Использование искусственного интеллекта в деятельности преподавателя математики

Разделы: Математика, Общепедагогические технологии

Классы: 5, 6, 8, 9, 10, 11


Татьяна Владимировна Черниговская, российский ученый в области нейронауки и психолингвистики, директор института когнитивных исследований, считает: «…мы воспринимаем мир, думаем о себе, о других и о том, что мы делаем на этой планете, благодаря тому, что у нас есть мозг. И отличает нас от животных не отсутствие когтей или хвоста, а мощный интеллект. Но это пока… Пока человеческий интеллект - действительно доминирующий вид на планете, но ситуация может измениться с развитием искусственного интеллекта (ИИ). И наступает это будущее стремительно: сначала считалось, что сильный ИИ появится через 50 лет, затем срок сократился до 30 лет, сейчас очевидно, что он появится на горизонте двух лет. И это не алармизм, человечество впервые сталкивается с конкуренцией между естественным и искусственным интеллектами». [1] ИИ в настоящее время становится неким инструментом, «подобно» сотовому телефону в руках современного человека. В настоящее время уже каждый слышал и, более того, пользовался (пользуется) гаджетами с возможностями ИИ, например:

  • сотовые телефоны (Google Pixel 7, Samsung Galaxy S24, ASUS ROG Phone 6 и др.);
  • роботы для развлечения, обучения и домашнего хозяйства (Vortex, Yardroid, Moorebot Scout, Neuro.net, RoboSense, Samsung Bot Handy, Sony Aibo и др.);
  • умные часы и фитнес-браслеты (Apple Watch Ultra, Fitbit Charge 6, Garmin vívosmart 5, Fitbit Inspire 3, Withings Move и др.);
  • умные колонки и голосовые ассистенты (Amazon Echo Dot 5, Google Nest Audio 2, Apple HomePod Mini 2, Yandex Station Mini 2, Xiaomi Mi Smart Speaker 2 и др.);
  • умные очки и гарнитуры виртуальной и дополнительной реальности (Facebook Ray-Ban Stories 2, Microsoft HoloLens 3, Oculus Quest 3, Sony PlayStation VR 2, Rokid Air 2 и др.);
  • ноутбуки с нейронными процессорами (MacBook Air M2, Dell XPS 15 2024, Lenovo Yoga 9i, HP Spectre x360 15, Asus ZenBook Pro Duo 15 и др.);
  • умные розетки и выключатели (Eve Energy Smart Plug, TP-Link Kasa Smart Wi-Fi Outdoor Plug, Humax Wi-Fi Smart Plug и др.);
  • умные телевизоры и медиаплееры (Samsung с процессором NQ8 AI Gen3, LG с новыми функциями, Hisense с технологией Obsidian и др.);
  • умные наушники (Sony WH-1000XM5, Bose QuietComfort, Audio-Technica ATH-M20xBT и др);
  • и другие.

Может ли преподаватель математики пользоваться в своей педагогической деятельности возможностями ИИ? Прежде чем ответить на этот вопрос, обратимся к теории.

ИИ – это способность машины или компьютерной системы выполнять задачи, для которых обычно требуется человеческий интеллект. [4] Искусственный интеллект, способный синтезировать, анализировать и действовать на основе огромных объемов данных за считанные секунды, является чрезвычайно мощным. Как и в случае с любой другой мощной технологией, очень важно ответственно подходить к ее внедрению, чтобы максимально использовать ее потенциал и при этом минимизировать негативные последствия.

На сайте ISO ИИ описали как: «Представьте себе человеческий мозг: сеть из миллиардов нейронов, получающих информацию из внешнего мира, отправляющих ее в другие части мозга, синтезирующих ее значение на основе прошлого опыта и выдающих в ответ определенную реакцию». [2] Следовательно, можно сказать, что ИИ – это «искусственный мозг», который самообучается.

Говоря об ИИ, следует упомянуть о нейросетях. Нейросеть - математическая модель, которая, вдохновляясь принципами работы биологических нейронов, способна обучаться на примерах. [3] На языке математики, нейросеть - это подмножество множества ИИ (рис. 1). Таким образом, говоря о нейросетях, мы имеем ввиду и ИИ.

Каждый преподаватель математики тесно взаимодействует, в первую очередь, с учеником и с его родителями. Следует также помнить, что главная цель педагогической деятельности преподавателя – передача новому поколению человечества опыта, накопленного предыдущими поколениями. Одним из инструментов при взаимодействии преподаватель – обучающийся – родители и передаче этого опыта может быть и ИИ. Остановимся на этом более подробно.

Чем может быть полезен ИИ преподавателю математики:

  • проверка домашнего задания (достаточно сфотографировать и загрузить работу ученика (рис. 2) в приложение, например, Homiwork, после чего ИИ сделает проверку решения (рис. 3), а также проведет анализ и даст рекомендации (рис. 4);
  • составление конспекта урока (технологической карты) в зависимости от запросов учителя;
  • составление контрольной работы, самостоятельной работы, теста и т.п.;
  • подготовка к родительскому собранию, классному часу, внеурочному занятию и т.п.;
  • ускорение работы над контентом, например, презентациями, графиками, схемами и т.д.;
  • разработка программ, планов и т.п.;
  • проверка самостоятельности решения задач (проверка неиспользования обучающимся ИИ);
  • выполнение задания практически любого содержания (текстового, графического и др.);
  • и так далее.

Но, несмотря на довольно внушительный список преимуществ использования ИИ в деятельности преподавателя математики, есть и свои минусы:

  • ИИ не всегда может распознать записи учащегося, как результат - некачественно проверенная работа;
  • большая часть платформ с ИИ является платной;
  • учащиеся также пользуются ИИ, следовательно, преподавателю приходится прибегать к проверке оригинальности их решения;
  • и другие.

Подводя итоги, нужно помнить, что ИИ – это лишь помощник (инструмент) и не более в руках педагога. Благодаря ему можно улучшить качество образования, сделать процесс обучения более увлекательным, наглядным и индивидуализированным. Любые технологии, в том числе и ИИ, создаются для того, чтобы помогать людям, следовательно, преподаватели должны их использовать, чтобы раскрыть потенциал каждого ученика.

Список литературы

  1. Редакция "Больших идей" Схватка между ИИ и мозгом: Татьяна Черниговская о будущем естественного и искусственного интеллектов / Редакция "Больших идей" [Электронный ресурс] // Большие идеи: [сайт]. — URL: https://big-i.ru/biznes-i-obshchestvo/nauka/skhvatka-mezhdu-ii-i-mozgom-tatyana-chernigovskaya-o-budushchem-estestvennogo-i-iskusstvennogo-intel/ (дата обращения: 24.02.2025).
  2. Искусственный интеллект: Что это такое, как он работает и почему он важен / [Электронный ресурс] // ИСО: [сайт]. — URL: https://www.iso.org/ru/artificial-intelligence#:~:text=%D0%9F%D0%BE%20%D1%81%D0%B2%D0%BE%D0%B5%D0%B9%20%D1%81%D1%83%D1%82%D0%B8%20%D0%B8%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9%20%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82,%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%83%D0%BC%D0%BD (дата обращения: 26.02.2025).
  3. Нейросети и искусственный интеллект в чем разница / [Электронный ресурс] // everest solution: [сайт]. — URL: https://everest-solution.com/articles/nejroseti-i-iskusstvennyj-intellekt-v-chem-raznicza/ (дата обращения: 02.03.2025).
  4. Искусственный Интеллект: Что это и какие задачи он выполняет? / [Электронный ресурс] // AutoFAQ: [сайт]. — URL: https://autofaq.ai/blog/artificial_intelligence (дата обращения: 02.03.2025).