Научная статья на тему 'СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА'

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
267
188
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ / НЕЙРОННАЯ СЕТЬ / ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА / ИНФОРМАЦИЯ / ИКТ-КОМПЕТЕНЦИИ / «SMART-КАМПУС» / ЦИФРОВАЯ ПЛАТФОРМА / «PERSONAL TECH GROW» / «ИМИТАЦИЯ ПОВЕДЕНИЯ УЧИТЕЛЯ»

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Светличный Евгений Григорьевич, Хамгоков Мурадин Мухамедович, Шабаев Вадим Владимирович

В статье рассматриваются пути внедрения технологий искусственного интеллекта в образовательную среду общеобразовательной школы. Авторами рассматривается необходимость использования возможностей искусственного интеллекта, как в обучении, так и в воспитании, становлении как личности и социализации обучающихся общеобразовательной школы. Использование технологий искусственного интеллекта при разработке программ психолого-педагогической коррекции вероятностной трансформации обучающихся на основе работы нейронной сети, с целью формирования безопасной среды общения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам об образовании , автор научной работы — Светличный Евгений Григорьевич, Хамгоков Мурадин Мухамедович, Шабаев Вадим Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVING THE EDUCATIONAL PROCESS AT SCHOOL USING DIGITAL PLATFORMS BASED ON ARTIFICIAL INTELLIGENCE

The article discusses the ways of introducing artificial intelligence technologies into the educational environment of a general education school. The authors consider the need to use the capabilities of artificial intelligence, both in teaching and in upbringing, the formation of a personality and the socialization of students in a general education school. The use of artificial intelligence technologies in the development of programs for the psychological and pedagogical correction of the probabilistic transformation of students based on the operation of a neural network in order to form a safe communication environment.

Текст научной работы на тему «СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА»

2. Бойко, В.В. Социально-психологический климат коллектива и личность / В.В. Бойко, А.Г. Ковалев, В.Н. Панферов. -М.: Мысль, 1983. - 207 с.

3. Глоточкин, А.Д. Социально-психологические проблемы формирования первичного коллектива [Текст]: (На материалах воинских подразделений): Автореферат дис. на соискание ученой степени доктора психологических наук. (005) / Моск. гос. пед. ин-т им. В.И. Ленина. - Москва: [б. и.], 1972. - 43 с.

4. Донцов, А.И. Психология коллектива: Методол. пробл. исслед. [Учеб. пособие для вузов по спец. «Психология»] /

A.И. Донцов. - М.: Изд-во МГУ, 1984. - 208 с.

5. Засурцева, О.П. Факторы оптимизации социально-психологического климата: диссертация ... кандидата психологических наук: 19.00.05. - Москва, 1982. - 159 с.

6. Макаренко, А.С. Коллектив и воспитание личности / А.С. Макаренко; [Сост. и авт. вступ. ст., с. 3-46, В.В. Кумарин]. -Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1988. - 261 с.

7. Марисова, Л.И. Студенческий коллектив [Текст]: основы формирования и деятельности / Л.И. Марисова; ред. БИ. Королев; МВ ССО УССР, Ин-т повышения квалификации преп. обществ. наук при Киев. гос. ун-те им. Т.Г. Шевченко. - К.: Вища школа, 1985. - 48, 3 с. - Библиогр.: с. 50 (22 назв.)

8. Парыгин, Б.Д. Социально-психологический климат коллектива: Пути и методы изуч. / Б.Д. Парыгин; Под ред.

B.А. Ядова. - Л.: Наука: Ленингр. отд-ние, 1981. - 192 с.

9. Патрахина, Т.Н. Сущность и содержание понятия «мотивация» в системе управления / Т.Н. Патрахина, К.П. Романчук. - Текст: непосредственный // Молодой ученый. - 2015. - № 7 (87). - С. 461-464

10. Студенческая группа: [Сборник]. - М.: Мол. гвардия, 1980. - 190 с.

11. Тулина, ОО Этапы развития студенческого коллектива [Текст] / О.О. Тулина // Феномен развития в науках о человеке сборник статей II Международной научно-практической конференции. - Пенза НОУ ПДЗ, 2006. - 0,38 п.л

Педагогика

УДК 37.01

кандидат педагогических наук Светличный Евгений Григорьевич

Гуманитарно-педагогическая академия (филиал) Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» (г. Ялта); кандидат юридических наук Хамгоков Мурадин Мухамедович Северо-Кавказский институт повышения квалификации (филиал) Краснодарского университета МВД России (г. Нальчик); преподаватель кафедры тактико-специальной подготовки Шабаев Вадим Владимирович

Ростовский юридический институт МВД России (г. Ростов-на-Дону)

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВЫХ ПЛАТФОРМ НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Аннотация. В статье рассматриваются пути внедрения технологий искусственного интеллекта в образовательную среду общеобразовательной школы. Авторами рассматривается необходимость использования возможностей искусственного интеллекта, как в обучении, так и в воспитании, становлении как личности и социализации обучающихся общеобразовательной школы. Использование технологий искусственного интеллекта при разработке программ психолого-педагогической коррекции вероятностной трансформации обучающихся на основе работы нейронной сети, с целью формирования безопасной среды общения.

Ключевые слова: искусственный интеллект, нейронная сеть, общеобразовательная школа, информация, ИКТ-компетенции, «Smart-кампус», цифровая платформа, «Personal Tech Grow», «имитация поведения учителя».

Annоtation. The article discusses the ways of introducing artificial intelligence technologies into the educational environment of a general education school. The authors consider the need to use the capabilities of artificial intelligence, both in teaching and in upbringing, the formation of a personality and the socialization of students in a general education school. The use of artificial intelligence technologies in the development of programs for the psychological and pedagogical correction of the probabilistic transformation of students based on the operation of a neural network in order to form a safe communication environment.

Key words: artificial intelligence, neural network, secondary school, information, ICT competencies, "Smart Campus", digital platform, "Personal Tech Grow", "imitation of teacher behavior".

Введение. В современной школе образование основывается на передаче базовых знаний от учителя к ученику, а также на дополнительном обучении правильной работе с информацией (умение получать, выделять, использовать). Роль педагога на данном этапе существенно меняется. Школе необходим учитель, который обладает творческими идеями, постоянно развивается, использует инновационные технологии, а также проявляет интерес к разработке и реализации новых учебных программ.

Личность должна обладать знаниями не только в одной сфере, но и в разных областях науки и практики, потому что в современном мире нужно знать очень много. Такое положение вещей связано с техническим прорывом, большими массивами информации, а также с тем, что в настоящее время ряд профессии тесно взаимосвязаны между собой. На современном этапе важно не только обладать необходимыми компетенциями но и уметь правильно находить, отбирать, структурировать и использовать различную информацию.

В нынешних условиях глобальной информатизации и стремительного технологического прогресса компьютерные технологии задействованы во всех сферах жизни человека и образование не является исключением [3]. Данная ситуация связана с тем, что большинство современных людей перестали воспринимать информацию традиционным образом (через книги, газеты, бумажные карты и т.д.), на современном этапе развития технологий практически всю необходимую информацию человек получает в цифровом формате (персональные компьютеры, планшеты, смартфоны и т.д.) [2].

В 2019 году в России принята Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года. Одним из ее направлений заявлена разработка и внедрение образовательных модулей в рамках образовательных программ всех уровней образования для приобретения гражданами компетенций и навыков в областях, способствующих развитию искусственного интеллекта. Также она нацелена на повышение качества услуг в сфере образования (включая адаптацию

образовательного процесса к потребностям обучающихся и потребностям рынка труда, системный анализ показателей эффективности обучения для оптимизации профессиональной ориентации и раннего выявления детей с выдающимися способностями, автоматизацию оценки качества знаний и анализа информации о результатах обучения) [5].

Изложение основного материала статьи. В скором времени искусственный интеллект будет применяться на всех этапах образовательного процесса.

Использование искусственного интеллекта уже дает свои плоды, так школьник Чжоу И из китайского города Ханчжоу смог улучшить свои знания в области математики с помощью искусственного интеллекта. Школа, в которой учился Чжоу, начала сотрудничать с компанией Squirrel AL, специализирующейся на индивидуальных программах обучения. За обучением школьника наблюдал специальный алгоритм, который изучал результаты обучения школьника, выявлял дисциплины и тематику, которая вызывала затруднение в освоении, подбирал необходимую методику изучения различного материала и поверки знаний. По итогам семестра, обучающийся успешно прошел все формы контроля [1].

Еще один из способов внедрения искусственного интеллекта в образование -репетиторская деятельность.

На современном этапе существует несколько приложений-репетиторов, которые позволяют изучить интересующую/проблемную тематику в любое время, без привязки к месту и «живому» специалисту.

Искусственный интеллект может также анализировать школьные работы, определять проблемные области, а также создать индивидуальную траекторию обучения, с подбором необходимых приемов и методов.

Искусственный интеллект может создавать алгоритмы, которые будут моментально осуществлять проверку заданий и проводить объективное оценивание.

В силу особенностей почерка обучающихся (в частности, у обучающихся начальных классов общеобразовательных школ), на данный момент искусственному интеллекту не под силу полностью корректная проверка письменных работ.

Но в скором времени, по мере наполнения базы данных различными образцами почерка, искусственный интеллект научится полноценно проверять письменные работы и экзаменационные задания с помощью установленных метрик и эталонов, которые будут исключать предвзятость либо некомпетентность преподавателей.

Информация, поступающая с видео камер и обрабатываемая искусственным интеллектом, поможет анализировать поведение учеников. Эти системы способны распознавать и оценивать, как ученики реагируют на разные темы и задания, а так же оказывать помощь учителям в определении «сильных и слабых» сторон учеников, чтобы учитель, в свою очередь, мог совершенствовать учебный и методический материал, разрабатывать и внедрять новые подходы в образовании и совершенствовать свои преподавательские навыки.

Также искусственный интеллект может анализировать эмоциональное и физическое состояние ученика в текущий момент, определять причины возможных конфликтов между обучающимися, причины прогулов, профессиональные навыки учителей.

Это далеко не полный перечень возможностей искусственного интеллекта, которые могут применяться в образовательном процессе на всех уровнях обучения.

В нашем исследовании мы предложим ряд решений, которые можно использовать при внедрении указанных технологий в образовательный процесс общеобразовательной школы.

Школа, наряду с родителями, играет очень важную роль, как в обучении ребенка, так и в его воспитании, становлении его как личности, социализации. Внедрение таких технологий дает возможность разработать программу психолого-педагогической коррекции вероятностной трансформации обучающихся на основе работы нейронной сети, что позволит сформировать безопасную среду общения.

Посредством указанной программы будут выявлены и охарактеризованы возможные риски и угрозы психологической безопасности отдельных обучающихся, связанные, в том числе, с цифровой трансформацией образовательной среды, касающиеся этических, когнитивных, психологических аспектов.

Изучение рассмотренных аспектов позволит решить ряд таких важных задач, как:

1. Профилактика отклонений от общепринятого поведения (различные девиации) обучающихся (своевременное выявление лиц, склонных к проявлению различного рода девиаций; индивидуальная работа с психологом по коррекции поведения ребенка). Профилактическая работа в этом направлении может проводиться за счет мер общего (групповые разъяснительные беседы, тематические тренинги, специальные профилактические программы) и индивидуального (наблюдение, разъяснительные беседы, психодиагностика, индивидуальная психотерапия и психокоррекция, социально-одобряемые виды деятельности) воздействия [4].

2. Выявление причин слабой успеваемости. Нейронная сеть позволит выявлять задания вызывающие сложность в решении, отдельные темы различных дисциплин требующие более детального и развернутого изучения.

3. Выявление лидеров, определение лиц, которые лучше справляются с заданием в одиночку, определение с кем из одноклассников обучающиеся (в группах) наиболее продуктивно могут решать различные задачи и находить выходы из нестандартных ситуаций. А так же, поможет определить с какой ролью (например: лидер - организует работу группы и распределяет роли; чтец - зачитывает вслух задание; секретарь - записывает важные идеи и варианты решения задания; «спикер» - озвучивает решение группы; критик - высказывает противоположную точку зрения, задает «провокационные» вопросы, ищет слабые стороны в решении, провоцирует мозговой штурм; контролёр - уточняет задание для каждого участника; «Почемучка» - задает уточняющие вопросы; наблюдатель - следит за соблюдением правил групповой работы и вмешивается в случае их нарушения) в группе хорошо справляется тот или иной ребенок.

4. Объективный мониторинг посещаемости.

Одним из способов внедрения цифровых платформ в образовательный процесс, является создание информационного пространства «Smart-кампус».

В общем смысле, цифровая платформа - это информационное пространство, объединяющее заинтересованных участников и позволяющее оптимизировать их взаимодействие - снизить временную и ресурсную нагрузку [7].

В рамках «Smart-кампуса» необходимо создать и наладить взаимодействие ряда следующих компонентов:

1. Школьную социальную сеть. Указанная сеть необходима для обсуждения заданий, вызывающих сложность в решении, размещения различных алгоритмов выполнения задач и заданий, размещения дополнительного развивающего и повышающего мотивацию к обучению контента по рассматриваемой тематике. Она позволит взаимодействовать обучающимся даже после окончания занятий в школе, а размещенные алгоритмы решения заданий и дополнительный развивающий контент, позволят детям (по какой либо причине отсутствовавшим на занятиях или не усвоивших тему на должном уровне) разобраться в темах дисциплины, вызывающих сложность.

2. Информационная образовательная сеть. Данный элемент предназначен для размещения различной информации, такой, как: расписание занятий; графики проведения итоговых работ; графики проведения различных просветительских, воспитательных, организационных и развлекательных мероприятий.

3. Чат-бот с функцией мониторинга уровня удовлетворённости содержанием обучения, уровнем и качеством

преподавания, условиями реализации образовательного процесса. Преподаватель не всегда может давать разъяснения по тем или иным вопросам (только в рабочее время), чат-бот же доступен круглосуточно - семь дней в неделю. Указанная программа, наряду с оказанием помощи обучающимся по интересующим их вопросам, призвана собирать и аккумулировать различную информацию: выявлять тематику, вызывающую сложность в усвоении; отслеживать, насколько компетентно и доступно преподаватель излагает информацию в различных темах и на что ему необходимо обратить внимание при подготовке к занятиям для более качественной передачи знаний обучающимся.

Одним из решений, которые можно использовать при внедрении IT технологий в образовательный процесс общеобразовательной школы, является разработка и внедрение модели автоматического оценивания и валидации знаний по принципу «имитации поведения учителя».

Указанная модель призвана оптимизировать рабочее время учителя, перераспределив его таким образом, чтобы максимально сократить время на проверку выполненных заданий обучающимися и использовать его на различные, не менее важные цели (саморазвитие, проведение воспитательных и развивающих мероприятий со школьниками и т.д.).

Создание и внедрение системы «Personal Tech Grow» призвано сформировать индивидуальные треки развития (личного, профессионально ориентированного, карьерного) в условиях открытого цифрового образования. В рамках данной системы предлагается разработать и внедрить материал учебной программы таким образом, чтобы обучающийся смог в процессе обучения в школе определить для себя возможную будущую профессию и со школьной скамьи вникать в тонкости различных профессий. Такой подход позволит «примерить» на себя различные интересующие специальности и профессии. «Personal Tech Grow» поможет выбрать для себя интересное хобби, которое делает жизнь человека гармоничнее, помогая снять стресс, расслабиться и получить удовольствие, и что не менее важно - совершенствоваться.

Бесспорный факт - огромную и зачастую предопределяющую роль в жизни каждого человека играют его школьные учителя, а в дальнейшем преподаватели средних профессиональных и высших учебных заведений [6].

Как и человек любой другой профессии, педагог должен обладать цифровой грамотностью, то есть базовыми знаниями, навыками и установками, необходимыми для жизни в цифровом обществе. Уже сегодня в развитых странах без должного уровня цифровой грамотности становится невозможным сам факт трудоустройства человека, в том числе и педагога, не говоря о том, что цифровая грамотность - это фундамент развития профессиональных ИКТ- компетенций.

В свою очередь, ИКТ-компетенции педагога - это знания, навыки и установки, позволяющие ему свободно применять ИКТ для организации учебного процесса на всех его этапах - от подготовки к занятиям, до создания цифровой среды, помогающей выстраивать индивидуальные образовательные траектории учащихся, мотивировать их к обучению, анализировать и прогнозировать их успеваемость [6].

В рамках повышения цифровой грамотности необходимо создание базы цифровых инструментов учителя, которые будут помогать ему в подготовке и проведении занятий. К таким инструментам можно отнести:

- шаблоны необходимых документов учебно-методического обеспечения учебного процесса и образцы их заполнения;

- различные цифровые программы, позволяющие учителю максимально корректно и доступно излагать на занятиях учебный материал. А так же подробное описание возможностей предлагаемых программ и алгоритм работы с ними.

Выводы. Внедрение в образовательный процесс школы цифровых платформ на основе искусственного интеллекта позволит:

- оптимизировать получение обучающимися необходимых знаний;

- осуществлять профилактику девиантного поведения среди обучающихся;

- оптимизировать рабочее время учителя, перераспределив его таким образом, чтобы максимально сократить время на проверку выполненных заданий обучающимися и использовать его на различные, не менее важные цели (саморазвитие, проведение воспитательных и развивающих мероприятий со школьниками);

- повысить цифровую грамотность учителя;

- облегчить поиск ориентиров в профессиональном становлении обучающегося.

Литература:

1. Искусственный интеллект в образовании. - https://www.tadviser.ru/index.php

2. Пичужкина Д.Ю., Смекалова Е.С. , Сулима И.И. Искусственный интеллект: возможности в системе образования // Наука и образование: новое время. - 2019. - № 1. - С. 619-623.

3. Светличный Е.Г., Кузбагарова Е.В. Перспективы использования высокотехнологичных средств в образовательном процессе по направлению подготовки 40.05.03 - судебная экспертиза // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы использования высокотехнологичных методов экспертных исследований». 25 марта 2019. - г. Санкт - Петербург. - 2019. - С. 289-295.

4. Светличный Е.Г., Никитина Л.Н., Горбунова Н.В. Профилактика компьютерной игровой зависимости несовершеннолетних: психолого-педагогический аспект // Материалы XII международной научно-практической конференции. - 17-18 декабря 2020. - Воронеж. - 2020. - С. 25-27.

5. Усольцев В.Л., Маркович О.С., Шемелова Т.В. О структуре и содержании курса "искусственный интеллект в образовании" для магистерских программ педагогического образования информатической направленности // Международный научно-исследовательский журнал. - 2021. - № 11-3 (113). - С. 134-137.

6. Цифровая грамотность российских педагогов. Готовность к использованию цифровых технологий в учебном процессе / Авторы: Т.А. Аймалетдинов, Л.Р. Баймуратова, О.А. Зайцева, Г.Р. Имаева, Л.В. Спиридонова. Аналитический центр НАФИ. - М.: Издательство НАФИ, 2019. - 84 с.

7. Что такое «цифровая платформа» в сфере образования? // https://xn--80aaacg3ajc5bedviq9k9b.xn--p1ai/news/1421

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.