциплинарных связей, когда технические задачи дополняются в рамках информатики, математики и естественных наук, что позволяет углубить понимание и увеличить мотивацию. Индивидуализация обучения предполагает подбор дифференцированных заданий и условий, позволяющих учитывать уровень подготовки и интересы каждого ученика, что особенно актуально при работе с ИИ, адаптирующим сценарии под пользователя.

Педагогическая роль на уроках труда (технологии) в цифровую эпоху существенно трансформируется. Сегодня учитель выступает не столько источником знаний, сколько фасилитатором — помощником в освоении комплексных технологий, наставником, способствующим развитию у учащихся самостоятельности, инициативности и цифровой грамотности. В новых условиях педагогу необходимо владеть навыками работы с программируемыми устройствами и системами ИИ, уметь стимулировать мотивацию и интерес через проектные и игровые задачи. Поддержка учеников включает создание позитивной и безопасной образовательной среды, формирование критического отношения к технологиям, развитие умения сотрудничать и разрешать конфликты. Данный подход требует от учителя постоянного профессионального роста, участия в семинарах, тренингах и обмене опытом с коллегами.

Внедрение ИИ и робототехники на уроках труда (технологии) поднимает важные этические и социальные проблемы. Безопасность использования технических средств — одна из ключевых задач, требующая учета норм техники безопасности и психологического комфорта учащихся. Важно обеспечить конфиденциальность и защита персональных данных, особенно при использовании облачных и сетевых платформ с элементами искусственного интеллекта. Формирование этического отношения к технологиям включает развитие у школьников понимания ответственности за свои действия и уважения к правам других пользователей. Детское представление о возможностях и ограничениях ИИ должно строиться на реальных знаниях, чтобы избежать как чрезмерного идеализма, так и опасений. Освещение этих вопросов в учебной программе способствует формированию у воспитанников социальной компетентности и гражданской позиции.

Перспективы развития уроков труда (технологии) с применением искусственного интеллекта и робототехники открывают направления, которые активно формируют будущее образования. Одним из них становится интеграция виртуальной и дополненной реальности, что позволяет создавать иммерсивные образовательные среды, приближая теоретические знания к практическому опыту. Геймификация учебного процесса стимулирует повышенную вовлеченность, применение игровых механик в командной работе и проектных решениях способствует развитию лидерских качеств. Новые платформы и образовательные комплекты, оснащённые сенсорными системами и ИИ, предполагают создание адаптивных моделей обучения, где каждый ученик двигается по индивидуальной траектории. Эти инновационные практики открывают перспективы глубокой интеграции технологий в образование и позволяют формировать у обучающихся практические навыки, востребованные в современных профессиях.

Первым практическим примером является модульный проект по созданию робота-помощника в школьной мастерской, реализованный с использованием образовательных наборов LEGO Mindstorms. В ходе проекта был разработан комплекс уроков: от основ механики и программирования до применения искусственного интеллекта для распознавания объектов и выполнения заданий. Организация командной работы обеспечила сотрудничество учеников с разными уровнями подготовки и интересами, что позволило реализовать принцип индивидуализации и социализации в одной деятельности. Результаты — выполненные проекты роботов, способных осуществлять помощь в мастерской, заметно повысили интерес обучающихся к техническому творчеству и стимулировали дальнейшее изучение сложных тем в области робототехники и ИИ.

Третий практический кейс связан с использованием облачной образовательной платформы Microsoft MakeCode в уроках технологии. Учитель интегрировал инструменты визуального программирования с модулями робототехники, что обеспечило удобный и доступный способ освоения концепций ИИ и автоматизации. Применение платформы позволило в режиме реального времени визуализировать алгоритмы и их влияние на поведение робота, способствуя развитию аналитических навыков. Индивидуальные и групповые проекты, реализованные с применением этого инструмента, демонстрировали разностороннее освоение материалов, а также способствовали формированию у школьников компетенций программирования и проектирования.

Таким образом, переход от робототехники к искусственному интеллекту на уроках труда и технологии открывает широкие перспективы для развития образовательного процесса, формируя у школьников современные компетенции. Важно учитывать существующие вызовы и системно работать над их преодолением, используя методические подходы и инновационные практики, а также развивать профессиональные компетенции педагогов. Только такой комплексный подход обеспечит эффективную интеграцию новых технологий в учебный процесс, способствуя формированию всесторонне развитой личности и специалиста будущего.

Список литературы

1. Бегишев И. Р, Хисамова З.И. Искусственный интеллект и робототехника: теоретико-правовые проблемы разграничения понятийного аппарата // Вестник Удмуртского университета. Серия «Экономика и право». 2020. №5.
2. Гулиева А. А, Гусейналиев К. А. Современная информатика: от робототехники до искусственного интеллекта // Universum: технические науки. 2023. №4-1 (109).
3. Чариева А., Гарлиева Дж Эволюция робототехники с искусственным интеллектом // Символ науки. 2024. №11-1-1.

1. file0.docx (20,1 КБ)

Опубликовано: 03.10.2025