Современные профессии в области робототехники, искусственного интеллекта и Интернета вещей
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока обучающиеся классифицируют не менее шести современных профессий в области робототехники, искусственного интеллекта и Интернета вещей, соотносят их с трудовыми задачами и аргументированно выбирают профессию для решения заданной практической ситуации.
- Сформировать представление о профессиях инженера-разработчика в области Интернета вещей, аналитика Интернета вещей, проектировщика инфраструктуры умного дома, инженера по робототехнике, специалиста по машинному обучению и специалиста по информационной безопасности.
- Научить выделять в описании профессии ключевые функции, необходимые знания, инструменты и ожидаемый результат труда.
- Развивать умение работать с цифровой информацией, сравнивать варианты, распределять роли в паре и аргументировать профессиональный выбор.
- Снизить тревожность перед ОГЭ по информатике через тренировку задания на анализ текста, таблицы и установление соответствия, а также показать практическую ценность информатических знаний.
Планируемые результаты
Личностные
- Проявляют интерес к профессиональному самоопределению и понимают связь школьной информатики с реальными видами деятельности.
- Осознают ответственность специалиста за безопасность, надёжность и последствия внедрения цифровых систем.
- Формируют готовность оценивать собственные интересы и сильные стороны без стереотипного деления профессий на «мужские» и «женские».
- Понимают, что профессиональный путь может включать постоянное обучение и освоение новых технологий.
Метапредметные
- Извлекают из текста и таблицы существенную информацию о профессиональных задачах и инструментах.
- Сравнивают профессии по заданным критериям и устанавливают соответствие между проблемой и специалистом.
- Работают в паре, распределяют роли, формулируют и защищают общий вывод.
- Планируют последовательность действий при выполнении задания и проверяют результат по критериям.
- Используют цифровые материалы и соблюдают правила безопасной и ответственной работы с информацией.
Предметные
- Знать назначение и основные трудовые функции профессий, связанных с робототехникой, искусственным интеллектом и Интернетом вещей.
- Уметь различать сбор и анализ данных, разработку устройств и программ, проектирование инфраструктуры и обеспечение информационной безопасности.
- Уметь соотносить профессиональную задачу с подходящей ролью специалиста.
- Владеть приёмом анализа описания профессии по критериям «задачи — знания и навыки — инструменты — результат».
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осмысливают личную заинтересованность в разных направлениях цифровой деятельности.
- Оценивают собственные сильные стороны: логическое мышление, интерес к технике, анализу данных, проектированию или коммуникации.
- Принимают ценность безопасного и этичного использования искусственного интеллекта и подключённых устройств.
- Формируют ответственное отношение к профессиональному выбору и результатам командной работы.
Регулятивные УУД
- Принимают учебную цель и составляют план анализа выбранной профессии.
- Распределяют время между чтением карточки, заполнением таблицы и подготовкой аргумента.
- Осуществляют взаимопроверку по критериям полноты и точности ответа.
- Находят ошибку в классификации профессии и корректируют первоначальное решение.
Познавательные УУД
- Выделяют ключевые слова и главную информацию в описании профессиональной деятельности.
- Классифицируют профессии по объекту труда: устройство, данные, программная модель, инфраструктура или безопасность.
- Строят причинно-следственную связь между потребностью заказчика и действиями специалиста.
- Преобразуют текстовую информацию в сравнительную таблицу и краткую схему.
Коммуникативные УУД
- Согласовывают решение в паре и распределяют роли «аналитик» и «докладчик».
- Задают уточняющие вопросы о задачах и ответственности специалиста.
- Аргументируют выбор, используя не менее двух признаков из карточки.
- Корректно принимают возражения и уточняют общий вывод.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию или интерактивную доску с изображениями робота, умного дома, датчиков, облачного сервиса и схемы Интернета вещей.
- Распечатать карточки с описаниями шести профессий: по одной карточке на пару, всего по числу пар в классе.
- Подготовить карточки с четырьмя практическими ситуациями для задания на установление соответствия — по одной на пару.
- Распечатать лист анализа профессии на каждого ученика: «задачи — знания и навыки — инструменты — результат — риски».
- Вывести на доску памятку «Как анализировать профессию»: найти объект труда, действие специалиста, используемые технологии и результат.
- Подготовить мини-тест в формате ОГЭ с пятью заданиями на выбор ответа и установление соответствия.
- Проверить работу интерактивной доски, проектора и компьютера; заранее открыть презентацию и цифровую доску для фиксации ответов.
- Подготовить стикеры трёх цветов для рефлексии: зелёный — «могу объяснить», жёлтый — «нужен пример», красный — «пока затрудняюсь».
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (4 мин)
Цель этапа: включить обучающихся в обсуждение профессионального будущего и обозначить практическую значимость темы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель приветствует класс и показывает на экране изображение умного дома: датчики, освещение, камера и голосовой помощник. Учитель говорит: "Представьте, что через пять лет вы приходите в компанию, где нужно сделать безопасный умный дом. Один специалист разрабатывает устройство, другой анализирует данные, третий проектирует сеть, а четвёртый защищает систему. Как понять, кто за что отвечает? Сегодня мы разберём реальные профессиональные роли. Не нужно уже сейчас выбирать профессию навсегда: наша задача — научиться ориентироваться в мире цифрового труда." | Рассматривают схему, называют знакомые устройства и предполагают: "Нужны программист, инженер, специалист по безопасности, аналитик данных". |
2 мин | Учитель организует приём «Подумай — обсуди в паре — поделись»: "Сначала за 30 секунд запишите профессию, связанную с цифровыми технологиями, которая вам уже известна. Затем обсудите с соседом, какую задачу она решает. После этого две-три пары поделятся ответами." | Индивидуально записывают профессию, обсуждают её с соседом и формулируют ответ: "Разработчик создаёт программу", "инженер собирает и проверяет устройство". |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что за привычным словом «робот» или «умный дом» скрывается команда специалистов. Теперь выясним, какие знания нужны каждому из них и чем их задачи отличаются."
Этап 2. Актуализация знаний и связь с ОГЭ (6 мин)
Цель этапа: актуализировать понятия «данные», «алгоритм», «датчик», «сеть» и потренировать анализ информационной модели.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель выводит на экран цепочку «датчик — сеть — обработка данных — действие устройства» и говорит: "Посмотрите на схему. Датчик фиксирует температуру, сеть передаёт значение, программа анализирует его, а исполнитель включает отопление. Назовите, где здесь данные, алгоритм, сеть и исполнитель. Почему ошибка в одном звене может повлиять на всю систему?" | По очереди называют элементы: "Температура — данные, правило включения — алгоритм, Wi-Fi или другая сеть — канал передачи, отопление — исполнитель". Формулируют вывод: "Ошибка датчика или передачи приведёт к неправильному действию". |
3 мин | Учитель раздаёт мини-задание в формате ОГЭ: "Установите соответствие: 1) измеряет температуру; 2) хранит результаты измерений; 3) передаёт данные; 4) выполняет команду. Варианты: А — датчик, Б — сервер, В — сетевой модуль, Г — исполнитель. Работайте две минуты, затем проверим по цепочке." | В парах записывают соответствие «1–А, 2–Б, 3–В, 4–Г», объясняют выбор и сверяют его с эталоном на экране. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы повторили, из каких элементов складывается цифровая система. Теперь используем эту модель, чтобы понять, какой специалист отвечает за каждый участок работы."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать учебную задачу — научиться выбирать подходящего специалиста по описанию профессиональной проблемы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает четыре ситуации: "В городе установлены тысячи датчиков, но компания не понимает, какие данные важны. Вторая ситуация: устройство измеряет влажность, но его нужно спроектировать и запрограммировать. Третья: в доме разные устройства не соединяются между собой. Четвёртая: злоумышленник пытается получить доступ к камерам. Кто должен решать каждую проблему?" | Высказывают гипотезы: "Аналитик", "инженер-разработчик", "проектировщик инфраструктуры", "специалист по безопасности". |
2 мин | Учитель уточняет: "Как доказать, что выбранная профессия подходит? Какие признаки будем искать в тексте? Предлагаю четыре критерия: объект труда, основная задача, инструменты и результат. Сформулируйте цель урока одним предложением." | Формулируют цель: "Научиться по описанию определять профессию и объяснять свой выбор по нескольким признакам". Записывают критерии в лист анализа. |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: мы не просто запомним названия профессий, а научимся распознавать их по реальным задачам. Переходим к работе с профессиональными карточками."
Этап 4. Открытие нового знания. Работа в парах с карточками (10 мин)
Цель этапа: раскрыть содержание современных профессий через анализ трудовых задач и создание краткого профессионального профиля.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт каждой паре карточку одной профессии и объясняет приём «Экспертная пара»: "Прочитайте текст, подчеркните глаголы, обозначающие действия специалиста, и заполните лист анализа. Инженер-разработчик Интернета вещей создаёт устройства и программные модули, подключает датчики и проверяет обмен данными. Аналитик Интернета вещей собирает, очищает и исследует данные, ищет закономерности и готовит рекомендации. Проектировщик инфраструктуры умного дома планирует размещение устройств, протоколы связи и взаимодействие систем. Инженер по робототехнике проектирует механизмы и алгоритмы управления роботами. Специалист по машинному обучению обучает модели на данных и проверяет качество прогнозов. Специалист по информационной безопасности защищает устройства, сети и данные от несанкционированного доступа." | Читают карточку, подчёркивают действия специалиста, распределяют роли: один выделяет задачи, другой фиксирует инструменты и результат. |
5 мин | Учитель обращается к парам: "Теперь заполните четыре поля. В поле «задачи» запишите два действия, в поле «инструменты» — технологии или виды данных, в поле «результат» — что получает заказчик. Если встречается незнакомое слово, не переписывайте его бездумно: попробуйте определить значение по контексту." Учитель консультирует пары и задаёт вопросы: "Что именно создаёт этот специалист? Что будет считаться успешным результатом?" | Заполняют лист анализа. Например, для аналитика пишут: "обрабатывает данные датчиков; ищет закономерности; использует таблицы, базы данных и средства визуализации; результат — выводы и рекомендации". |
3 мин | Учитель организует краткий обмен: "Каждая пара назовёт профессию и одну отличительную задачу. Слушатели показывают зелёный стикер, если признак достаточен для различения, или жёлтый, если нужно уточнение." Учитель фиксирует на доске таблицу «Профессия — объект — результат». | Представляют по одному выводу: "Проектировщик инфраструктуры соединяет устройства в единую систему", "инженер-разработчик создаёт устройство и код", "аналитик превращает данные в рекомендации". Слушатели оценивают полноту признака. |
Запись в тетрадях
- Инженер-разработчик Интернета вещей — создаёт и тестирует устройства, датчики и программные модули.
- Аналитик Интернета вещей — собирает, обрабатывает и интерпретирует данные подключённых устройств.
- Проектировщик инфраструктуры умного дома — планирует взаимодействие устройств, сети и сервисов.
- Инженер по робототехнике — разрабатывает конструкции и алгоритмы управления роботами.
- Специалист по машинному обучению — обучает и проверяет модели, работающие с данными.
- Специалист по информационной безопасности — защищает устройства, сети и данные.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Названия профессий могут звучать сложно, но их можно различать по действию и результату. Теперь проверим, сможете ли вы применить этот способ анализа к новым ситуациям, а не только к знакомой карточке."
Этап 5. Первичное закрепление и межпредметная задача (7 мин)
Цель этапа: применить знания в контексте городской среды и связать информатику с физикой, математикой и обществознанием.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
4 мин | Учитель раздаёт парам кейс: "В школе хотят снизить расход электроэнергии. Датчики освещённости передают показания, система включает свет только при необходимости, а администрация получает отчёт за месяц. Для проекта нужно: 1) разработать устройство и программу; 2) определить, в какие часы расход максимален; 3) спроектировать размещение датчиков и сеть; 4) защитить доступ к отчётам. Выберите специалиста для каждого пункта и объясните два решения." | Соотносят задачи и профессии: «1 — инженер-разработчик, 2 — аналитик, 3 — проектировщик инфраструктуры, 4 — специалист по информационной безопасности». Записывают по одному аргументу к каждому соответствию. |
3 мин | Учитель проводит проверку приёмом «Микрофон»: "Назовите только номер задачи, профессию и ключевой аргумент. Если другая пара не согласна, начните возражение со слов «Мы считаем иначе, потому что…»." | Озвучивают ответы: "Пункт 2 — аналитик, потому что он сравнивает данные и находит закономерности". При необходимости корректируют классификацию. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что один проект требует разных специалистов. Информатика соединяется с физикой через работу датчиков, с математикой — через анализ измерений, а с обществознанием — через ответственность за безопасность и решения людей. Теперь каждый проверит себя индивидуально."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Цель этапа: диагностировать индивидуальное понимание различий между профессиями и закрепить формат заданий ОГЭ.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
5 мин | Учитель раздаёт индивидуальный лист: "Выполните три задания. Первое: выберите профессию, которая анализирует большие массивы данных датчиков. Второе: установите соответствие между задачей и специалистом. Третье: в двух предложениях объясните, почему проектировщик инфраструктуры не заменяет аналитика. Работайте самостоятельно, не сверяйтесь с соседом." | Решают задания: выбирают аналитика; устанавливают соответствия; пишут объяснение: "Проектировщик определяет, как устройства будут соединены, а аналитик исследует полученные данные и делает выводы". |
2 мин | Учитель выводит эталон: "Проверьте не только буквы ответов, но и объяснение. За правильный выбор — один балл, за каждое верное соответствие — по баллу, за точное объяснение различия — два балла. Отметьте количество баллов и поставьте знак вопроса возле места затруднения." | Сверяют работу с эталоном, подсчитывают баллы, отмечают ошибку или ставят знак «+» рядом с полностью понятным заданием. |
Эталон решения
Задание на различение ролей: инженер-разработчик отвечает за создание устройства и программного модуля; аналитик — за обработку и интерпретацию данных; проектировщик инфраструктуры — за архитектуру взаимодействия устройств и сети; специалист по безопасности — за защиту доступа, данных и каналов связи. Поэтому проектировщик и аналитик решают разные задачи, хотя оба участвуют в одном проекте.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Индивидуальная проверка показала, какие различия уже понятны, а какие требуют повторения. Последним шагом станет осознанный профессиональный выбор и рефлексия: что из сегодняшнего материала может быть полезно именно вам."
Этап 7. Рефлексия и домашнее задание (7 мин)
Цель этапа: обобщить знания, оценить продвижение и перевести результат урока в личный план дальнейшего изучения.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель предлагает приём «Светофор»: "Выберите стикер. Зелёный означает: я могу по описанию определить профессию и назвать её задачу. Жёлтый — я понимаю общий смысл, но путаю две роли. Красный — мне нужен дополнительный пример. На обратной стороне допишите одно предложение: «Больше всего меня заинтересовала профессия…, потому что…»." | Выбирают цвет стикера и дописывают личный вывод: "Меня заинтересовал аналитик, потому что мне нравится искать закономерности в данных" или "Инженер по робототехнике, потому что мне интересно создавать устройства". |
2 мин | Учитель возвращается к проблемному вопросу: "Кто нужен для умного дома и почему одного специалиста недостаточно? Назовите не менее трёх ролей и распределите между ними задачи." | Формулируют общий ответ: "Нужны разработчик, аналитик, проектировщик и специалист по безопасности, потому что устройство нужно создать, подключить, проверить данные и защитить". |
2 мин | Учитель объясняет домашнюю работу: "Выберите один уровень. Важно не копировать определение, а показать, какие задачи выполняет специалист и какой результат он создаёт. Дополнительное задание можно выполнить в виде небольшой схемы или таблицы." | Записывают выбранный уровень домашнего задания и контрольные вопросы, задают уточнения по объёму и критериям. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы научились видеть за названием профессии конкретные задачи, инструменты и результат. Ошибка в классификации — это не повод тревожиться, а сигнал, какую связь нужно повторить. Дома вы выберете один цифровой профессиональный маршрут, а на следующем уроке обсудим, какие знания и учебные проекты помогают к нему приблизиться."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — правильно определены все четыре профессии в кейсе, заполнены не менее четырёх полей анализа, приведены аргументы по каждому выбору, ответ оформлен ясно и без фактических ошибок.
- «4» — правильно определены не менее трёх профессий, заполнены основные поля анализа, допущена одна неточность в названии инструмента или результате, общий вывод аргументирован.
- «3» — правильно определены не менее двух профессий, приведены отдельные верные признаки, но объяснение неполное или смешивает задачи аналитика, разработчика и проектировщика.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о профессиях в робототехнике, искусственном интеллекте и Интернете вещей? | Выявление осознания ключевых предметных знаний и расширения представлений о профессиональном мире. |
По какому признаку вы различаете инженера-разработчика, аналитика и проектировщика инфраструктуры? | Проверка понимания различий по объекту труда, действию и результату. |
Какое задание оказалось самым сложным и почему? | Выявление точек затруднения в анализе текста и установлении соответствия. |
Какая профессия заинтересовала вас и какие школьные знания для неё нужны? | Связь учебного материала с профессиональным самоопределением и личной мотивацией. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы увидели, что современные цифровые проекты создаются командой, а не одним универсальным специалистом. Важно не путать создание устройства, анализ данных, проектирование сети и защиту информации. Если вы ошиблись в одном задании, спокойно найдите ключевой глагол: «создаёт», «анализирует», «соединяет» или «защищает». На следующем уроке мы рассмотрим, какие образовательные маршруты и учебные проекты помогают развивать навыки для этих профессий."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить таблицу по трём профессиям урока: название, две трудовые задачи, используемые данные или устройства, ожидаемый результат. Добавить краткий ответ на вопрос, какая из трёх профессий кажется наиболее понятной. | Закрепляет умение извлекать признаки профессии и проверять точность различения ролей. |
Средний (повышающий) | Разобрать одну ситуацию: «В квартире нужно автоматически регулировать освещение, отопление и безопасность». Определить не менее четырёх специалистов, распределить между ними задачи и изобразить взаимодействие в виде схемы из пяти–семи блоков. | Развивает системное мышление, умение распределять функции и представлять проект как информационную систему. |
Продвинутый (дополнительный) | Подготовить мини-профиль выбранной профессии на 8–10 предложений: какие задачи она решает, какие знания нужны, какие риски и этические вопросы возникают при работе с данными или искусственным интеллектом, какой первый учебный проект можно выполнить. | Формирует навык самостоятельного исследования, аргументации профессионального выбора и ответственного отношения к цифровым технологиям. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Кто анализирует данные подключённых устройств?», «Чем разработчик отличается от проектировщика инфраструктуры?», «Почему специалисту по информационной безопасности важно знать устройство сети?», «Назовите один навык, который вы хотели бы развить для выбранной профессии».
