1. Введение

2. Что такое искусственный интеллект?

3. Преимущества использования искусственного интеллекта в начальной школе

- 3.1. Индивидуальный подход к обучению

- 3.2. Автоматизация рутинных задач

- 3.3. Развитие критического мышления и творческих навыков

4. Примеры применения искусственного интеллекта на уроках

5. Заключение

 

1. Введение

 

Искусственный интеллект (ИИ) становится неотъемлемой частью современного образования, включая начальную школу. Этот технологический прогресс открывает новые возможности для учителей и учащихся, позволяя создать более интерактивную и персонализированную образовательную среду.

 

2. Что такое искусственный интеллект?

 

Искусственный интеллект — это область компьютерных наук, сосредоточенная на создании систем, способных выполнять задачи, которые обычно требуют человеческого интеллекта. К таким задачам относятся понимание естественного языка, решение проблем, обучение и самосовершенствование. В образовании ИИ может использоваться для улучшения учебного процесса и взаимодействия учеников и учителей.

 

3. Преимущества использования искусственного интеллекта в начальной школе

 

3.1. Индивидуальный подход к обучению

 

Использование ИИ позволяет создавать адаптивные образовательные технологии, которые подстраиваются под индивидуальные потребности каждого ученика. Это обеспечивает более глубокое понимание материала и позволяет ученикам учиться в удобном для них темпе.

Вот как это работает и какие преимущества может предоставить:

 

• Персонализированные учебные пути

Адаптивные образовательные технологии на основе ИИ могут анализировать данные о каждом учащемся, такие как его уровень успеваемости, предпочтения в обучении и стиль восприятия информации. В результате системы могут создавать индивидуализированные учебные планы, которые соответствуют конкретным нуждам и интересам ученика.

Примеры систем индивидуального планирования:

PlatoonAI Созданная в России система использует искусственный интеллект для построения индивидуальной траектории обучения в вузах и колледжах. Платон собирает данные о студентах и формирует рекомендации по выбору дисциплин, формированию групп и развитию профессиональных компетенций.

Skylum EdTech российская компания разработала платформу, которая помогает ученикам формировать индивидуальный график уроков и самостоятельно планировать занятия. Алгоритмы системы определяют оптимальный темп обучения и обеспечивают своевременную подготовку к контрольным мероприятиям.

Coursera Adaptive Learning Platform Курсоре использует адаптивную технологию, позволяющую создать уникальный путь прохождения курса, основанный на уровне знаний и интересах ученика. Каждый модуль настраивается индивидуально, учитывая потребности и способности обучающихся.

Google Classroom + AI Инструменты Google для образования, дополненные искусственным интеллектом, позволяют строить гибкую систему планирования, отслеживая прогресс и интересы каждого ученика. Классрумм может предлагать адаптивный материал и советовать дальнейшие шаги в обучении.

Важно учитывать необходимость постоянного мониторинга и поддержки учеников, поскольку чрезмерная зависимость от автономных систем может привести к недостаткам в формировании целостных знаний и социальных навыков.

• Интерактивные платформы

ИИ может быть интегрирован в образовательные платформы, чтобы сделать их более интерактивными и привлекательными. Чат-боты и виртуальные ассистенты могут отвечать на вопросы в реальном времени, предоставляя помощь и ресурсы в процессе обучения.

Для младших школьников разработаны специальные чат-боты и виртуальные ассистенты, которые помогают сделать обучение увлекательным, простым и понятным.

ШколярикБот созданный специально для детей младшего школьного возраста. Школярик помогает ребятам освоить базовые правила русского языка, математики и окружающего мира в игровой форме. Дети общаются с ним в чате, решая небольшие задачи и получая награды за правильные ответы.

УчилкаBot развлекательно-обучающий проект, включающий задания по школьной программе первого класса. УчилкаBot помогает детям учиться читать, писать и считать. Общается легко и понятно, создавая атмосферу игры и радости от успехов.

Дошкольник и первоклассник от Окей.Дети чат-бот для малышей, представленный в приложении «Окей.Дети». Он сопровождает ребенка в течение всего периода дошкольного и начального школьного обучения, поддерживает развитие базовых навыков чтения, счета и понимания окружающей среды.

Занимашка серия приложений и чат-ботов, предназначенных для дошкольников и младших школьников. Развивает мышление, память и внимание ребёнка через игровые формы обучения. Например, дети решают головоломки, играют в викторины и отвечают на занимательные вопросы.

особенности детских чат-ботов:

• Они создаются с учетом возрастных особенностей детей, исключают сложный язык и абстрактные концепции.
• Используют игровую механику, поощряют успех ребенка, награждая баллами, звездочками и похвалой.
• Часто содержат встроенную защиту от нежелательного контента, фильтруя ненужную информацию.
• Подстраиваются под уровень способностей каждого ученика, позволяя двигаться вперед с комфортом.

Применение таких цифровых помощников в начальной школе становится всё популярнее благодаря своей эффективности и удобству. Ребенок взаимодействует с ботом естественным образом, развивая полезные навыки и закрепляя полученные знания.

• Анализ и оценка

Системы на основе ИИ способны собирать и анализировать данные о прогрессе учеников, определяя, где они испытывают трудности. Это может помочь преподавателям в своевременном вмешательстве и корректировке учебного процесса. Адаптивные технологии могут регулярно оценивать уровень знаний учеников и адаптировать материалы к их потребностям.

Современные инструменты проверки письма, такие как Grammarly и ProWritingAid, активно применяют модели обработки естественного языка (NLP). Эти модели способны выявить синтаксические, грамматические и стилистические ошибки, предложить альтернативные формулировки и даже оценить читаемость текста.

Такие платформы, как Uchi.ru и Решу ЕГЭ, создают интеллектуальные системы для мгновенной проверки выполненных заданий. Искусственный интеллект способен сопоставлять ответы учеников с эталонными решениями, учитывая множественность возможных вариантов правильных ответов.

Существует целый ряд инструментов, позволяющих моментально собирать данные об успеваемости отдельных учеников и целых классов. Ipad-версии школьных журналов (например, Диалог-Софт или ЭЖ-Онлайн) предоставляют удобный интерфейс для занесения отметок и быстрого вывода статистики.

Преимущества использования ИИ:

• Повышение объективности оценивания.
• Возможность быстрой обратной связи.
• Индивидуализацию обучения и рекомендаций.
• Облегчение рутинных задач учителей.

Однако важно помнить, что несмотря на высокую степень автоматизации, роль человеческого фактора остается значимой. Для многих творческих дисциплин, таких как литература, искусство и другие, полноценная проверка работы требует участия квалифицированного педагога.

• Доступ к ресурсам

Адаптивные образовательные технологии могут легко интегрировать различные ресурсы обучения, адаптируя их под уровень подготовленности и интересы ученика. Это может включать тексты, видеоматериалы, тесты и задания, которые автоматически подбираются самым подходящим образом.

Рассмотрим несколько известных технологий и платформ, используемых для этой цели:

Учи.ру (Uchi.ru) Российская платформа, популярная среди педагогов и родителей. Здесь предусмотрена система автоматического составления адаптивных тестов. После ввода начальных данных о ребенке система анализирует уровень знаний и формирует персонализированный набор вопросов. Тесты адаптируются к результативности ученика, увеличивая сложность заданий по мере роста его мастерства.

Яндекс.Учебник. Площадка от Яндекса, посвящённая русским языкам и математике. Тесты составляются с учётом предыдущего результата ученика. При правильном выполнении заданий предлагаются более сложные вопросы, при ошибках — повторение предыдущих этапов.

Решу ЕГЭ / Решу ОГЭ. Хоть эта платформа чаще ассоциируется с подготовкой к выпускным экзаменам, её инструментарий подходит и для младшей школы. В разделе "Начальная школа" представлены адаптивные задания, автоматически выбираемые согласно предыдущему опыту ученика.

При составлении тестов применяются следующие принципы:

• Автоматический анализ предыдущей попытки ученика.
• Постепенное увеличение сложности заданий при верных ответах.
• Повторение пропущенных или неправильно понятых тем при неверных ответах.
• Персонализация содержания тестов с учётом стиля обучения ученика.

Например, если ученик правильно решает задачу, следующая задача немного сложнее, и наоборот, если возникают затруднения, новая задача легче.

Используя перечисленные выше адаптивные образовательные технологии, педагоги и родители могут обеспечить точное понимание текущего уровня знаний ребенка и вовремя реагировать на возникающие проблемы, повышая качество и эффективность обучения.

3.2. Автоматизация рутинных задач

ИИ может взять на себя рутинные задачи, такие как создание отчетов о успеваемости, освобождая время преподавателей для более творческой и взаимодействующей работы с учащимися.

Отчеты о посещении и пропусках. В некоторых регионах России активно используются электронные дневники и журналы, позволяющие сразу отмечать отсутствие учеников и автоматически рассчитывать коэффициенты посещаемости.

Прогностические отчеты. Современные аналитические системы могут спрогнозировать вероятные риски отставания в учёбе определённых учеников, выделяя тех, кому необходима дополнительная поддержка или консультация.

• Социальное взаимодействие

Адаптивные технологии могут также создавать среды, способствующие сотрудничеству и общению между учащимися. Например, платформы могут рекомендовать группы для проектов на основе совместимых интересов и навыков.

Рассмотрим несколько примеров платформ и инструментов, которые поддерживают подобную функциональность:

Edmodo платформа для совместной работы и обмена знаниями в классе активно используется в ряде стран. Среди её возможностей — рекомендация рабочих групп на основе профиля интересов и навыков учеников. Когда учитель назначает новый проект, Edmodo может проанализировать анкеты учеников и предложить сбалансированное распределение ролей, минимизировав возможные конфликты и максимизировав потенциал команды.

Nearpod Collaborate позволяет организовывать коллективную деятельность и сотрудничать в рамках одного класса. Его механизм рекомендаций учитывает психологические характеристики, интересы и предыдущие успехи учеников, предлагая составить группы, наилучшим образом сочетающие таланты и компетенции участников.

Microsoft Teams популярный офисный пакет Microsoft теперь предлагает расширенный функционал для образовательных учреждений. Помимо традиционного инструмента для ведения документации и коммуникации, Teams располагает возможностью автоматически формировать рабочие группы на основе ключевых навыков, обозначенных преподавателем или участниками проекта.

Genially — мощный инструмент для визуализации данных и совместного творчества. Genially не только облегчает обмен идеями и презентациями, но и предлагает механизмы оптимизации групповых работ. Генераль предлагает пользователям создать профили навыков и интересов, на основе которых можно сформировать эффективные команды.

Почему это полезно?

Повышается производительность: группы формируются таким образом, чтобы участники дополняли друг друга, устраняя дублирование усилий и предотвращая конфликты интересов.

Эффективное разделение труда: команды распределяются с учетом специфических талантов и компетенций, что улучшает общую производительность и повышает шансы на достижение успеха.

Расширяется кругозор: участники получают опыт сотрудничества с людьми разных взглядов и навыков, обогащая свои представления о мире и собственном месте в нём.

Такие платформы не только делают процесс создания групп удобным и быстрым, но и повышают мотивацию учеников, сокращая бюрократию и позволяя сосредоточиться непосредственно на содержании работы.

• Доступность обучения

Адаптивные образовательные технологии делают обучение более доступным для обучающихся с различными потребностями. Например, они могут адаптироваться под учеников с ограниченными возможностями, предоставляя материалы в формате, который им подходит. Также адаптивные образовательные технологии на основе ИИ меняют подход к обучению, делая его более гибким, персонализированным и эффективным. Они помогают обучающимся достигать лучших результатов, повышают мотивацию и вовлеченность, а также облегчают работу преподавателей. С развитием технологий можно ожидать, что эти подходы станут основой образовательных систем будущего.

3.3. Развитие критического мышления и творческих навыков

С помощью ИИ ученики могут участвовать в проектной деятельности, решая реальные проблемы и развивая критическое мышление. Это способствует формированию навыков, которые понадобятся им в будущем.

• Цифровое творчество и проектирование.

Ученики могут использовать простейшие ИИ-приложения для создания собственных историй, рисунков или мультфильмов. Например, учащиеся могли бы написать сценарий сказки, нарисовать персонажей и озвучить историю, получившую жизнь благодаря технологиям синтеза речи и анимации.

• Исследование окружающей среды.

Начальная школа — идеальное время для знакомства с природой родного края. Вместе с ИИ-движком дети могут исследовать флору и фауну вокруг школы, классифицируя растения и животных по внешним признакам. Можно организовать экскурсии с использованием мобильных устройств, оборудованных приложениями идентификации объектов.

• Решение бытовых задач

Простейшие бытовые проблемы, такие как уборка мусора или сортировка отходов, могут стать предметом проектов с использованием ИИ. Детям предоставляется возможность наблюдать за работой роботов, сортировщиков или мусороперерабатывающих комплексов, осознавая важность бережного отношения к природе.

• Работа с данными и анализ информации.

Даже маленькие дети могут научиться основам сбора и анализа данных. Например, они могут провести опрос одноклассников на тему любимых игрушек или книг, используя простейший ИИ-аналитик для подсчета голосов и визуализации результатов.

• Креативные мастер-классы и конкурсы.

Учащимся начальной школы предлагается поучаствовать в конкурсах рисования, программирования или создания короткометражных фильмов с элементами ИИ. Роботы-гуманисты или персонажи-мультфильмы, созданные детскими руками, позволят проявить фантазию и творческий подход.

Включение искусственного интеллекта (ИИ) в учебно-воспитательную практику начальной школы может стать мощным инструментом для вовлечения учеников в активную учебную деятельность, стимулирования творческого мышления и формирования навыков, востребованных в современном обществе.

Включение элементов ИИ в учебно-проектную деятельность начальной школы позволяет гармонично сочетать традиционные ценности педагогического процесса с новыми возможностями эпохи цифровой трансформации.

4. Примеры применения искусственного интеллекта на уроках:

• Литературное чтение и письмо

Пример: Чат-боты-помощники

На уроках литературы дети начинают знакомство с чтением и письмом. Чтобы поддержать интерес к литературе, можно использовать чат-ботов, которые задают вопросы по сюжету произведения, помогают вспомнить героев и события. Бот может предлагать продолжить рассказ, дописав его конец или придумать новую главу, активизируя воображение и творческие способности.

Что развивает: способность рассуждать, критическое мышление, творческое выражение мыслей. Чат-боты служат дополнительным ресурсом, расширяя возможности традиционных методик. Мотивируют детей на самостоятельное обучение и активное взаимодействие с материалом. Учителя остаются ключевыми фигурами, координируя работу учеников и направляя их усилия.

StoryTalker: по завершении прочтения произведения ученик вступает в диалог с ботом, отвечая на вопросы о персонажах, событиях и морали истории.

BookMate: голосовой ассистент, ведущий обсуждение сюжета, спрашивающий мнения ученика о поступках героев и запрашивающий собственную версию окончания истории.

WritePal: предоставляет упражнения по письму и оценивает короткие рассказы, очерки или описания событий, подчеркивая достоинства и недостатки работы.

LetterWriter: запрашивает короткие письма друзьям или родственникам, комментируя правильность выражения мыслей и рекомендации по улучшению слога.

FantasyMaker: предлагает ученикам придумывать фантастические приключения или сказочных существ, подводя итоги в виде небольших рассказов.

ImaginationBooster: формирует основу сценария фильма или комикса, предлагая ученикам завершить историю своим оригинальным финалом.

• Математика

MathMaster: ведёт диалог с ребёнком, предлагая серию заданий на счёт. Каждое правильное решение сопровождается похвалой, неправильное — указанием на ошибку и советом повторить попытку.

CountAlong: весело проводит тренировки устного счёта, проводя соревнования между двумя учениками или играя в «Кто быстрее?».

TaskSolver: предлагает ребёнку решить простую задачу, а затем последовательно разбивает её на части, объясняя ход рассуждения и приводя аналогии.

ProblemExplorer: рассматривает ситуацию задачи визуально, показывая рисунок или схему, объясняющую условие, что помогает наглядно представить проблему.

ShapeExpert: проводит беседы с учеником, предлагая угадать фигуру по описанию свойств или описать свойства фигуры, которую назвал бот.

GeometryPlay: помогает различать плоские и объёмные фигуры, задавая вопросы и иллюстрируя ответы яркими изображениями.

NumberQuest: соревнование по скоростному выполнению вычислений. Ребёнок соревнуется против бота или сверстника, стремясь набрать наибольшее число очков.

Mathemagic: игра, где ученик попадает в волшебный мир, выполняя математические задания, продвигаясь дальше по карте приключений.

ConceptClarifier: показывает, как понятие дроби связано с делением пиццы или шоколадки, помогая увидеть реальную сторону математических терминов.

FractionFriend: помогает детям понять смысл обыкновенных дробей и операции с ними, предлагая наглядные примеры и задачи на сравнение величин.

Преимущества использования чат-ботов в математике:

• Игра превращается в обучение, что вызывает позитивные эмоции и снижает страх перед трудностями.
• Возможность многократного повторения материала, пока ученик не достигнет нужного уровня уверенности.
• Быстрая обратная связь — дети сразу видят свои ошибки и понимают, почему они возникли.
• Дифференцированный подход — каждый ученик двигается по собственной траектории, соответствующей его уровню знаний.

Использование чат-ботов помогает сделать математику привлекательной и доступной для детей начальной школы, одновременно облегчая работу учителя и улучшая результаты обучения.

3. Окружающий мир

Программа "Детектор природы" помогает детям узнавать виды растений и животных с помощью мобильного приложения. Дети выходят на прогулку, снимают фото незнакомого цветка или насекомого, а ИИ идентифицирует вид и рассказывает интересные факты. Такое занятие воспитывает любовь к природе и развивает наблюдательность.

Виртуальные прогулки по заповедникам и лесам. ИИ-гид ведёт экскурсию по дикой природе, описывает растения и животных, встречающихся на пути, попутно рассказывая о взаимодействии организмов в экосистеме. ИИ-технологии позволяют совершить виртуальные путешествия по всемирно известным галереям и храмам. Например, пользователи могут посетить Третьяковскую галерею, Эрмитаж или Лувр прямо из дома, рассматривая экспонаты вблизи и прослушивая аудиокомментарии с дополнительными деталями. Google Arts & Culture одна из самых известных платформ, позволяющая виртуально посещать крупнейшие галереи и музеи мира. Например, можно осмотреть Лувр, Музей Ван Гога, Британский музей и сотни других достопримечательностей, разглядывая каждую деталь экспозиции. Street View от Google, Street View предоставляет панорамные уличные снимки знаменитых улиц, храмов и парков. Вы можете виртуально гулять по улицам Рима, Афин или Парижа, наслаждаясь архитектурой и достопримечательностями.

Сайт National Geographic предлагает интересный образовательный портал, посвященный исследованию климатических изменений и воздействия человека на природу. Среди представленных интерактивных инструментов имеется виртуальный симулятор загрязнений, позволяющий моделировать воздействие выбросов углекислого газа, твердых частиц и прочих загрязнителей на воздух и воду. Учащиеся могут выбирать сценарии развития промышленности, сельского хозяйства и транспорта, наблюдая, как изменяется атмосфера и гидросфера в выбранных условиях.

Star Walk Kids предназначено специально для детей и позволяет изучать ночное небо, созвездия, планеты и звезды. С помощью этого инструмента дети смогут свободно перемещаться по небосклону, узнавая интересные факты о небесных телах, расположенных поблизости. Интерфейс интуитивно понятен и дружелюбен к юным пользователям.

Solar WalkSolar Walk — интерактивная трёхмерная карта Солнечной системы, где можно вращать Землю, Луна, Марс и другие планеты, изучая их поверхность и орбиты. Отличительная особенность приложения — наличие обширной базы данных с информацией о всех объектах в космосе, доступ к которой осуществляется простым касанием экрана.

Night SkyNight Sky — удобное приложение для Android и iOS, позволяющее смотреть карту звёздного неба в реальном времени. Оно отлично подойдёт для прогулок на свежем воздухе, так как показывает, какие звёзды находятся прямо над головой. Особенно ценно то, что оно доступно даже начинающим астронавтам.

4. Творческие дисциплины (искусство, музыка)

Генеративное искусство — это направление, в котором художник передает часть творческого контроля компьютеру. ИИ может создавать картины, рисунки и даже целые инсталляции, отталкиваясь от введенных художником параметров. Например, программа DeepArt позволяет создавать портреты и пейзажи в стиле великих мастеров, комбинируя черты и стили различных авторов.

Музыкальные композиции — искусственный интеллект также способен создавать музыку. Программы наподобие AIVA и Amper Music генерируют музыкальные треки в любом жанре, будь то классика, джаз или поп. Это позволяет детям создавать собственные музыкальные произведения, экспериментируя с ритмами и гармониями. Что развивает: Креативность, чувство прекрасного, ассоциативное мышление.

Интеграция ИИ в искусство и музыку меняет наше представление о творчестве, предоставляя новые перспективы и возможности для юных дарований.

5. Английский язык

Пример: Робот-репетитор

Преподаватель английского языка использует Busuu или HelloTalk, говорящего исключительно на иностранном языке. Ученики общаются с ботом, практикуют разговорную речь, произношение и построение предложений. Бот внимательно слушает, поправляет ошибки и хвалит успехи, вдохновляя детей на дальнейшее совершенствование.

Искусственный интеллект кардинально изменил подход к изучению английского языка, упростив процесс обучения и позволив каждому человеку добиться значительных успехов независимо от стартового уровня.

6. Физкультура и здоровье

Пример: Физкультурные трекеры

Во время физкультуры ученики надевают фитнес-трекеры, собирающие данные о физической активности. ИИ анализирует активность, частоту сердечных сокращений и интенсивность движений, формируя персональные рекомендации по нагрузке и здоровому образу жизни.

Что развивает: Осознанность относительно здоровья, желание заниматься спортом, укрепление физического тела.

Использование искусственного интеллекта в начальной школе направлено на то, чтобы сделать обучение интересным, осмысленным и развивающим личность ребёнка. Дети воспринимают такое обучение как захватывающее приключение, испытывают радость от открытия новых горизонтов и развиваются всесторонне.

5. Заключение

Внедрение искусственного интеллекта в начальную школу открывает огромное пространство для творчества и инновационного подхода к обучению. В сочетании с традиционными методами преподавания ИИ становится надежным партнером учителя, помогая готовить учеников к успешным выступлениям в будущем. Главное — грамотно использовать имеющиеся технологии, обеспечивая баланс между личным опытом и техническими новшествами.

 

Источники:

1. https://uiedu.ru/wp-content/uploads/Сборник-материалов-онлайн-семинара-про-ИИ.pdf
2. https://gimal-ai.ru/blog/sfery-primeneniya-iskusstvennogo-intellekta/
3. https://vk.com/wall-48506294_2665
4. https://bdm.ru/publicacii/iskusstvennyi-intellekt-na-strazhe-vashikh-investitsii
5. https://attestatika.ru/kursy/kurs-dlya-pedagogov-ob-ispolzovanii-nejrosetej-v-obrazovatelnoj-deyatelnosti/#elementor-toc__heading-anchor-5
6. https://elma365.com/ru/
7. http://universaljurnal.uz/index.php/jurnal/issue/view/24
8. https://urok.1sept.ru/articles/704959
9. https://urok.1sept.ru/articles/704959
10. https://blog.tutortop.ru/
11. https://naukaip.ru/wp-content/uploads/2025/01/MK-2256.pdf
12. https://productstar.ru/blog/iskusstvennyj-intellekt-ai-i-mashinnoe-obuchenie-ml
13. https://habr.com/ru/articles/832882/
14. https://morpheusdata.com/events/self-service-terraform-with-morpheus/