Внедрение технологии искусственного интеллекта в начальной школе в условиях цифровизации образования

Автор: Лебедева Ксения Вадимовна

Организация: МБОУ Гимназия № 14

Населенный пункт: Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола

Аннотация

В данной статье рассмотрены важные аспекты внедрения искусственного интеллекта (ИИ) в образовательное пространство, учитывая широкое распространение цифровых технологий в обществе и экономике. Искусственный интеллект оказывает революционное воздействие на различные отрасли промышленности, и сейчас он начинает изменять систему образования путем применения новых технологий и решений, основанных на ИИ.

Ключевые слова: искусственный интеллект, цифровизация, образование, начальная школа, учитель.

Annotation

This article discusses important aspects of the introduction of artificial intelligence (AI) into the educational space, given the widespread use of digital technologies in society and the economy. Artificial Intelligence is having a revolutionary impact on various industries and is now starting to change the education system through the application of new technologies and AI-based solutions.

Keywords: artificial intelligence, digitalization, education, primary school, teacher.

Внедрение технологий искусственного интеллекта (ИИ) в начальную школу в контексте цифровизации образования представляет собой актуальное направление развития образовательной системы. Это направление акцентирует внимание на использовании ИИ для индивидуализации обучения, улучшения качества образовательного процесса и подготовки учащихся к жизни в современном цифровом обществе.

Основные преимущества внедрения ИИ в образовательный процесс включают адаптацию обучения под индивидуальные потребности каждого учащегося, повышение интерактивности и вовлеченности учащихся в учебный процесс, а также трансформацию роли учителя, который все больше выступает в роли наставника и модератора обучения. Эти аспекты способствуют формированию у учащихся необходимых компетенций и навыков для успешной жизни и работы в условиях цифровой экономики​.

Помимо этого, использование ИИ в образовании стимулирует развитие новых образовательных методик и подходов, таких как цифровая педагогика, которая предполагает использование цифровых технологий для развития личности учащихся. Цифровая педагогика включает в себя не только применение новейших технологий, но и разработку новых образовательных стратегий, направленных на максимальное вовлечение учащихся в процесс обучения и развития их критического мышления, креативности и способности к самообучению.

Целью исследования является проведение анализа, потенциала и эффективности внедрения технологий искусственного интеллекта (ИИ) в образовательный процесс начальной школы в контексте цифровизации, определить возможности ИИ для улучшения качества и доступности образования, а также оценить влияние этих технологий на учебный процесс, учителей и учащихся.

Применение искусственного интеллекта (ИИ) в начальных школах России в рамках цифровой трансформации образования представляет собой значительный шаг вперед в обновлении учебного процесса. Благодаря ИИ, обучение может стать более персонализированным, учитывая уникальные потребности каждого ученика, что увеличивает эффективность обучения. К тому же, интеграция ИИ в образовательную среду способствует преодолению ограничений физического пространства, предоставляя доступ к обширным информационным ресурсам и делая образование более доступным для всех учащихся.

Тем не менее, внедрение ИИ также сопровождается рядом вызовов, включая необходимость разработки четких правил регулирования, этических стандартов и определения границ использования данных, генерируемых ИИ. Эти аспекты требуют внимательного анализа и решения, чтобы обеспечить успешную интеграцию ИИ в образовательный процесс и извлечение максимальной пользы из его возможностей для всех участников образовательного процесса.​

Внедрение искусственного интеллекта (ИИ) в учебный процесс открывает новые горизонты для педагогической деятельности, преобразуя традиционные методы обучения. ИИ способен анализировать эмоциональное состояние учеников, адаптируя учебный материал под их индивидуальные особенности, что способствует глубокому пониманию и усвоению знаний. Благодаря этому, процесс обучения становится более динамичным и результативным, что положительно сказывается на успеваемости [1, c. 10].

Роль учителя в такой образовательной среде трансформируется: от основного источника знаний к наставнику, координатору и сопровождающему партнеру в образовательном процессе. Это изменение позволяет более гибко подходить к обучению, сосредотачиваясь на развитии критического мышления, самостоятельности и творческих способностей учеников.

Способы внедрения ИИ в начальную школу:

1. Индивидуализированное обучение. ИИ может анализировать уровень знаний и способности каждого ученика и предоставлять персонализированные задания и материалы. Это помогает ученикам развиваться в собственном темпе и максимально использовать свой потенциал.

2. Автоматизация оценивания. ИИ может автоматически оценивать задания и тесты, что снижает нагрузку на учителей и позволяет им более эффективно работать над обучением и поддержкой учеников.

3. Образовательные приложения и платформы. Разработка образовательных приложений и платформ, использующих технологии ИИ, позволит детям учиться с удовольствием, играя в интерактивные обучающие игры, решая задачи и получая обратную связь.

4. Поддержка учителей. ИИ может быть использован для анализа данных об учебном процессе, что поможет учителям выявить слабые места учеников и принимать более обоснованные решения по коррекции обучения.

5. Развитие навыков будущего. Внедрение ИИ в начальную школу может помочь детям овладеть навыками программирования, анализа данных и работы с новыми технологиями, что будет полезно для их будущей карьеры.

Внедрение технологий искусственного интеллекта в сферу образования представляет собой не просто замену человека машиной, но расширение возможностей образования. Использование передовых ИИ-решений призвано усовершенствовать образовательный процесс, повысить его качество и удовлетворить индивидуальные потребности учащихся [2, c. 13].

Внедрение ИИ в систему образования позволяет выделить две основные роли для этой технологии: ИИ может действовать как инструмент обучения и как объект обучения.

В роли инструмента обучения ИИ становится полезным сопровождением учебного процесса и внеурочной деятельности, поддерживая образовательные программы и курсы. ИИ способен оценивать результаты выполнения тестовых заданий, анализировать работы с развёрнутыми ответами, и даже участвовать в творческой деятельности. В зависимости от своей программы и обучения, ИИ может стать интеллектуальным помощником как для обучающихся, так и для преподавателей, поддерживая как дистанционное, так и традиционное обучение.

Во второй роли, как объект обучения, ИИ может быть изучен как отдельная тема или рассматриваться в контексте развития и усовершенствования наукоёмких областей, таких как робототехника, авионика, ракетостроение, микробиология, нейромоделирование, медицина, информатика и многие другие.

С педагогической точки зрения, более важным является использование искусственного интеллекта для развития компетенций, способных помочь людям преодолевать трудности в обучении. Этот подход направлен на замену навыков, которые лежат в основе важных когнитивных способностей. Искусственный интеллект можно представить как способность компьютерных программ функционировать аналогично человеческому мозгу, без необходимости предварительного программирования.

Хотя ИИ еще не достиг уровня человеческого интеллекта, он обладает потенциалом для использования практически неограниченных вычислительных мощностей и быстрой обработки информации. Поэтому, обучив ИИ функционировать как автономного учителя, можно быстро предоставить такого учителя каждому человеку и перераспределить учебный процесс с массового на индивидуальное обучение.

Такой подход позволит учащимся получать персонализированное обучение, адаптированное под их потребности и темп обучения. ИИ сможет автоматически анализировать индивидуальные уровни знаний и предоставлять задания и материалы, подходящие для каждого ученика. Это также может снизить нагрузку на учителей, позволив им более эффективно следить за прогрессом каждого ученика и оказывать поддержку по необходимости
[3, c. 102].

Примеры использования ИИ при обучении. Так, современные голосовые помощники предоставляют уникальные возможности для обучения и обучающего процесса, даже когда преподаватель не доступен. Такие искусственно интеллектуальные решения могут использоваться как в образовательных, так и в неучебных средах для дополнительной поддержки обучения, а также для организации совместного обучения. Кроме того, голосовые помощники способны решать текущие задачи, отвечая на вопросы студентов, помогая им настроиться на учебный процесс и многое другое. Среди примеров таких систем можно выделить Amazon Alexa, Apple Siri, Microsoft Cortana, Alexa Skills, ChatGPT, Bing Chat, Bard, Алиса, Маруся, Кеша [4, c. 140].

Важным элементом внедрения технологий ИИ в образовательный процесс является виртуальный ассистент учителя. Внедрение такого чатбота может значительно облегчить адаптацию учащихся. Чатбот способен ответить на вопросы, возникающие у учащихся в процессе обучения в образовательной организации или программе. Кроме того, он может помочь учащимся справиться с неправильными ожиданиями, связанными с выбором предмета [5, c. 317].

Таким образом, внедрение искусственного интеллекта (ИИ) в образование становится всё более актуальным и перспективным в России. Этому способствует увеличение вычислительных мощностей, ускорение электронновычислительных средств и огромные объемы данных и знаний.

В последнее время в России, особенно в связи с пандемией коронавируса и специальной военной операцией, происходит стремительный рост ИИ-проектов, нацеленных не только на реализацию концепции дистанционного обучения, но и на разработку инновационных решений в сфере образования. Эти решения направлены на повышение качества и эффективности образования, а также на обеспечение равного доступа к образовательным ресурсам.

Внедрение ИИ в образование может принести пользу всем участникам образовательного процесса. Использование технологий ИИ позволит автоматизировать административные задачи и процессы, создать персонализированные учебные программы и адаптировать обучение под потребности каждого студента. Это также освободит время для преподавателей, позволяя им сосредотачиваться на качественном преподавании и поддержке студентов. В целом, активное внедрение ИИ в образование обещает улучшить качество образования и сделать его более доступным и эффективным для всех.

 

 

 

Список использованной литературы

1. Брызгалина Е.В. Искусственный интеллект в образовании. Анализ целей внедрения / Е.В. Брызгалина // Человек. – 2021. – № 2. – С. 9-29.

2. Каракозов С.Д., Рыжова, Н.И., Королева, Н. Ю. Виртуальная реальность: генезис понятия и тенденции использования в образовании // Информатика и Образование. – 2022. – № 10 (319). – С. 6-16.

3. Коровникова Н.А. Искусственный интеллект в современном образовательном пространстве: проблемы и перспективы / Н.А. Коровникова // Социальные новации и социальные науки. – 2021. – № 2(4). – С. 98-113.

4. Миндигулова А.А. Возможности и ограничения инструментов искусственного интеллекта в образовании / А.А. Миндигулова // Современное педагогическое образование. – 2022. – № 3. – С. 137-141.

5. Салахова А.А. Искусственный интеллект в образовании. Изучение и применение интеллектуальных алгоритмов / А.А. Салахова // Информационные технологии в образовании: материалы X Всероссийской научно-практической конференции. – Саратов: ООО Издательский центр «Наука», 2018. – С. 314-325.

Опубликовано: 10.02.2024