Эволюция образования: Влияние искусственного интеллекта на традиционные методы обучения

Система образования и методика обучения остаются одними из самых консервативных направлений, но одновременно оказывают сильнейшее влияние на эволюцию нашего вида на Земле. За последние несколько тысяч лет она не претерпела кардинальных изменений; изменялись лишь методы и способы передачи знаний от учителя к ученику. Традиционно процесс обучения включал этапы: введение, обучение и проверка знаний. Однако с появлением новых технологий этот процесс стал более разнообразным и доступным. Если век назад наши предки тратили много времени на поиск источников знаний, то сегодня любая информация доступна в несколько кликов благодаря современным устройствам передачи данных, что существенно экономит время.

Прогресс человечества не стоит на месте — с каждым годом новое и неизведанное становится более доступным. За последние десятилетия появилось огромное количество образовательных платформ и веб-сайтов для людей всех возрастов и на множестве языков — от детей до пожилых. Подходы к передаче материалов также меняются со временем, и даже социальные сети стали источником знаний, предлагая неординарные методы обучения и донесения информации.

В последние годы новые технологии привнесли кардинальные изменения, особенно с появлением языковых моделей на основе искусственного интеллекта. Одной из самых популярных является ChatGPT, разработанная американской научно-исследовательской организацией OpenAI. К 2024 году большинство технологических гигантов мира инвестируют в схожие стартапы или открывают собственные направления в этой области. По данным экспертов McKinsey, мировой доход IТ-отрасли в ближайшие два года может увеличиться на 9% благодаря внедрению искусственного интеллекта.

Появление языковых моделей также изменило подход к поиску информации. Искусственный интеллект предоставляет нужные данные напрямую, без необходимости поиска по множеству сайтов. В прошлом, чтобы найти нужную информацию, люди искали её в различных книгах; в начале 2000-х — на вебсайтах. Теперь же ИИ, опираясь на освоенные материалы, предоставляет информацию напрямую, устраняя необходимость в дополнительных источниках. Это ведет к тому, что для решения задач или выполнения заданий можно обратиться к новым технологиям и получить уже готовый ответ. В современных реалиях это, безусловно, палка о двух концах. С одной стороны, можно быстро найти ответ на вопрос или списать готовое решение для учебного задания. С другой стороны, массовое использование ИИ студентами в повседневном обучении порождает негативные последствия, когда они выполняют все задания с помощью ИИ.

Наш мозг устроен так, что в процессе поиска решения он запоминает ключевые аспекты, закрепляя знания на основе проб и ошибок. Однако, если получать готовые ответы, это не способствует усвоению материала. Основной целью получения знаний является способность применять их на протяжении жизни. С другой стороны, в использовании новых технологий в образовании можно увидеть множество преимуществ, которые значительно упрощают выполнение различных задач в образовании и делают процесс обучения более доступным. Рассмотрим некоторые из наиболее популярных примеров того, как ИИ меняет подход к обучению и образованию:

Персонализированное обучение

Персонализированное обучение учитывает индивидуальные потребности учащихся, что повышает эффективность обучения и мотивацию. Включает формы, такие как самообразование, дифференцированное и адаптивное обучение, и требует качественной обратной связи. ИИ в образовании обеспечивает персонализированный подход, адаптируя программы под каждого ученика. Машинное обучение позволяет системе учитывать восприятие уроков и регулировать нагрузку, используя игровые элементы и индивидуальные программы для более эффективного обучения.

Этот подход востребован в корпоративном и образовательном секторах. К 2025 году мировой рынок персонализированного обучения может превысить 3 млрд долларов, благодаря росту цифровых технологий.  В отчете Всемирного экономического форума (ВЭФ) отмечается, что цифровые инструменты пока не могут полностью заменить преимущества индивидуального обучения с преподавателем или репетитором, но достижения в области ИИ могут существенно улучшить эту ситуацию.

Автоматизация процессов

Искусственный интеллект в образовании берет на себя множество задач, включая проверку домашних заданий, оценку тестов, систематизацию исследований и управление административными функциями. Это автоматизирует рутинную работу и делает образовательный процесс более продуктивным и информативным.

Сегодня учителя тратят больше времени на подготовку отчетов, чем на взаимодействие с учениками. Интеллектуальные системы помогают упростить административную работу и анализировать данные об успеваемости и посещаемости, что позволяет преподавателям лучше организовать учебный процесс.

Система поведения и домашние задания

Проверка домашних заданий, контрольных и лабораторных работ часто считается рутинной задачей для учителей и преподавателей. Однако в IТ-отрасли сейчас существует множество решений, которые упрощают этот процесс. Оценка — это важная обратная связь для ученика, и отнесение ее к бюрократии было бы неверным.

Современные системы оценки на базе ИИ могут анализировать выполнение заданий, классифицировать ошибки и предоставлять рекомендации по их исправлению. Эти решения подходят как для стандартизированных тестов, так и для творческих заданий, таких как сочинения.

Также существуют ИИ-системы для поддержания дисциплины и контроля за выполнением заданий во время экзаменов, например, ЕНТ (Единое национальное тестирование). Аудитории можно оборудовать камерами с технологией мониторинга поведения, которые сигнализируют о подозрительном поведении.

Такие системы прокторинга особенно востребованы при дистанционном обучении и сдаче экзаменов, делая образование более доступным. Например, школьники из удаленных регионов могут поступать в ведущие вузы Казахстана, не тратя время и деньги на поездки.

Создание образовательного контента и материалов

Искусственный интеллект упрощает создание учебных материалов и оптимизацию процесса обучения. Генеративный ИИ помогает учителям быстро разрабатывать контент, презентации и задания, а также анализировать учебные метрики и адаптировать программы под нужды учеников.

Виртуальные помощники поддерживают учащихся, предоставляя обратную связь, предлагая задания, также они доступны круглосуточно на разных языках. Цифровые учителя и нейросети могут имитировать общение с человеком.

ИИ также позволяет создавать компактные учебные материалы, доступные с любого устройства, упрощая удаленное обучение и изменяя экосистему цифрового образования.

Искусственный интеллект приносит множество преимуществ в образовательный процесс, таких как персонализация обучения, автоматизация рутинных задач и создание эффективных учебных материалов. Эти технологии значительно улучшают доступность и качество образования, делают его более адаптивным и доступным.

Однако, несмотря на все эти положительные изменения, внедрение ИИ в образование сопровождается определенными рисками и вызовами. На фоне значительных преимуществ важно учитывать потенциальные недостатки, которые могут возникнуть при неоправданном или чрезмерном использовании технологий.

Одним из основных рисков является снижение роли личного взаимодействия между учителями и учениками, что может негативно повлиять на развитие социальных навыков и эмоционального интеллекта. Несмотря на то, что цифровой разрыв за последние годы уменьшился, согласно EDISON Alliance 2,6 млрд человек по-прежнему не имеют доступа к интернету. Доступ к цифровым технологиям критически важен для полноценного участия в обществе и получения услуг, включая образование. В развитых странах ИИ ускоряет экономический прогресс и делает образование более доступным. Однако в условиях цифрового неравенства, где доступ к современным образовательным ресурсам может быть ограничен, риск существует, что не все смогут воспользоваться преимуществами новых технологий, что может усугубить разрыв.

В Казахстане 92% жителей в возрасте от 6 до 74 лет имеют доступ к интернету, согласно данным stat.gov.kz. Тем не менее, большая часть пользователей использует интернет преимущественно для социальных сетей, новостей и развлекательных ресурсов, тогда как образовательные активности остаются на периферии. По данным Wonder Digital, лишь небольшая доля пользователей занимается обучением, несмотря на наличие ресурсов.

Казахстан сталкивается с нехваткой квалифицированных педагогов и менеджеров в сфере образования. В стране недостает 5 тыс. учителей, более 500 школ остаются без директоров, и эта цифра продолжает расти. Каждый пятый выпускник педагогических специальностей не находит работу по профессии, а лишь 23% учителей имеют высшую категорию.

Согласно данным ОЭСР, результаты казахстанских учащихся по математике, чтению и естественным наукам ниже среднего уровня. Средние показатели 2022 года не улучшились по сравнению с 2018 годом в математике и чтении, но немного повысились в естественных науках. Только 50% учащихся достигли второго уровня знаний по математике, что ниже среднего по странам ОЭСР (69%). Эти учащиеся часто нуждаются в дополнительных инструкциях для решения базовых задач.

В таких условиях ИИ может сыграть ключевую роль в улучшении образовательного процесса. Интеграция ИИ в образование позволит более эффективно использовать доступный интернет-ресурс, адаптировать учебные программы под индивидуальные потребности учеников и автоматизировать рутинные задачи, освобождая время для качественного обучения. Это, в свою очередь, поможет восполнить кадровый дефицит и повысить уровень знаний и навыков учащихся, что окажет позитивное влияние на будущее развитие образовательной сферы и экономический рост страны.

Однако для успешной реализации этих технологий необходимы более квалифицированные технические профессионалы, способные разрабатывать и внедрять инновационные решения в образовательную среду. Это требует инвестиции в подготовку специалистов и развитие их навыков, что станет важным шагом на пути к эффективному использованию ИИ в образовании.

Автор: Кемельдинов Айбол