článek

GENERATIVNÍ UMĚLÁ INTELIGENCE VE VÝUCE BIOLOGIE: TVORBA FOTOREALISTICKÝCH SNÍMKŮ HMYZU

Petra Hrušková, Adam Hruška, Jan Mourek

informace

ročník: 34
rok: 2025
číslo: 4
plný text: PDF

datum elektronické publikace: 23. 4. 2026
DOI: 10.14712/25337556.2025.4.1
ISSN (elektronická verze): 2533-7556

Licence Creative Commons
Toto dílo podléhá licenci Creative Commons Uveďte původ 4.0 Mezinárodní License.

abstrakt

Umělá inteligence (AI) postupně mění podobu vzdělávání a přináší nové možnosti, jak efektivněji podporovat výuku přírodovědných oborů. V našem příspěvku se zaměřujeme na využití generativní umělé inteligence (GenAI) při tvorbě fotorealistických snímků hmyzu, které mohou sloužit jako inovativní didaktický nástroj ve výuce biologie. Ačkoliv hmyz představuje značný podíl globální diverzity živočichů a hraje klíčové role v ekosystémech, výuka tohoto tématu bývá pro učitele i žáky často náročná a neatraktivní. V rámci studie jsme vygenerovali sadu snímků deseti zástupců hmyzu, přičemž jsme se zaměřili na kvalitu výstupů a identifikaci nejčastějších chyb vytvořených umělou inteligencí při generování. Naše výsledky ukazují, že GenAI je schopna vytvářet vizuálně kvalitní materiály vhodné pro výuku a zároveň, díky přítomnosti různě závažných chyb v zobrazení zástupců hmyzu, nabízí nové možnosti ověření znalostí žáků. Vygenerované snímky hmyzu jsme proto využili pro tvorbu praktického cvičení „Oh, insect! Is it real or fake?“ na podporu rozvoje znalostí žáků o stavbě těla hmyzu a jejich kritického myšlení. Materiály k praktickému cvičení jsou ke stažení v elektronické příloze článku. Tento způsob využití generativní umělé inteligence může podle našeho názoru výrazně obohatit výuku biologie věnované hmyzu i dalším tématům.


klíčová slova

umělá inteligence, generativní umělá inteligence, entomologická gramotnost, fotorealistické snímky, hmyz; výuka biologie

plný text (PDF )

PDF

Reference

Akgun, S., & Greenhow, C. (2022). Artificial intelligence in education: Addressing ethical challenges in K‑12 settings. AI and Ethics, 2(3), 431–440. https://doi.org/10.1007/s43681-021-00096-7

Aktay, S. (2022). The usability of images generated by artificial intelligence (AI) in education. International Technology and Education Journal, 6(2), 51–62.

Al Darayseh, A. (2023). Acceptance of artificial intelligence in teaching science: Science teachers’ perspective. Computers and Education: Artificial Intelligence, 4, 100132. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2023.100132

Altmann, A. (1971). Didaktické zásady ve výuce biologii: (Kapitola didaktiky biologie). Určeno pro posl. pedagog. fakult. SPN.

Bahroun, Z., Anane, C., Ahmed, V., & Zacca, A. (2023). Transforming education: A comprehensive review of generative artificial intelligence in educational settings through bibliometric and content analysis. Sustainability, 15(17), 12983. https://doi.org/10.3390/su151712983

Brandhofer, G., & Tengler, K. (2024). Acceptance of artificial intelligence in education: Opportunities, concerns and need for action. Advances in Mobile Learning Educational Research, 4(2), 1105–1113. https://doi.org/10.25082/AMLER.2024.02.005

Cajaiba, R. L. (2014). Difficulty of science and biology teachers to teach entomology in elementary and high schools in the State of Pará, Northern Brazil. American Journal of Educational Research, 2(6), 389–392. https://doi.org/10.12691/education-2-6-10

Dehouche, N., & Dehouche, K. (2023). What’s in a text-to-image prompt? The potential of stable diffusion in visual arts education. Heliyon, 9(6). https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e16757

Feuerriegel, S., Hartmann, J., Janiesch, C., & Zschech, P. (2024). Generative AI. Business & Information Systems Engineering, 66(1), 111–126. https://doi.org/10.1007/s12599-023-00834-7

Galindo‑Domínguez, H., Delgado, N., Campo, L., & Losada, D. (2024). Relationship between teachers’ digital competence and attitudes towards artificial intelligence in education. International Journal of Educational Research, 126, 102381. https://doi.org/10.1016/j.ijer.2024.102381

George, A. S., George, A. H., & Martin, A. G. (2023). The environmental impact of AI: a case study of water consumption by chat GPT. Partners Universal International Innovation Journal, 1(2), 97–104. https://doi.org/10.5281/zenodo.7855594

Giray, L. (2023). Prompt engineering with ChatGPT: a guide for academic writers. Annals of biomedical engineering, 51(12), 2629–2633. https://doi.org/10.1007/s10439-023-03272-4

Gustilo, L., Ong, E., & Lapinid, M. R. (2024). Algorithmically‑driven writing and academic integrity: Exploring educators’ practices, perceptions, and policies in AI era. International Journal for Educational Integrity, 20(1), 3. https://doi.org/10.1007/s40979-024-00153-8

Haase, J., Djurica, D., & Mendling, J. (2023). The art of inspiring creativity: Exploring the unique impact of AI-generated images. In P. A. Pavlou, V. Midha, A. Animesh, T. A. Carte, A. R. Graeml, & A. Mitchell (Eds.), AMCIS 2023 Proceedings: 29th Americas Conference on Information Systems. 1–9. Association for Information Systems. https://aisel.aisnet.org/amcis2023/sig_aiaa/sig_aiaa/10

Härtel, T., Randler, C., & Baur, A. (2023)˙. Using species knowledge to promote pro‑environmental attitudes? The association among species knowledge, environmental system knowledge and attitude towards the environment in secondary school students. Animals, 13(6), 972. https://doi.org/10.3390/ani13060972

Chan, C. K. Y., & Hu, W. (2023). Students’ voices on generative AI: Perceptions, benefits, and challenges in higher education. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 20(1), 43. https://doi.org/10.1186/s41239-023-00411-8

Ingram, E., & Golick, D. (2018). The six‑legged subject: A survey of secondary science teachers’ incorporation of insects into US life science instruction. Insects, 9(1), 32. https://doi.org/10.3390/insects9010032

Jančaříková, K., Brůnová, L., Hejnová, E., Hlaváčová, L., Jančařík, A., Králík, J., Krátká, M., Krejčí, J., Kroufek, R., Matějček, T., Medová, J., Pelikánová, M., Svobodová, S., Šmídl, M., Trahorsch, P., Vojíř, K. (2022). Didaktické zásady v přírodovědném vzdělávání: metodická příručka pro učitele biologie, chemie, fyziky, geografie, informatiky, matematiky a lektory environmentální výchovy. Pedagogická fakulta, Univerzita Karlova.

Jelínek, J., & Zicháček, V. (2021). Biologie pro gymnázia. Olomouc.

Khlewee, I. K. (2025). Image generation using generative AI: Comparison between OpenAI Art and Stable Diffusion. Babylonian Journal of Artificial Intelligence, 2025, 15–22. https://doi.org/10.58496/BJAI/2025/002

Kooli, C. (2023). Chatbots in education and research: A critical examination of ethical implications and solutions. Sustainability, 15(7), 5614. https://doi.org/10.3390/su15075614

Krutka, D. G., Manca, S., Galvin, S. M., Greenhow, C., Koehler, M. J., & Askari, E. (2019). Teaching “against” social media: Confronting problems of profit in the curriculum. Teachers College Record, 121(14), 1–42. https://doi.org/10.1177/016146811912101410

LeCun, Y., Bengio, Y., & Hinton, G. (2015). Deep learning. Nature, 521(7553), 436–444. https://doi.org/10.1038/nature14539

Li, P., Yang, J., Islam, M. A., & Ren, S. (2023). Making AI less “thirsty”: Uncovering and addressing the secret water footprint of AI models. arXiv preprint arXiv:2304.03271. https://doi.org/10.48550/arXiv.2304.03271

Lucky, A., Janštová, V., Novotný, P., & Mourek, J. (2025). Quantifying ento‑literacy: Development and validation of an international insect‑focused attitude and knowledge survey instrument. International Journal of STEM Education, 12, Article 11. https://doi.org/10.1186/s40594-025-00532-8

Morrison, J., Na, C., Fernandez, J., Dettmers, T., Strubell, E., & Dodge, J. (2025). Holistically evaluating the environmental impact of creating language models. arXiv preprint arXiv:2503.05804. https://doi.org/10.48550/arXiv.2503.05804

Noroozi, O., Soleimani, S., Farrokhnia, M., & Banihashem, S. K. (2024). Generative AI in education: Pedagogical, theoretical, and methodological perspectives. International Journal of Technology in Education, 7(3), 373–385. https://doi.org/10.46328/ijte.845

Papáček, M., Matěnová, V., Matěna, J., & Soldán, T. (2000). Zoologie. Scientia.

Playfoot, D., Quigley, M., & Thomas, A. G. (2024). Hey ChatGPT, give me a title for a paper about degree apathy and student use of AI for assignment writing. The Internet and Higher Education, 62, 100950. https://doi.org/10.1016/j.iheduc.2024.100950

Pollock, P. H., Hamann, K., & Wilson, B. M. (2011). Learning through discussions: Comparing the benefits of small-group and large-class settings. Journal of Political Science Education, 7(1), 48–64. https://doi.org/10.1080/15512169.2011.539913

Reed, J., Alterio, B., Coblenz, H., O’Lear, T., & Metz, T. (2023). AI image‑generation as a teaching strategy in nursing education. Journal of Interactive Learning Research, 34(2), 369–399. https://doi.org/10.70725/729255gdiorw

Ruiz‑Rojas, L. I., Acosta‑Vargas, P., De‑Moreta‑Llovet, J., & Gonzalez‑Rodriguez, M. (2023). Empowering education with generative artificial intelligence tools: Approach with an instructional design matrix. Sustainability, 15(15), 11524. https://doi.org/10.3390/su151511524

Salvi, M., Branciforti, F., Molinari, F., & Meiburger, K. M. (2024). Generative models for color normalization in digital pathology and dermatology: Advancing the learning paradigm. Expert Systems with Applications, 245, 123105. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.123105

Sardinha, T. B. (2024). AI‑generated vs human‑authored texts: A multidimensional comparison. Applied Corpus Linguistics, 4(1), 100083. https://doi.org/10.1016/j.acorp.2023.100083

Selvam, A. A. A. (2024). Exploring the Impact of Artificial Intelligence on Transforming Physics, Chemistry, and Biology Education. Journal of Science with Impact. https://doi.org/10.21428/a70c814c.747297aa

Shukla, R. P., & Taneja, S. (2024). Ethical considerations and data privacy in artificial intelligence. In Integrating Generative AI in Education to Achieve Sustainable Development Goals. 86–97.

Sieg, A. K., Teibtner, R., & Dreesmann, D. (2018). Don’t know much about bumblebees?—A study about secondary school students’ knowledge and attitude shows educational demand. Insects, 9(2), 40. https://doi.org/10.3390/insects9020040

Smrž, J., Horáček, I., & Švátora, M. (2004). Biologie živočichů pro gymnázia. Fortuna.

Šíma, P. (2023). Biologie pro 2. ročník gymnázií. EDUKO.

Tanner, K. D. (2009). Talking to learn: why biology students should be talking in classrooms and how to make it happen. CBE—Life Sciences Education, 8(2), 89–94. https://doi.org/10.1187/cbe.09-03-0021

Tognetti, L., Miracapillo, C., Leonardelli, S., Luschi, A., Iadanza, E., Cevenini, G., Rubegni, P., & Cartocci, A. (2024). Deep learning techniques for the dermoscopic differential diagnosis of benign/malignant melanocytic skin lesions: From the past to the present. Bioengineering, 11(8), 758. https://doi.org/10.3390/bioengineering11080758

van Wynsberghe, A. (2021). Sustainable AI: AI for sustainability and the sustainability of AI. AI and Ethics, 1(3), 213–218. https://doi.org/10.1007/s43681-021-00043-6

Vartiainen, H., & Tedre, M. (2023). Using artificial intelligence in craft education: Crafting with text‑to‑image generative models. Digital Creativity, 34(1), 1–21. https://doi.org/10.1080/14626268.2023.2174557

von Garrel, J., & Mayer, J. (2023). Artificial intelligence in studies—Use of ChatGPT and AI‑based tools among students in Germany. Humanities and Social Sciences Communications, 10, Article 799, 1–9. https://doi.org/10.1057/s41599-023-02304-7

Walter, Y. (2024). Embracing the future of Artificial Intelligence in the classroom: the relevance of AI literacy, prompt engineering, and critical thinking in modern education. International Journal of Educational Technology in Higher Education, 21(1), 15. https://doi.org/10.1186/s41239-024-00448-3

Yu, H., & Guo, Y. (2023). Generative artificial intelligence empowers educational reform: Current status, issues, and prospects. Frontiers in Education, 8, 1183162. Frontiers Media SA. https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1183162

Bartz, R. (2007). A Formica rufa sideview [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:A_Formica_rufa_sideview.jpg#/media/Soubor:A_Formica_rufa_sideview.jpg

Descouens, D. (2014). Palomena prasina MHNT Léguevin Blanc [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Palomena_prasina_MHNT_L%C3%A9guevin_Blanc.jpg

Graham, J. (2011). Dasysyrphus albostriatus, Trawscoed, North Wales, Sept 2011 2 [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dasysyrphus_albostriatus,_Trawscoed,_North_Wales,_Sept_2011_2_(16894897664).jpg

Leidus, I. (2016). Apis mellifera - Brassica napus - Valingu [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Apis_mellifera_-_Brassica_napus_-_Valingu.jpg

MilanIlic553. (2022). Brachytron pratense IMG 5016.jpg [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brachytron_pratense_IMG_5016.jpg

Wild, A. L. (2016). Periplaneta americana – American cockroach [Fotografie]. Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Periplaneta_americana_-_American_cockroach_(25859665686)_(cropped).jpg


Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. více informací