Využití umělé inteligencepři výzkumu znalostí žáků gymnázia o vnější stavbě těla vybraných skupin hmyzu

• Název práce v češtině: Využití umělé inteligencepři výzkumu znalostí žáků gymnázia o vnější stavbě těla vybraných skupin hmyzu
• Název v anglickém jazyce: The use of artificial intelligence in research of the knowledge of secondary school students about the external body structure of selected groups of insects
• Akademický rok vypsání: 2023/2024
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra učitelství a didaktiky biologie (31-180)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Jan Mourek, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 11.10.2023
• Datum zadání: 11.10.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 03.01.2024

Seznam odborné literatury

Farnsworth, B. E. (2013). Conservation photography as environmental education: Focus on the pedagogues. In The Media, Animal Conservation and Environmental Education (pp. 87-105). Routledge.
Gunning, D., & Aha, D. (2019). DARPA’s explainable artificial intelligence (XAI) program. AI magazine, 40(2), 44-58.
Chatterjee, A. (2022). Art in an age of artificial intelligence. Frontiers in Psychology, 13, 1024449.
Leivas Pozzer, L., & Roth, W. M. (2003). Prevalence, function, and structure of photographs in high school biology textbooks. Journal of research in science teaching, 40(10), 1089-1114.
Singh, S., & Riedel, S. (2016, March). Creating interactive and visual educational resources for ai. In Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence (Vol. 30, No. 1).
Smith, K. U. (1960). The scientific principles of textbook design and illustration. Audio visual communication review, 27-49.
Zhai, X., Chu, X., Chai, C. S., Jong, M. S. Y., Istenic, A., Spector, M., ... & Li, Y. (2021). A Review of Artificial Intelligence (AI) in Education from 2010 to 2020. Complexity, 2021, 1-18.

Předběžná náplň práce

Tato diplomová práce bude sledovat schopnost žáků vyššího stupně gymnázia určovat zástupce vybraných skupin hmyzu podle fotografií, na základě typických morfologických znaků. Studentům budou předloženy fotografie zástupců hmyzu se správně zobrazenými určovacími znaky a upravené fotografie, do kterých budou pomocí záměrně vloženy chyby (např. jiný počet končetin, křídel, upravená délka tykadel apod.). Fotografie budou vygenerovány pomocí umělé inteligence (Artificial Intelligence = AI). Úkolem respondentů bude rozhodnout, která z fotografií je správná a svůj výběr zdůvodnit.
Pro výzkum budou sestaveny dvě skupiny respondentů. Jednou z nich budou žáci vyššího gymnázia - 1. ročník, jenž ještě neabsolvoval v rámci výuky biologie zoologii bezobratlých, a 3. ročník, který již zoologii absolvoval (cca 200 respondentů). Výzkum pak bude doplněn o referenční (expertní) skupinu profesionálních entomologů s dokončeným VŠ vzděláním (přibližně 10), která bude plnit stejné úkoly.
Cílem bude zjistit schopnost respondentů rozlišit správný obrázek od obrázků s chybami. Respondent bude mít na výběr celkem ze čtyř fotografií, z nichž bude pouze jedna vyobrazovat zástupce se správnou stavbou těla. Test bude obsahovat celkem deset zástupců různých skupin hmyzu, kteří budou vybráni z položek standardizovaného entomologického dotazníku EntoEdu. Odpovědi budou sbírány pomocí testu v tištěné podobě, kde respondent označí správnou odpověď, a zároveň bude mít za úkol vyznačit znaky (tedy chyby), díky nimž se pro svou odpověď rozhodl.