Урок для 6 класса о том, как искусственный интеллект помогает охране природы. Разберём наблюдения за животными и растениями, проверим вывод по снимкам и подготовим небольшое исследование по первичным источникам.
Скачать PDF с материалами урока
Содержание урока
01. Цель урока
Научиться объяснять помощь искусственного интеллекта в охране животных и растений и проверять, какие выводы позволяют сделать наблюдения.
К концу урока ученики смогут:
- Объяснять, что распознаёт ИИ на снимках фотоловушек.
- Различать число кадров, появлений в кадре и отдельных животных.
- Учитывать место, время и перерывы наблюдения.
- Находить в первичном источнике подтверждение применения ИИ для животных и растений.
- Предлагать совместную работу системы и специалистов по охране природы.
02. Ход урока
| Этап | Мин | Учитель | Ученики |
|---|---|---|---|
| 1. Вход в тему: ночной посетитель | 5 | Ставит вопрос о наблюдении за животными. | Предлагают объяснения записи камеры. |
| 2. От снимка к наблюдению | 9 | Объясняет распознавание и проверку материала. | Читают схему, обсуждают пропуски. |
| 3. Полевой журнал: что можно сосчитать | 11 | Организует парную работу с записями. | Считают появления, находят границы вывода. |
| 4. Исследование: животные и растения | 15 | Распределяет источники, проводит обсуждение. | Проверяют сведения и защищают общий вывод. |
| 5. Итоги урока | 5 | Проверяет пять результатов. | Отвечают самостоятельно и сверяют ответы. |
03. Этап 1. Вход в тему: ночной посетитель ≈ 5 мин
Говорим ученикам
Сегодня выясним, как искусственный интеллект помогает сохранять животных и растения. Для охраны редкого вида нужно знать, где его встречают и как меняются наблюдения о нём. Наблюдатель не может постоянно стоять на каждой лесной тропе. Фотоловушка, камера с автоматическим срабатыванием, сохраняет снимки, когда её датчик замечает движение. Затем снимки нужно разобрать.
Задание. Двенадцать снимков — две версии
Камера у кормовой тропы сделала за ночь 12 снимков. Сотрудник заповедника хочет выбрать время тихого обхода, чтобы меньше тревожить животных. В парах предложите две разные последовательности событий, каждая из которых могла дать 12 снимков, но потребовала бы разного времени обхода. Укажите время событий, число животных в кадрах и запись, по которой можно проверить каждую версию. Не добавляйте новую технику или вторую камеру.
Ответы для учителя
Например: одна особь несколько раз возвращалась к тропе вечером в поисках корма; другая возможная версия — группа животных прошла перед рассветом, а камера сделала серию кадров. Для первой версии нужно проверить вечерние метки времени и повторяемые приметы, для второй — время серии и сколько животных видно одновременно. Время тихого обхода выбирают вне наблюдавшегося периода активности; само количество кадров выбора не определяет. Засчитывайте другие правдоподобные версии с разными временными решениями, явно названными действиями животных и проверяемыми следами на снимках. Версии пока не являются установленными событиями.
Говорим ученикам
Одна и та же особь, то есть одно отдельное животное, может попасть в несколько кадров. На другом кадре окажутся сразу несколько животных. Это похоже на учёт входов в библиотеку: читатель вышел за забытой тетрадью и вернулся. Входов стало два, а читатель остался один. Нам понадобятся не только названия видов, но и сведения о самих наблюдениях.
04. Этап 2. От снимка к наблюдению ≈ 9 мин
Говорим ученикам
Модель распознавания изображений учится на размеченных примерах: люди указали, что находится на снимках. После обучения модель предлагает название вида для нового кадра. Сотрудник проверяет результат, особенно если животное видно плохо. Программа помогает быстрее отобрать пустые кадры и снимки, на которых может быть нужный вид. Но название вида ещё не говорит, сколько отдельных животных живёт в лесу.
Говорим ученикам
На схеме показаны два разных пути: по снимкам можно собрать наблюдения о виде, а для учёта отдельных животных нужны дополнительные основания. Если камера не работала, пустое место в журнале означает отсутствие записи. Если камера работала, но животное в кадр не попало, это всё равно не доказывает, что животных нет на всей территории. Поле зрения камеры ограничено. Поэтому в журнале сохраняют место, время и сведения о работе оборудования.
Реальный случай. Снимки, которые долго ждали разбора
17 декабря 2019 года Google и природоохранные партнёры сообщили о Wildlife Insights — платформе для анализа фотоловушек. Исследователи могли загружать снимки, распознавать виды и изучать наблюдения на карте. Отдельная трудность — пустые кадры: камера срабатывает и на движение растительности. ИИ помогает разбирать архив, а качество природоохранного вывода зависит от проверки наблюдений.
Для учителя
Спросите: «Камера неделю была выключена. Можно ли отметить в отчёте, что животные неделю не появлялись?» Ожидаемый ответ: нет, за эту неделю нет наблюдений. Проверяйте различие между событием и записью события.
05. Этап 3. Полевой журнал: что можно сосчитать ≈ 11 мин
Говорим ученикам
Исследователь отделяет то, что видно, от того, что только предполагает. Два животных в одном кадре должны быть двумя разными особями. А животное на следующем кадре может оказаться одним из них. Без различимых признаков уверенно соединить или разделить такие наблюдения нельзя. Проверим, какие числа можно получить при таком ограничении.
Задание. Четыре кадра
В парах прочитайте журнал. На всех кадрах один вид. Индивидуальные приметы не различимы; между съёмками животные могли перемещаться. Изображения проверены сотрудником.| Кадр | Камера и время | Что видно |
|---|---|---|
| А | Тропа, 06:40 | Два животных одновременно |
| Б | Тропа, 06:41 | Одно животное |
| В | Ручей, 08:00 | Одно животное |
| Г | Ручей, 08:02 | Одно животное |
- Запишите число кадров и общее число появлений животных в кадрах.
- Найдите наименьшее и наибольшее возможное число отдельных животных именно на этих снимках. Объясните обе границы.
- Исправьте фразу отчёта: «По этому журналу во всём заповеднике живёт столько же животных».
Ответы для учителя
Кадров 4, появлений 5. Минимум 2 особи: две видны одновременно на А, остальные появления могут принадлежать им. Максимум 5: каждое появление могло принадлежать новой особи. Точное число в этих границах не известно. Правильная редакция отчёта: «В четырёх кадрах зафиксировано пять появлений; на них не менее двух и не более пяти отдельных животных. Численность во всём заповеднике по журналу не установлена». Не засчитывайте 5 как точное число животных или перенос границ на весь заповедник.
Говорим ученикам
Мы установили возможное число животных на снимках и объяснили, почему точного ответа нет. Для оценки численности во всём заповеднике понадобится исследование территории: одной подборки кадров недостаточно. Если задача — охранять места обитания, полезно сначала установить, где и когда вид действительно наблюдали.
06. Этап 4. Исследование: животные и растения ≈ 15 мин
Говорим ученикам
Распознавание помогает и при наблюдении за растениями. Pl@ntNet, приложение для определения растений по фотографиям, предлагает варианты вида. Участники могут проверять определения, а подтверждённые наблюдения пополняют базу. Для карты распространения нужны сведения о месте. Один снимок растения помогает начать проверку, но сам по себе не описывает состояние всего участка.
Задание. Две технологии — один отчёт
Объединитесь в группы по четыре человека. Первая пара открывает источник 1 о Wildlife Insights, вторая — источник 2 о Pl@ntNet из списка в конце урока. Включите в браузере перевод на русский. На первой странице найдите раздел о разборе фотографий, на второй — абзац о проверке наблюдений сообществом. Для начала работы используйте короткий пересказ этих фрагментов ниже. Сверьте с открытой страницей одно утверждение из пересказа. Затем объедините результаты в четыре предложения: по одному о каждой технологии, одно об ограничении наблюдений и одно о распределении работы между ИИ и людьми. Укажите организацию и дату; отсутствие даты отметьте. Обсудите передачу системе решений об охране участка: дайте аргумент, возражение и итоговое решение группы.Источник 1, Google: Wildlife Insights анализирует фотографии фотоловушек, помогает распознавать виды и изучать наблюдения на карте. Камера может срабатывать на движение растительности, поэтому в архиве есть пустые кадры.
Источник 2, Pl@ntNet: приложение предлагает вид растения по фотографии. Участники проверяют определения. В общую базу включают наблюдения с достаточным подтверждением.
Ответы для учителя
Wildlife Insights анализирует фотографии фотоловушек и помогает распознавать виды; исследователи проверяют определения и условия наблюдения. Pl@ntNet определяет растения по фото; сообщество проверяет наблюдения, достаточно надёжные записи используют дальше. Источник 1: Google, 17.12.2019; источник 2: Pl@ntNet, дата публикации не указана. Аргумент в пользу автоматизации: быстрый разбор большого архива. Возражение: ошибочное определение или неполное наблюдение может изменить решение об охране. Обоснованный компромисс: система сортирует материал, специалисты проверяют сомнительные записи и решают, какие меры нужны участку. Засчитывайте иной компромисс с понятными ролями и проверкой.
Для учителя
На общий экран выведите перевод нужных фрагментов, если устройств мало. Пары сверяют только одно утверждение, а не читают страницы целиком. При отсутствии Интернета используйте русские пересказы и сохраните результат как разбор источников; навык самостоятельного поиска в этом варианте не проверен. Выслушайте два разных решения групп. Для работы не требуются личные аккаунты или загрузка сведений о редких видах.
Говорим ученикам
В вопросе о передаче всех решений системе одной скорости недостаточно. По наблюдениям нужно понять состояние участка, проверить ошибки и учесть последствия мер. Искусственный интеллект помогает охране природы, когда ускоряет работу с данными, а люди проверяют, что эти данные позволяют сказать о животных и растениях.
07. Этап 5. Итоги урока ≈ 5 мин
Говорим ученикам
Сформулируем, чем результат распознавания отличается от природоохранного вывода. Ответьте сначала самостоятельно, затем сравним объяснения.
Главное за урок
Число снимков, появлений в кадре и отдельных животных различается. Для вывода нужны место, время и условия наблюдения. ИИ помогает распознавать животных и растения, а специалисты проверяют данные и выбирают меры охраны.
Задание. Пять коротких ответов
- Что предлагает модель после получения снимка фотоловушки?
- Почему число кадров не равно числу отдельных животных?
- Как записать день, когда камера не работала?
- Какую помощь растениям позволяет организовать Pl@ntNet и чем подтвердить это сообщение?
- Какую работу вы оставите специалистам при автоматическом разборе снимков?
Ответы для учителя
1. Возможный вид или другую метку изображения, которую нужно проверить. 2. Одна особь может появляться повторно, несколько — одновременно. 3. «Наблюдений нет: камера не работала», без вывода об отсутствии животных. 4. Определение растений и сбор проверенных наблюдений для изучения распространения; подтверждение — страница организации из источника 2. 5. Проверку спорных записей, оценку полноты данных и выбор природоохранных мер с учётом последствий. Каждый ответ засчитывается вместе с объяснением, где оно запрошено.
Говорим ученикам
Надёжное наблюдение содержит больше, чем название вида. Мы сохраняем источник, место и время, отмечаем пропуски и называем только те выводы, которые подтверждает материал.
Для учителя: источники
- Google: Using AI to find where the wild things are. 17.12.2019. Фотоловушки, распознавание видов, пустые кадры и работа с наблюдениями на карте. Подтверждающий фрагмент: «streamlines conservation monitoring by speeding up camera trap photo analysis». Материал старше 2024 года.
- Pl@ntNet: о проекте. Дата публикации не указана; открыто 03.11.2026. Определение растений по фото, проверка сообществом и использование подтверждённых наблюдений. Подтверждающий фрагмент: «Only observations that achieve a sufficient degree of confidence are then added to the public database».