infojournalИнформатика и образованиеInformatics and education0234-04532658-7769Publishing House Education and Informatics10.32517/0234-0453-2019-34-6-7-15infojournal-415Research ArticleОБЩИЕ ВОПРОСЫGENERAL ISSUESОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ОБУЧЕНИЮ ЭЛЕМЕНТАМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИBASIC APPROACHES TO TEACHING ELEMENTS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN THE SCHOOL COURSE OF INFORMATICShttps://orcid.org/0000-0002-1388-4269ЛевченкоИ. В.LevchenkoI. V.

доктор пед. наук, профессор, профессор кафедры информатики и прикладной математики, Институт цифрового образования

Doctor of Sciences (Education), Professor, Professor at the Department of Informatics and Applied Mathematics, Institute of Digital Education

ira-lev@yandex.ruМосковский городской педагогический университетРоссияMoscow City UniversityRussian Federation20191609201906715Copyright © Левченко И.В., 20192019Левченко И.В.Levchenko I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://info.infojournal.ru/jour/article/view/415

В статье рассмотрена целесообразность обучения элементам искусственного интеллекта в школьном курсе информатики и выявлена проблема в определении основных подходов к такому обучению. Целью данной статьи является раскрытие возможности формирования содержания школьного курса информатики в области искусственного интеллекта на основе системнодеятельностного, фундаментального и межпредметного подходов. Анализ научно-методической и учебно-дидактической литературы в области искусственного интеллекта, обобщение и систематизация опыта обучения элементам искусственного интеллекта школьников позволили определить цели обучения элементам искусственного интеллекта в школьном курсе информатики; раскрыть требования к формированию понятий в области искусственного интеллекта; выделить в курсе информатики основной школы систему знаний, на базе которой возможно обучение элементам искусственного интеллекта; выявить межпредметные связи, реализация которых позволит школьникам успешно овладеть знаниями и умениями в области искусственного интеллекта. Результаты проведенного исследования являются методологической основой для формирования содержания обучения в области искусственного интеллекта, и их возможно использовать для разработки разделов школьного курса информатики, связанных с искусственным интеллектом, а также элективных курсов общеобразовательной школы. Материалы исследования могут быть полезны специалистам в области методики обучения информатике и учителям информатики.

The article discusses the feasibility of teaching the elements of artificial intelligence in school course of informatics and identified a problem in determining the main approaches to such training. The purpose of this article is to reveal the possibility of forming the content of school course of informatics in the field of artificial intelligence based on system-activity, fundamental and interdisciplinary approaches. The analysis of the scientific-methodological and educational didactic literature in the field of artificial intelligence, the generalization and systematization of the experience of teaching the elements of artificial intelligence to schoolchildren made it possible to determine the goals of teaching the elements of artificial intelligence in school course of informatics; reveal the requirements for the formation of concepts in the field of artificial intelligence; highlight in course of informatics for basic school a knowledge system on the basis of which it is possible to teach elements of artificial intelligence; to identify intersubject communications, the implementation of which will allow schoolchildren to successfully master knowledge and skills in the field of artificial intelligence. The results of the study are a methodological basis for the formation of the content of training in the field of artificial intelligence and they can be used to develop sections of school course of informatics related to artificial intelligence, as well as elective courses in secondary school. The research materials may be useful to specialists in the field of informatics teaching methods and informatics teachers.

школьный курс информатикиисскусственный интеллектметодика обучения информатикеобщее образование школьниковмежпредметные связифундаментализация обучениясистемно-деятельностный подходэлективные курсыschool course of informaticsartificial intelligencemethods of teaching informaticsgeneral education of schoolchildrenintersubject communicationsfundamentalization of trainingsystem-activity approachelective coursesГосударственное задание Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования города Москвы «Московский городской педагогический университет» на 2018/2019 учебный годThe state task of the Moscow Autonomous Educational Institution of Higher Education of the City of Moscow “Moscow City University” for the 2018/2019 academic year.ReferencesНациональный доклад Российской Федерации на II Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» // Информатика и образование. 1996. № 5. С. 1–20.Natsional’nyj doklad Rossijskoj Federatsii na II Mezhdunarodnom kongresse YUNESKO “Obrazovanie i informatika” [The national report of the Russian Federation at the II International Congress of UNESCO “Education and Informatics”]. Informatika i obrazovanie — Informatics and Education, 1996, no. 5, p. 1–20. (In Russian.)Поспелов Д. А. Становление информатики в России // Информатика. 1999. № 19. С. 7–10.Pospelov D. A. Stanovlenie informatiki v Rossii [The formation of informatics in Russia]. Informatika — Informatics, 1999, no. 19, p. 7–10. (In Russian.)Колин К. К. Информатика как фундаментальная наука // Информатика и образование. 2007. № 6. С. 46–55.Colin K. K. Informatika kak fundamental’naya nauka [Informatics as a fundamental science]. Informatika i obrazovanie — Informatics and Education, 2007, no. 6, p. 46–55. (In Russian.)Ясницкий Л. Н., Данилевич Т. В. Современные проблемы науки. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. 294 c.Yasnitsky L. N., Danilevich T. V. Sovremennye problemy nauki [Modern problems of science]. Moscow, BINOM. Laboratoriya znanii, 2008. 294 p. (In Russian.)Каймин В. А., Щеголев А. Г., Ерохина Е. А., Федюшин Д. П. Основы информатики и вычислительной техники. М.: Просвещение, 1989. 272 с.Kaimin V. A., Schegolev A. G., Erokhina E. A., Fedyushin D. P. Osnovy informatiki i vychislitel’noj tekhniki [Fundamentals of computer science and computing]. Moscow, Prosveschenie, 1989. 272 p. (In Russian.)Семакин И. Г., Залогова Л. А., Русаков С. В., Шестакова Л. В. Информатика. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 1998. 464 с.Semakin I. G., Zalogova L. A., Rusakov S. V., Shestakova L. V. Informatika [Computer science]. Moscow, Laboratoriya Bazovih Znanii, 1998. 464 p. (In Russian.)Ясницкий Л. Н. Искусственный интеллект. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. 197 c.Yasnitsky L. N. Iskusstvennyj intellekt [Artificial intelligence]. Moscow, BINOM. Laboratoriya znanii, 2012. 197 p. (In Russian.)Калинин И. А., Самылкина Н. Н. Информатика. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 212 с.Kalinin I. A., Samylkina N. N. Informatika [Computer science]. Moscow, BINOM. Laboratoriya znanii, 2013. 212 p. (In Russian.)Семакин И. Г., Ясницкий Л. Н. О возможностях преподавания «Искусственного интеллекта» в общеобразовательной школе. http://www.lbz.ru/metodist/lections/12/ files/about.pdfSemakin I. G., Yasnitsky L. N. O vozmozhnostyakh prepodavaniya “Iskusstvennogo intellekta” v obshheobrazovatel’noj shkole [On the possibilities of teaching “Artificial intelligence” in secondary school]. (In Russian.) Available at: http://www.lbz.ru/metodist/lections/12/files/about.pdfЛопатин А. К., Плеханова М. В. О необходимости изучения основ «Искусственного интеллекта» в школьном курсе информатики // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Математика, физика, химия, информатика. Теория и практика». Коломна: ГСГУ, 2015. С. 167–169.Lopatin A. K., Plekhanova M. V. O neobkhodimosti izucheniya osnov “Iskusstvennogo intellekta” v shkol’nom kurse informatiki [On the need to study the basics of “Artificial Intelligence” in the school course of computer science]. Materiali Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferencii “Matematika, fizika, himiya, informatika. Teoriya i praktika” [Proc. All-Russ. Scientific and Practical Conf. “Mathematics, Physics, Chemistry, Informatics. Theory and Practice”]. Kolomna, GSGU, 2015, p. 167–169. (In Russian.)Murphy R. F. Artificial intelligence applications to support K–12 teachers and teaching: a review of promising applications, challenges, and risks. Santa Monica, CA: RAND Corporation, 2019. 20 p. DOI: 10.7249/PE315Murphy R. F. Artificial intelligence applications to support K–12 teachers and teaching: a review of promising applications, challenges, and risks. Santa Monica, CA, RAND Corporation, 2019. 20 p. DOI: 10.7249/PE315В КНР появился первый школьный учебник по основам искусственного интеллекта // РИА Новости. 28.04.2018. https://ria.ru/20180428/1519657500.htmlV KNR poyavilsya pervyj shkol’nyj uchebnik po osnovam iskusstvennogo intellekta [The first school textbook on the basics of artificial intelligence appeared in the PRC]. RIА Novosti. 28.04.2018. (In Russian.) Available at: https:// ria.ru/20180428/1519657500.htmlГриншкун А. В. Информационные технологии в школьном курсе информатики как объект изучения и средство обучения // Студенческая наука. М.: Экон-Информ, 2018. С. 169–173.Grinshkun A. V. Informatsionnye tekhnologii v shkol’nom kurse informatiki kak ob”ekt izucheniya i sredstvo obucheniya [Information technology in the school course of informatics as an object of study and a means of learning]. Studencheskaya nauka — Student science. Moscow, Econ-Inform, 2018, p. 169–173. (In Russian.)Босова Л. Л. Современные тенденции развития школьной информатики в России и за рубежом // Информатика и образование. 2019. № 1. C. 22–32.Bosova L. L. Sovremennye tendentsii razvitiya shkol’noj informatiki v Rossii i za rubezhom [Modern trends in the development of school informatics in Russia and abroad]. Informatika i obrazovanie — Informatics and Education, 2019, no. 1, p. 22–32. (In Russian.)Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 6 октября 2009 года № 373 «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования». http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_96801/Prikaz Ministerstva obrazovaniya i nauki Rossijskoj Federatsii ot 6 oktyabrya 2009 goda № 373 “Ob utverzhdenii i vvedenii v dejstvie federal’nogo gosudarstvennogo obrazovatel’nogo standarta nachal’nogo obshhego obrazovaniya” [Order of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation of October 6, 2009 No. 373 “On approval and implementation in the framework of the Federal State Educational Standard of Primary General Education”]. (In Russian.) Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_96801/Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 декабря 2010 года № 1897 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования». http:// www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_110255/Prikaz Ministerstva obrazovaniya i nauki Rossijskoj Federatsii ot 17 dekabrya 2010 goda № 1897 “Ob utverzhdenii federal’nogo gosudarstvennogo obrazovatel’nogo standarta osnovnogo obshhego obrazovaniya” [Order of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation of December 17, 2010 No. 1897 “On approval of the Federal State Educational Standard of Basic General Education”]. (In Russian.) Available at: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_110255/Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012 года № 413 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования». http://www. consultant.ru/document/cons_doc_LAW_131131/Prikaz Ministerstva obrazovaniya i nauki Rossijskoj Federatsii ot 17 maya 2012 goda № 413 “Ob utverzhdenii federal’nogo gosudarstvennogo obrazovatel’nogo standarta srednego obshhego obrazovaniya” [Order of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation of May 17, 2012 No. 413 “On approval of the Federal State Educational Standard of Secondary General Education”]. (In Russian.) Available at: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_ LAW_131131/Зверева Е. М. Школьный курс информатики в условиях вариативного образовательного процесса // Студенческая наука. М.: Экон-Информ, 2018. С. 230–236.Zvereva E. M. Shkol’nyj kurs informatiki v usloviyakh variativnogo obrazovatel’nogo protsessa [School course of computer science in a varied educational process]. Studencheskaya nauka — Student science. Moscow, Econ-Inform, 2018, p. 230–236. (In Russian.)Левченко И. В. Формирование инвариантного содержания школьного курса информатики как элемента фундаментальной методической подготовки учителей информатики // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2009. № 3. С. 61–64.Levchenko I. V. Formirovanie invariantnogo soderzhaniya shkol’nogo kursa informatiki kak ehlementa fundamental’noj metodicheskoj podgotovki uchitelej informatiki [Formation of the invariant maintenance of the school course of computer science as element of fundamental methodical preparation of teachers of computer science]. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Informatizatsiya obrazovaniya — Bulletin of People’s Friendship University of Russia. Series: Informatization of Education, 2009, no. 3, p. 61–64. (In Russian.)Левченко И. В., Карташова Л. И. Использование межпредметных связей информатики для развития познавательной мотивации старшеклассников // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2010. № 1. С. 35–40.Levchenko I. V., Kartashova L. I. Ispol’zovanie mezhpredmetnykh svyazej informatiki dlya razvitiya poznavatel’noj motivatsii starsheklassnikov [Use of intersubject communications of computer science for development of informative motivation of senior pupils]. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Informatizatsiya obrazovaniya — Bulletin of People’s Friendship University of Russia. Series: Informatization of Education, 2010, no. 1, p. 35–40. (In Russian.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.