Как искусственный интеллект используется в образовании

Использование ИИ в образовании: да или нет

Искусственный интеллект является ключевым инструментом для развития инновационных образовательных технологий, которые меняют подход к обучению. Ожидается, что к 2030 году автоматизация и искусственный интеллект заменят традиционное обучение в 50% учебных заведений по всему миру. Цель — повысить продуктивность преподавателей, снизив их нагрузку.

Более 80% университетов в США уже интегрируют искусственный интеллект в образовательные программы. Выбор в пользу этой технологии обусловлен ее способностью адаптироваться к потребностям учащихся и устранять барьеры на пути к глобальному образованию.

Среди преимуществ ИИ стоит выделить:

1. Улучшение вовлеченности. Генеративный ИИ — это отличный инструмент взаимодействия для студентов. Все ученики разные, и универсальный подход не работает. Это касается не только уровня грамотности, но и методов обучения. Благодаря генеративному ИИ студенты могут изучать материалы в удобной для них форме: видео, изображения, практические задания вместо теории или тесты вместо длинных лекций. Возможности практически безграничны.
2. Образование для всех. Генеративный ИИ способен изменить образовательный ландшафт, улучшая качество обучения и предоставляя возможности ученикам с разным уровнем подготовки. Он особенно полезен в классах с учащимися из разных социальных и языковых сред. Генеративный ИИ помогает преподавателям адаптировать планы уроков под потребности каждого студента, повышая инклюзивность образования.
3. Административная эффективность. Помимо преподавания, роль учителя включает множество административных задач: оценивание, подготовка учебных материалов и планов уроков. ИИ может значительно упростить выполнение этих функций.

Проект Creative & Tech Institute в партнерстве с Малой академией наук Украины при поддержке исследовательской компании Factum Group Ukraine и Министерства образования и науки Украины организовал всеукраинское исследование. Целью опроса было собрать информацию о применении искусственного интеллекта в украинских школах и изучить возможности его дальнейшей интеграции в образовательный процесс на различных уровнях. В опросе приняли участие учителя и учащиеся со всех уголков Украины (кроме временно оккупированных территорий).

Опрос проводился с сентября по октябрь 2023 года. В нем приняли участие более 3000 человек, включая 1747 учителей и 1443 учащихся 8-11 классов.

Сегодня почти все педагоги знакомы с возможностями искусственного интеллекта. Согласно результатам исследования, 7 из 10 учителей хотя бы раз за последние полгода использовали инструменты на основе ИИ для проверки работ. В целом 76% участников опроса применяли ИИ, и половина из них имела положительный опыт. Такой высокий уровень использования технологий искусственного интеллекта указывает на их активную интеграцию в образовательный процесс. Причем это происходит не из-за принуждения, а благодаря представленным ниже факторам.

Персонализация обучения

Использование искусственного интеллекта в образовательном процессе повышает эффективность усвоения знаний. Каждый ученик уникален: кто-то усваивает материал быстрее, а кому-то требуется больше времени и примеров. В традиционной системе образования учителя не всегда могут адаптировать занятия под потребности каждого ученика. Внедрение ИИ открывает новые горизонты для персонализированного обучения.

Этот подход учитывает особенности каждого учебного процесса и помогает ученикам усваивать знания более эффективно. Считается, что студенты достигают лучших результатов, когда образовательная среда адаптирована под их потребности.

Интеграция ИИ в образование открывает большие перспективы для развития персонализированного обучения. Ожидается, что мировой рынок ИИ в этой сфере вырастет на 2% в ближайшие 3-5 лет. Это связано с перечисленными ниже преимуществами.

Адаптивное обучение

Одним из главных достижений является адаптивное обучение на основе ИИ, которое учитывает индивидуальные потребности каждого ученика. Платформа на основе ИИ может анализировать сильные и слабые стороны учеников, предоставляя соответствующие задания и материалы. Исследования показывают, что учащиеся, использующие такие системы, улучшают свои результаты на 62%. Регулируя сложность и темп обучения, искусственный интеллект делает процесс более эффективным.

Целенаправленное вмешательство

ИИ-инструменты помогают учителям определить учащихся, сталкивающихся с трудностями в обучении. Анализируя поведение и успеваемость, системы ИИ выявляют проблемные области и предоставляют дополнительную поддержку. Такой подход помогает каждому ученику преодолевать трудности и достигать академических целей.

Когнитивная система обучения

Когнитивные системы обучения с ИИ позволяют ученикам взаимодействовать с виртуальными наставниками. Эти системы адаптируются к ответам учеников, предоставляя интерактивные задания и персонализированную поддержку в реальном времени. Такой подход улучшает понимание материала и развивает критическое мышление.

Прогностический анализ

ИИ использует прогнозную аналитику для оценки будущих успехов учеников и выявления возможных проблем. Системы анализируют прошлые достижения, уровень вовлеченности и другие данные, чтобы своевременно предоставлять помощь и предотвращать академические трудности.

Современные образовательные платформы, такие как Coursera и Khan Academy, применяют алгоритмы ИИ для создания адаптивных программ обучения. Например, если ученик справляется с заданиями быстрее, система предлагает более сложные темы. Если же у студента возникают трудности, программа автоматически добавляет объяснения, примеры и дополнительные упражнения.

Duolingo — еще один отличный пример. Известная платформа для изучения языков использует искусственный интеллект, чтобы определить уровень подготовки каждого ученика. Помощник предлагает слова и грамматические конструкции, которые ученики еще не освоили. Таким образом, материал усваивается гораздо лучше.

Преимущества персонализации:

• Снижает стресс у учеников при обучении в комфортном темпе.
• Мотивирует к достижению видимых результатов.
• Помогает сосредоточиться на слабых сторонах и избегать повторения уже изученного.

Индивидуализация с помощью искусственного интеллекта — это не только комфорт для студента, но и повышение его уверенности в своих знаниях.

Виртуальные репетиторы и поддержка в реальном времени

Автоматизация оценки знаний позволяет преподавателям сосредоточиться на качественном обучении, делегируя рутинные задачи. Искусственный интеллект постепенно меняет традиционное представление о репетиторах. Вместо уроков с человеком студенты могут заниматься с виртуальными наставниками, доступными 24/7. Такие инструменты не только экономят время и деньги, но и предлагают эффективные способы усвоения материала.

Например, Google Classroom активно внедряет искусственный интеллект для мониторинга прогресса учеников и предложения персонализированных заданий. А платформы вроде Socratic от Google выполняют роль «карманного репетитора»: достаточно сфотографировать сложную задачу или вопрос, и программа объяснит его простыми словами или покажет детальное решение.

Виртуальный собеседник

Еще один популярный вариант — виртуальные собеседники для изучения языков, такие как ChatGPT или Elsa Speak. Они помогают студентам тренировать разговорные навыки, предлагая ответы и исправляя ошибки. Особенно полезно, что с такими помощниками можно тренироваться столько, сколько нужно, не боясь показаться «недостаточно хорошим».

Почему это работает:

• Скорость: ответ можно получить в любое время.
• Персонализация: обучение адаптируется к стилю и уровню студента.
• Доступность: нужен только смартфон или компьютер.

Виртуальные репетиторы не заменяют живых преподавателей, но отлично дополняют учебный процесс, делая его удобнее и современнее.

Анализ успеваемости студентов

Одно из самых значительных преимуществ ИИ в образовании — это возможность персонализировать обучение для каждого ученика. Технологии искусственного интеллекта позволяют собирать и анализировать большие объемы данных, что помогает создавать программы, адаптированные под индивидуальные потребности учеников.

Анализ успеваемости — это одна из ключевых функций ИИ в образовательных платформах. Системы, такие как Knewton, изучают, как студент осваивает материал: на какие темы он тратит больше времени, а какие ему даются легче. На основе этих данных алгоритмы адаптируют уроки, предлагая дополнительные ресурсы для сложных тем или ускоряя материал для более сильных учеников. Это обеспечивает более эффективное усвоение материала.

Например, система Canvas от Instructure автоматически создает отчеты об успеваемости учеников на основе их оценок и прогресса. Учителя могут увидеть, в каких областях студенты отстают, а где добились успехов, и скорректировать подход к обучению на ранних этапах.

Особенно полезны такие системы в массовых онлайн-курсах (MOOC), где количество участников может достигать тысяч. Алгоритмы помогают отслеживать каждого студента, предоставляя ему индивидуальные рекомендации.

Почему это важно:

• ИИ точно определяет, что именно нужно каждому студенту для улучшения результатов.
• Курсы или программы могут быть адаптированы в реальном времени под каждого ученика.
• Учителя получают четкую картину успеваемости учеников и могут оперативно корректировать обучение.

Таким образом, анализ данных, который предоставляет ИИ, существенно улучшает качество обучения, избегая общих подходов и ориентируясь на индивидуальные потребности каждого студента.

Новые возможности для обучения людей с особыми потребностями

Искусственный интеллект открывает двери к качественному образованию для тех, кто ранее имел ограниченный доступ из-за физических или когнитивных барьеров. Благодаря инновационным технологиям обучение становится инклюзивным и доступным.

Один из ярких примеров — программы распознавания речи. Для студентов с нарушением слуха такие инструменты, как Ava или Otter.ai, могут автоматически создавать субтитры во время лекций. В то же время для людей с проблемами зрения работают голосовые ассистенты, такие как Siri или Google Assistant, которые озвучивают текст и даже помогают в навигации по учебным платформам.

Кроме того, ИИ может создавать адаптивные учебные планы. Например, для детей с синдромом дефицита внимания (СДВГ) платформы, такие как DreamBox, разрабатывают интерактивные уроки, чередующие активности, чтобы удерживать интерес.

Почему это важно:

• Студенты получают больше автономии.
• Обучение становится удобнее и менее стрессовым.
• Люди с разными потребностями могут свободно интегрироваться в образовательную среду.

ИИ не только стирает барьеры, но и создает среду, где каждый имеет шанс раскрыть свой потенциал. Будущее образования с искусственным интеллектом открывает перед учениками новые возможности для развития и самореализации.

Как ИИ помогает организовать учебный процесс?

Представьте, что вся рутина, которая обычно выматывает преподавателей — проверка домашних заданий, ответы на сотни одинаковых вопросов или составление расписания, — больше не проблема. Искусственный интеллект легко берет на себя эти задачи, давая учителям возможность сосредоточиться на главном — обучении и вдохновении студентов.

Один из самых удобных инструментов — это образовательные чат-боты. Например, в некоторых университетах Европы работают боты, которые помогают студентам найти нужную аудиторию, разобраться с расписанием или даже подать заявку на курс. И всё это за считанные секунды!

А как насчет проверки заданий? Платформы на основе ИИ, такие как Grammarly, не просто исправляют ошибки, но и объясняют, как их избежать в будущем. А специальные программы для школ и университетов, например, Turnitin, могут анализировать эссе или проекты, оценивая их по множеству критериев. Это экономит время и снижает риск субъективности.

Что это дает:

• Преподаватели меньше устают от рутинной работы.
• Ученики получают быстрый и качественный обратный отклик.
• Все задачи выполняются организованно, без путаницы.

Таким образом, ИИ — это невидимый помощник, который работает за кулисами, чтобы обучение стало проще и комфортнее для всех.