Искусственный интеллект в школах: как безопасно использовать умные алгоритмы для обучения детей

Согласно последнему отчету Центра демократии и технологий, 83% американских школьных учителей в 2023-2024 учебном годах использовали ИИ для личных или школьных нужд, что значительно больше, чем в прошлом году. Этот рост подчеркивает растущее признание потенциала ИИ в улучшении процессов преподавания и обучения.

Одна из основных областей применения ИИ — персонализированное обучение. Платформы на базе ИИ могут анализировать ответы учеников в реальном времени и адаптировать уроки под их потребности. Если ученик сталкивается с трудностями по определенной теме, алгоритмы предложат ему дополнительную практику и объяснения. В то время как другие дети, осваивающие материал быстрее, смогут перейти к более сложным заданиям.

Такой индивидуальный подход помогает каждому учиться в комфортном для себя темпе. Подобные возможности уже в полной мере используют разработчики популярных приложений. Например, Duolingo – приложение для изучения языков – персонализирует уроки и упражнения для каждого учащегося на основе успеваемости, а Khan Academy – один из пионеров онлайн-образования – использует обработку естественного языка для создания интерактивных симуляций и сценариев ролевых игр во время обучения.

Кроме того, ИИ активно используется для автоматизации рутинных задач, таких как проверка и оценка работ, что традиционно отнимает много учительского времени. Системы на основе ИИ могут быстро анализировать работы учеников, предоставлять обратную связь и освобождать преподавателей для более творческой и индивидуальной работы с классом.

Еще одним важным направлением является использование чат-ботов и виртуальных помощников. Эти инструменты могут предоставлять круглосуточную поддержку, отвечая на вопросы учеников, давая рекомендации по заданиям и помогая с проблемными вопросами. Это особенно полезно для учащихся, которые нуждаются в дополнительной помощи вне уроков.

В штате Эдо, Нигерия, в рамках внешкольной программы было внедрено репетиторство на базе ИИ, результаты которого оказались впечатляющими. Ученики, участвовавшие в программе, значительно улучшили успеваемость, превзойдя своих сверстников на итоговых экзаменах по стандартной программе. Этот успех подчеркивает потенциал ИИ в улучшении образовательных результатов, особенно в регионах с ограниченным доступом к качественному обучению.

Программа, длительностью шесть недель (июнь-июль 2024 года), была направлена на улучшение английского языка и цифровых навыков. Учащиеся показали успехи, эквивалентные почти двум годам обучения, что демонстрирует способность ИИ значительно ускорять процесс и сокращать образовательные пробелы.

Кроме того, программа способствовала улучшению гендерного равенства в образовании: девочки, которые изначально отставали от мальчиков, продемонстрировали еще больший прогресс, что подтверждает потенциал ИИ в преодолении гендерных различий в обучении.

Хотя многие приложения ИИ в образовании направлены на улучшение учебного процесса учеников, технология также может стать ценным инструментом для учителей. Помимо проверки домашних заданий, он может быть использован при решении множества других задач.

Хотя ИИ в образовании обещает много преимуществ, важно учитывать и возможные риски, которые он несет.

Алгоритмы ИИ обучаются на данных, и если они содержат предвзятость, система может ее усугубить. Может быть такое, что алгоритм обучается на исторических данных об успеваемости учащихся за последние несколько лет, и в них отмечается, что девочки чаще выбирают гуманитарные предметы, а мальчики преуспевают в точных науках. На основе этих данных ИИ начинает автоматически рекомендовать девочкам гуманитарные дисциплины и игнорирует возможность выбора математики или информатики, даже если они проявляют к ним интерес. Это приводит к тому, что девочки получают меньше поддержки в развитии технических навыков, что ограничивает их будущие карьерные возможности. Поэтому так важно разрабатывать и обучать системы ИИ с учетом справедливости и равенства.

ИИ собирает большие объемы данных об учащихся, что может навредить конфиденциальности. Поэтому учебные заведения должны следить за тем, чтобы собирались только те данные, которые критически важны для образовательных целей, чтобы проводился регулярный аудит безопасности и обновление ПО. Также нужно контролировать процесс шифрования, чтобы данные были зашифрованы, а доступ к ним лежал через многофакторную аутентификацию.

Существует риск автоматизации задач, которые сейчас выполняют учителя. Это может привести к сокращению рабочих мест в образовании. Важно учитывать это и готовить педагогов к изменениям в профессии, чтобы ИИ им помогал, а не заменял.

Некоторые учителя опасаются, что излишняя зависимость от ИИ может ослабить навыки критического мышления. Их опасения подтверждают ученые из цюрихской бизнес-школы. В своем исследовании они установили, что рост зависимости от технологий искусственного интеллекта снижает когнитивную нагрузку. И это уже становится большой проблемой.

Одна из самых серьезных проблем, связанных с ИИ в образовании, — это его потенциальное влияние на навыки критического мышления. Если ИИ может легко решать задачи и давать ответы, нужно ли учащимся учиться думать и решать проблемы самостоятельно?

Многие эксперты утверждают, что в век искусственного интеллекта критическое мышление важно как никогда ранее. Учащиеся должны уметь оценивать информацию, предоставляемую ИИ, проверять ее точность и надежность и выявлять возможную предвзятость. Кроме того, они должны понимать ограничения и риски ИИ, чтобы использовать его этично и эффективно.

Педагоги и учебные программы играют в этом ключевую роль. Уроки по анализу информации и дискуссии об этике ИИ должны стать неотъемлемой частью учебного процесса. Как проверить достоверность данных из интернета? Почему алгоритм предложил именно этот результат? Обсуждение таких вопросов со школьниками развивает цифровую грамотность, помогает понять внутреннюю механику ИИ и его ограничения, и, что немаловажно, учит критически мыслить. Только так в будущем можно будет избежать деградации человечества.

ИИ — мощный инструмент, способный революционизировать образование. Он персонализирует обучение, автоматизирует задачи, предоставляет круглосуточную поддержку и улучшает доступ к образованию в развивающиеся регионы. Это позволяет создать более справедливый и эффективный учебный процесс для всех.

Однако интегрировать новые технологии в образование нужно очень ответственно. Необходимо учитывать такие проблемы, как предвзятость, конфиденциальность и риск чрезмерной зависимости от технологий, при этом сохраняя роль человека в обучении.

Будущее образования будет тесно связано с ИИ. С развитием технологий появятся новые инновации, которые изменят образовательный ландшафт и откроют новые возможности для учащихся и учителей. Главное — использовать ИИ для расширения возможностей будущих поколений, уделяя внимание развитию критического мышления, творчества и любви к обучению.