Umělá inteligence a její využití ve výuce chemie

Abstract

The diploma thesis examines the possibilities of using artificial intelligence in chemistry education, with a focus on generative artifical intelligence (genAI), large language models (LLM), and specialised conversational agents. The topic is highly relevant due to the rapid development of artificial intelligence tools and their gradual integration into the school environment. The aim of the thesis is to establish a theoretical framework for the use of AI in chemistry education, to map the experiences and attitudes of lower and upper secondary school students towards the use of these tools, and to propose specific examples of their application. The theoretical part defines key concepts related to generative AI, LLMs, chatbots, and educational agents. It also discusses the possibilities of using AI in science and chemistry education, pedagogical approaches suitable for its integration into teaching, and selected limitations, particularly the risk of inaccurate outputs, personal data protection, age restrictions, and issues of academic dishonesty. The empirical part is based on a questionnaire survey conducted among lower and upper secondary school students. A total of 572 questionnaires were analysed as part of the research. The results show that most respondents already have experience with AI...

Diplomová práce se zabývá možnostmi využití umělé inteligence ve výuce chemie se zaměřením na generativní umělou inteligenci (generative artificial intelligence, genAI), velké jazykové modely (large language models, LLM) a specializované konverzační agenty. Téma je aktuální vzhledem k rychlému rozvoji nástrojů umělé inteligence a jejich postupnému pronikání do školního prostředí. Cílem práce je vytvořit odborný rámec pro využití AI ve výuce chemie, zmapovat zkušenosti a postoje žáků základních a středních škol k používání těchto nástrojů a navrhnout konkrétní příklady jejich využití. Teoretická část vymezuje základní pojmy související s generativní AI, LLM, chatboty a vzdělávacími agenty. Dále se věnuje možnostem využití AI v přírodovědném a chemickém vzdělávání, pedagogickým přístupům vhodným pro její začlenění do výuky a vybraným limitům, zejména riziku nepřesných výstupů, ochraně osobních údajů, věkovým omezením a otázkám akademické nepoctivosti. Empirická část je založena na dotazníkovém šetření mezi žáky základních a středních škol. V rámci výzkumu bylo analyzováno 572 dotazníků. Výsledky ukazují, že většina respondentů již má s nástroji AI zkušenost, přičemž nejčastěji uváděným nástrojem je ChatGPT. Zjištění zároveň naznačují rozdíl mezi četností užití AI obecně a jejím méně četným využíváním...