Роль нейросетей в эволюции педагогической деятельности и профессиональных ориентиров учителя-словесника: от теории к практике

Автор: Пашкова Анастасия Павловна

Организация: ГБОУ СОШ № 619

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

I. Вступление

Искусственный интеллект (ИИ) стал важной составляющей современного образовательного процесса. Его внедрение не только улучшает методы обучения, но и делает их более адаптированными к потребностям учащихся. ИИ способствует индивидуализации, предоставляя мгновенную обратную связь и интерактивные форматы, которые активно вовлекают студентов в учебный процесс. Несмотря на автоматизацию рутинных задач, ответственность за качество образования по-прежнему лежит на плечах преподавателей.

Как подчеркивает один из исследователей, «учителя сталкиваются с проблемами при внедрении ИИ в свои занятия, что требует дополнительной подготовки и поддержки» [1]. Применение нейросетей открывает новые возможности для развития личных качеств учащихся и повышения профессиональной компетенции преподавателей. В данной статье я поделюсь опытом о том, как искусственный интеллект меняет ориентиры в профессиональной деятельности учителя-словесника.

II. Актуальность и цель исследования

Внедрение искусственного интеллекта в современное образование может значительно облегчить работу преподавателей. Автоматизация рутинных задач позволяет учителям сосредоточиться на персонализации обучения и развитии своих профессиональных навыков. В условиях дистанционного обучения ИИ становится важным инструментом для оптимизации образовательных процессов.

Цель данного исследования заключается в том, чтобы определить влияние нейросетевых технологий на деятельность учителей русского языка и литературы. Особое внимание уделяется практическим аспектам интеграции этих технологий в образовательный процесс. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи: оценить, как нейросети помогают справляться с проблемами профессионального выгорания и стресса как у педагогов; проанализировать изменения в профессиональных ориентировках учителей-словесников при использовании ИИ; выявить практические аспекты его применения в планировании уроков. В итоге будет разработано несколько рекомендаций для педагогов по эффективному внедрению нейросетей в работу.

III. Обзор научной литературы по теме исследования

В последние годы применение искусственного интеллекта в образовании стало активно обсуждаться как среди исследователей, так и среди практиков. Успешная интеграция нейросетей требует подготовки учителей, которые должны быть в курсе новых сервисов и их возможностей (Park et al., 2023; Сысоев, 2023). Как подчеркивается, знание преподавателями технологий ИИ в образовании «критически важно для их успешного внедрения» [7]. Это включает в себя не только технические навыки, но и понимание педагогических подходов, которые можно адаптировать с использованием ИИ.

Персонализация обучения с помощью новых технологий становится одной из самых актуальных тем в образовательной сфере. Исследования показывают, что нейросети могут адаптировать учебные материалы под индивидуальные потребности каждого студента [2]. Это способствует более глубокому усвоению программы и повышает мотивацию учащихся (Хабибуллин и др., 2023; Трифонов, 2023).

Этические и социальные аспекты применения технологий в образовании также требуют внимания. «Этические вопросы, связанные с использованием ИИ, должны находиться в центре внимания, чтобы избежать цифрового неравенства» [2]. Вопросы конфиденциальности данных, справедливости и доступа к технологиям становятся все более актуальными в контексте образовательной политики (Линькова, 2023). Ученые подчеркивают необходимость разработки этических норм и стандартов для регулирования использования ИИ в учебных учреждениях, чтобы «избежать рисков для образовательного процесса» [8].

Некоторые исследователи указывают на необходимость пересмотра образовательных программ для будущих педагогов по причине влияния ИИ на формирование профессиональных компетенций [13]. Это включает как теоретические знания, так и практические навыки для эффективного использования нейросетей. «Проблемы обучения будущих педагогов технологиям ИИ можно решить через интеграцию практических навыков в учебный процесс» [13].

Ключевым аспектом остается идея, что цифровизация образования «требует тщательной интеграции ИИ в существующую образовательную инфраструктуру» [10]. С каждым годом появляются новые успешные проекты, демонстрирующие, как технологии могут изменить подходы к обучению [12]. Для достижения этих целей необходимо стратегическое планирование и анализ успешных практик, которые могут служить основой для работы образовательных учреждений: «Рекомендации по внедрению ИИ в учебный процесс должны основываться на анализе успешных практик» [14].

Таким образом, литература по интеграции нейросетей в образование подчеркивает важность комплексного подхода, учитывающего технические, педагогические, этические и социальные аспекты. Это позволит улучшить качество обучения и обеспечить равный доступ к образовательным ресурсам для всех студентов. «Проблемы внедрения технологий могут быть решены через стратегическое планирование и подготовку кадров» [17].

IV. Начало исследования по внедрению нейросетей в педагогическую практику

С начала учебного 2023-2024 года я, как учитель русского языка и литературы, активно исследую и адаптирую нейросети для применения в своей педагогической практике. Данное исследование сосредоточено на оптимизации работы педагога с помощью искусственного интеллекта. На мой взгляд, его интеграция в образовательный процесс представляет собой важный шаг к созданию более продуктивной и персонализированной учебной среды, что особенно актуально в условиях современного контекста.

На начальном этапе своего исследования я выбрала программу Notion AI для планирования и организации учебной деятельности. Этот инструмент помог мне систематизировать задачи и эффективно управлять временем. В дальнейшем я использовала ChatGPT, Perplexity, Tome и Gamma для разработки учебных материалов, включая уроки, конспекты и презентации. Эти технологии ускорили подготовку, позволив повысить качество материалов, и сделали обучение более интересным для школьников.

Для создания визуальных и интерактивных материалов я обратилась к сервисам AI Art Generator, DeepBrain и Quizizz. Сочетание платформы CloudText и нейросети ChatGPT  также упростило организацию домашних заданий и ведение документации, позволяя сохранять структурированную информацию о прогрессе учащихся. Notion AI, SheetAI, HappyScribe и YandexGPT предоставили эффективные инструменты для управления проектами, ведения документации и организации дистанционного обучения.

Таким образом, в ходе исследования я выделила несколько ключевых вопросов:

1. Как использование нейросетей влияет на качество подготовки учебных материалов?

2. Как изменилось восприятие уроков учащимися после внедрения ИИ-инструментов?

3. Какие преимущества и недостатки наблюдаются при использовании современных технологий для организации учебного процесса?

4. Какова роль анализа данных в процессе адаптации учебных материалов?

5. Как применение нейросетей изменяет роль учителя в образовательном процессе и влияет на взаимодействие с учениками?

V. Конструирование открытого урока с нуля с помощью нейросетей

Современные образовательные стандарты предъявляют высокие требования к преподавателям в отношении создания качественных учебных материалов в ограниченные сроки. Использование интернет-технологий может значительно оптимизировать этот процесс, снижая затраты времени на подготовку уроков и увеличивая внимание к их качеству. Цель первого этапа исследования заключается в выяснении того, как применение нейросетей влияет на качество занятий и экономию времени.

Основные задачи первого этапа включают сокращение времени на подготовку урока до половины часа, его соответствие требованиям Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) и повышение вовлеченности учеников через внедрение интерактивных материалов. Мы выдвигаем две гипотезы: первая предполагает, что нейросети способны сократить время подготовки на 50%, вторая — что уроки, созданные с их помощью, получают более высокие оценки от учеников.

Сначала была проведена оценка форматов ФГОС для выбора подходящего типа урока. Затем был разработан промпт для нейросети ChatGPT: «напиши конспект урока русского языка/литературы в 5 классе по моему плану». Далее в промте указывались тема, тип и цель урока, а также структура занятия, скопированная из ФГОС. В ходе работы с ChatGPT к каждому из уроков были написаны разноплановые задания, дополняющие конспект, включая викторины, лингвистические и ролевые игры; а, используя сервисы Tome и Gamma, получалось быстро создать презентации к конспектам. Для проверки достоверности информации использовался сервис Perplexity, что обеспечивало надежность полученных данных.

После проведения серии уроков, спроектированных с помощью нейросетей, был проведен опрос среди учащихся 5-х классов, который показал, что 78% учеников отметили рост интереса к предмету, а средняя оценка контрольных работ увеличилась на 8%. Время подготовки уроков сократилось на 55%, что подтверждает первую гипотезу. Эти данные подчеркивают эффективность технологий в образовании и их положительное влияние на результаты обучения; ИИ позволяет «улучшить качество обучения» [4].

Использование нейросетей не только экономит время преподавателей, но и улучшает образовательные результаты, что делает их ценным инструментом в педагогической практике. Рекомендуется интегрировать ИИ в процесс подготовки уроков и проводить тренинги для учителей. Дальнейшие исследования могут сосредоточиться на долгосрочных эффектах применения искусственного интеллекта в различных образовательных контекстах.

VI. Создание визуальных и интерактивных материалов с помощью нейросетей

Современные технологии предоставляют новые возможности для создания визуального контента и интерактивных учебных игр, что способствует повышению вовлеченности учащихся. Цель второго этапа исследования заключается в оценке эффективности нейросетей в разработке образовательных материалов для улучшения взаимодействия со школьниками.

Второй этап тоже проводился в параллели 5-х классов. В течение одного учебного семестра использовались такие инструменты, как AI Art Generator, Waifu2x, Mokker.ai, Canva, DeepBrain, Quizizz и Kahoot. Затем проводились опросы для оценки влияния новых форматов на процесс обучения.

Процесс создания визуальных материалов состоял из нескольких этапов: генерация иллюстрации, доработка изображения, улучшение качества картинки. Например, так была разработана иллюстрация для фразеологизма «пройти огонь, воду и медные трубы» с использованием AI Art Generator и других инструментов, что заняло менее трех минут. Нейросети также позволяют создавать интерактивные обучающие материалы, такие как видео и викторины. Например, с помощью DeepBrain были созданы видеоматериалы без необходимости съемки, а на платформе Quizizz быстро подготовлены викторины с автоматической проверкой ответов.

Интеграция ИИ-иллюстраций, видео и викторин в учебный процесс возымела положительное влияние на вовлеченность учащихся. Опросы показали, что 82% учащихся считают новые материалы более запоминающимися, побуждающими к размышлению по теме урока, а средний балл по литературе увеличился на 11%. Эти результаты подтверждают, что использование нейросетей «в филологических дисциплинах способствует развитию критического мышления у студентов» [4] за счет создания нестандартных учебных ситуаций и ярких образов.

Исследование показало, что ИИ эффективно помогает создавать учебные материалы. Рекомендуется продолжать его использование в образовании и адаптировать под разные возрастные группы и предметы. Будущие исследования могут открыть новые методики в использовании искусственного интеллекта для обучения.

VII. Создание и проверка домашних заданий с помощью нейросетей

Использование нейротехнологий в образовании привлекает всё больше внимания исследователей и педагогов. Третий этап исследования направлен на оценку эффективности ChatGPT для генерации домашних заданий и CloudText для автоматической проверки тестов. Основная цель исследования — выявить преимущества и недостатки применения искусственного интеллекта в данной образовательной практике.

В рамках третьего этапа были определены ключевые задачи: оценка качества заданий, сгенерированных ChatGPT; изучение эффективности автоматической проверки на CloudText; сравнение результатов проверки нейросети с оцениванием преподавателей. Участниками стали учащиеся 5-х классов, разделённые на две группы: одна работала с упражнениями и тестами, сгенерированными и проверяемыми искусственным интеллектом, другая — с традиционными заданиями.

Для первой группы испытуемых сначала были созданы тесты и письменные задания с помощью ChatGPT. Далее задания загружались на CloudText, где затем выполненные работы оценивались автоматически, но осуществлялась и дополнительная проверка преподавателем. Второй класс выполнял традиционные задания, которые сразу проверялись человеком. В конце сопоставлялись результаты проверки заданий программой и человеком, а также проводились опросы о восприятии упражнений, созданных нейросетью.

Первичные опросы уже показали, что 70% учащихся считают ИИ-задания интересными, но 85% предпочли бы задания от преподавателя, так как они, как правило, не содержат неточностей и ошибок, которые встречались в искусственно созданных тестах и упражнениях. Действительно, «ИИ может стать мощным помощником для педагогов, но его использование требует тщательной оценки» [8]. Были выявлены недостатки автоматической проверки в заданиях по русскому языку, так как нейросеть не разграничивает некоторые грамматические категории, и в заданиях по литературе. Проверяя последние без конкретных указаний, искусственный интеллект может ориентироваться на недостоверные источники из сети Интернет.

Таким образом, использование нейросетей в создании и проверке учебных заданий требует осторожности, а автоматическая проверка не всегда может заменить человеческую оценку. Ожидается, что результаты помогут интегрировать искусственный интеллект в образовательный процесс, подчеркивая необходимость человеческого контроля в оценке учебных достижений. Рекомендуется сочетание технологий ИИ с традиционными методами для создания более эффективной образовательной среды.

VIII. Ведение документации и планирование с помощью нейросетей

Ведение документации и планирование являются ключевыми аспектами работы педагогов, которые требуют значительных временных затрат. Нейросетевые технологии могут значительно упростить эти процессы, позволяя учителям сосредоточиться на обучении и взаимодействии с учениками.

На четвертом этапе исследования я автоматизировала ведение документов и создание рабочих программ, журналов успеваемости, протоколов собраний и планов на неделю с помощью таких инструментов, как Notion AI и SheetAI. Эти сервисы помогают быстро генерировать текстовые материалы и управлять данными, что значительно экономит время. Для упрощения формальных процедур были использованы HappyScribe для преобразования аудио в буквенную запись, а затем YandexGPT для сокращения и стилизации текста. Это позволяет быстро выполнять рутинные задачи, но важно помнить о проверке и редактировании итогового результата для обеспечения его точности и соответствия нормам.

Анализ опыта использования нейросетей в ведении документации и планировании показал сокращение часов, проведенных на работе, на 30-40% за месяц. Это дало мне возможность больше времени уделять повышению квалификации, общению с учениками, коллегами и семьей.

Искусственный интеллект открывает новые возможности для профилактики профессионального выгорания. Ученые советуют решать проблемы внедрения технологий «через стратегическое планирование и подготовку кадров» [17]. Рекомендуется обучать педагогов использованию современных инструментов, разрабатывать методические рекомендации и обеспечивать поддержку. Таким образом, нейросети могут стать важным помощником в образовательной практике, помогая учителям справляться со стрессом и фокусировать внимание на более важных аспектах своей работы.

IX. Заключение

Внедрение современных технологий в образовательный процесс открывает новые горизонты для учителей и учащихся. Автоматизация рутинных задач, таких как ведение документации, создание учебных материалов и планирование, позволяет педагогам сосредоточиться на формировании личностных качеств студентов. Исследования показывают, что искусственный интеллект не только повышает качество образования, но и способствует развитию профессиональных навыков учителей.

В будущем необходимо продолжать исследовать возможности ИИ в образовании, адаптируя их к потребностям преподавателей и учащихся. Это создаст более эффективную и инновационную среду для обучения компетенциям, необходимым в современном мире. Также важно обеспечить своевременное обучение педагогов новым технологиям. Интеграция нейросетей в учебный процесс сможет улучшить качество предлагаемых программ, подготовить школьников к вызовам будущего и сохранить квалифицированных специалистов в сфере образования.

 

 

Список литературы

1. Park, J., Teo, T. W., Teo, A., Chang, J., Huang, J. S., & Koo, S. (2023). Integrating artificial intelligence into science lessons: teachers’ experiences and views. International Journal of STEM Education, 10 (1).
2. Хабибуллин, И. Р., Азовцева, О. В., & Гареев, А. Д. (2023). Актуальность использования нейронных сетей в образовательных целях. Молодой ученый, (13), 176-178.
3. Свердлова, Н. А., & Орлова, Е. С. (2024). Анализ возможностей искусственного интеллекта применительно к обучению в школе. Международный научно-исследовательский журнал, 1(139).
4. Линькова, Е. Е. (2023). Возможности и потенциал нейронных сетей в образовании на примере предметов филологического цикла. Образ действия, 3, 139-145.
5. Преимущества и недостатки современных стратегий коммуникации в онлайн-образовании на примере AI, EDUSCRUM, JIRA. (2023). В сборнике статей XVI Международной научно-практической конференции. Пенза: Наука и Просвещение.
6. Даггэн, С. (2020). Искусственный интеллект в образовании: Изменение темпов обучения. Москва: Институт ЮНЕСКО по информационным технологиям в образовании.
7. Сысоев, П. В. (2023). Искусственный интеллект в образовании: осведомленность, готовность и практика применения преподавателями высшей школы технологий искусственного интеллекта в профессиональной деятельности. Высшее образование в России, (10).
8. Трифонов, В. Н. (2023). Искусственный интеллект в образовании: практическое применение, этические и социальные аспекты внедрения. В материалах ХII Международной научно-практической конференции. Междуреченск: Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева.
9. Фурс, С. П. (2023). Искусственный интеллект в сфере образования - помощник педагога или «подрывная» технология? Преподаватель ХХI век, (1-1).
10. Анненкова, А. В. (2023). Искусственный интеллект: некоторые особенности внедрения в систему образования в условиях цифровизации общества и экономики. Международный научно-исследовательский журнал, 9(135).
11. Корякова, К.А., Судакова, О.В. (2023). Нейронные сети как новые инструменты в образовании. Самарский государственный университет путей сообщения, Самара, Россия.
12. Гвоздкова, Т.Н. (отв. ред.), Марков, С.О. (редколлегия). (2023). Материалы ХII Международной научно-практической конференции. Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, Междуреченск, Россия.
13. Носова, Л.С., Леонова, Е.А., Селезнева, Е.А., Радченко, Т.А. (2023). Искусственный интеллект в формировании профессиональных компетенций будущих педагогов. Издательство ЗАО "Библиотека А. Миллера", Челябинск, Россия.
14. Дахин, А.Н., Семёнов, Н.Г., Ярославцева, Н.В., Ермолаев, С.Ю. (2020). Педагогические технологии и нейронные сети. Школьные технологии, №2.
15. Толстых, O.M. (апрель 2023). Потенциал искусственного интеллекта в языковом образовании: практические рекомендации для преподавателей. Материалы IV Международной научно-практической конференции "Горизонты образования", Омск.
16. Котлярова, И.О. (2022). Технологии искусственного интеллекта в образовании. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование. Педагогические науки, №3.
17. Скрипченко, А.В. (автор). Использование нейронных сетей в школьном образовании. ГБОУ Школа №1440, Москва.

Опубликовано: 06.11.2024