Внедрение цифровых технологий в обучение. Искусственный интеллект

Автор: Кузнецова Виктория Евгеньевна

Организация: МОУ СОШ № 5

Населенный пункт: г.Миллерово

Автор: Сенченко Ксения Евгеньевна

Организация: МОУ СОШ № 5

Населенный пункт: г.Миллерово

«Любая достаточно развитая технология неотличима от магии»

Артур Кларк.

 

Актуальность

Сегодняшняя эпоха характеризуется стремительным развитием информационно-коммуникационных технологий, которые существенно влияют на все сферы общественной жизни, включая образование. Традиционные методы обучения уже не отвечают современным требованиям, и необходимость внедрения инновационных подходов становится очевидной особое значение приобретает применение искусственного интеллекта (ИИ). Важнейшей задачей современного школьного образования является подготовка школьников к жизни в цифровом обществе, формирование у них компетенций XXI века и способности быстро осваивать новую информацию.

Цифровая грамотность, умение эффективно пользоваться современными технологиями и критически мыслить становятся ключевыми факторами успеха в профессиональной деятельности и повседневной жизни. Таким образом, формирование цифровой компетентности педагогов становится одной из важнейших задач современного этапа развития системы образования. Поэтому важно обеспечить интеграцию цифровых технологий в школьное образование таким образом, чтобы учащиеся могли полноценно освоить современные подходы к работе с информацией, развивать творческие способности и самостоятельно решать возникающие проблемы. А педагоги могли соответствовать требованиям времени и эффективно взаимодействовать с учениками нового поколения.

Цели:

• анализ особенностей формирования цифровой компетентности педагогических работников и выявлении путей её эффективного развития в условиях активного внедрения цифровых технологий в образовательные учреждения, демонстрация возможностей ИИ.
• изучении возможностей и перспектив интеграции цифровых технологий в образовательный процесс средней общеобразовательной школы, определении основных направлений и условий эффективного внедрения инноваций, способствующих улучшению качества и доступности образования.

Задачи:

• Познакомить с перспективами работы инновационной площадки.
• Анализ диагностики уровня информационной компетенции педагогов, определить понятие «цифровая компетентность педагога».
• Выявить существующие концепции и модели внедрения цифровых технологий и искусственного интеллекта в образовательный процесс. Знакомство с giga chat.
• Оценить перспективы дальнейшего совершенствования информационной инфраструктуры школы.

 

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВНЕДРЕНИЯ В ОСНОВНЫЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ СОВРЕМЕННЫХ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Описание деятельности образовательной организации строится в данном случае через описание доступности цифровых технологий и использования цифровых технологий, решений, инструментов, сервисов, ресурсов и инфраструктуры в учебном процессе и в процессе управления школой, в том числе, управление самой цифровой трансформацией. Это соответствует значительному числу моделей, описывающих как общие рамки процессов изменений, так и цифровую трансформацию школ.

Их упорядочивание по степени первоочередности внедрения цифровых технологий должно опираться на национальном плане трансформации школы - на национальный проект "Образование", прежде всего в части реализации мероприятий федерального проекта "Цифровая образовательная среда" (далее - ЦОС), а именно на внедряемую целевую модель ЦОС, создания инфраструктурных решений в области цифровизации, создания цифровых инструментов, ресурсов, сервисов как со стороны рынка, так и со стороны государства.

Внедряемая модель ЦОС регулирует отношения участников ЦОС, связанные с созданием и развитием условий для реализации образовательных программ с применением электронного обучения, дистанционных образовательных технологий, с учетом функционирования электронной информационно-образовательной среды, включающей в себя электронные информационные ресурсы, электронные образовательные ресурсы, допущенные к использованию в реализации основных образовательных программ в соответствии с установленным порядком, совокупность информационных и телекоммуникационных технологий, соответствующих технических средств, обеспечивающих освоение обучающимися образовательных программ в полном объеме независимо от места нахождения обучающихся.

 

ПЕРСПЕКТИВЫ РАБОТЫ ИННОВАЦИОННОЙ ПЛОЩАДКИ

 

1. Развитие критического мышления

Использование интерактивных технологий позволяет учащимся развивать способность анализировать информацию, решать нестандартные задачи и формировать собственное мнение. Например, работа с цифровыми лабораториями способствует самостоятельному исследованию и формулированию выводов.

2. Формирование навыков сотрудничества

Современные технологии предоставляют возможности для организации групповых проектов, командной работы над заданиями и взаимодействия учеников друг с другом и педагогами. Это помогает развивать навыки коммуникации и совместной деятельности.

3. Повышение мотивации обучающихся

Интерактивные методы обучения делают учебный процесс увлекательным и интересным, повышают мотивацию школьников к освоению новых знаний и приобретению практических навыков. Использование игровых форматов и мультимедийных ресурсов создает условия для активного участия каждого ученика.

4. Поддержка индивидуального подхода

Цифровые инструменты позволяют учитывать индивидуальные особенности каждого ребенка, адаптировать учебные программы под уровень подготовки и потребности конкретного ученика. Это особенно важно для детей с особыми потребностями или талантливых ребят, которым необходимы дополнительные стимулы и поддержка.

5. Подготовка к будущей профессиональной деятельности

Знакомство с современными технологиями и инструментами формирует базовые компетенции, необходимые выпускникам для успешной карьеры в условиях цифровизации экономики. Ученики получают опыт работы с компьютерными системами, программированием, обработкой больших объемов данных и созданием собственных проектов.

Таким образом, цифровая инновационная площадка является эффективным инструментом модернизации школьного образования, позволяющим подготовить конкурентоспособных выпускников, готовых к жизни и работе в быстро меняющемся мире.

 

 

ЦИФРОВАЯ КОМПЕТЕНТНОСТЬ ПЕДАГОГА

 

Цифровая компетентность педагога — это комплекс профессиональных качеств и навыков преподавателя, обеспечивающих эффективное использование цифровых технологий в учебном процессе и внеклассной деятельности. Включает знание и умелое применение современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), умение проектировать учебную среду, обеспечивать поддержку цифрового учебного пространства и способствовать формированию цифровой грамотности учащихся.

Основными компонентами цифровой компетентности являются:

• Технические навыки: владение базовым набором цифровых инструментов и сервисов, включая работу с компьютерами, мобильными устройствами, облачными сервисами, электронными ресурсами и платформами дистанционного обучения.
• Информационные навыки: способность находить, оценивать, обрабатывать и представлять информацию в электронной форме, используя разнообразные средства хранения и передачи данных.
• Коммуникативные навыки: умение взаимодействовать с коллегами, родителями и студентами в рамках цифровых каналов связи, строить эффективные коммуникационные процессы в цифровой среде.
• Педагогические компетенции: интеграция цифровых технологий в структуру урока, создание эффективных образовательных ситуаций, развитие креативности и инициативы учащихся.
• Этико-правовые аспекты: соблюдение норм этичного поведения в цифровой среде, уважение авторских прав, защита персональных данных и обеспечение кибербезопасности.

Таким образом, цифровая компетентность педагога является важнейшим условием успешного перехода системы образования на качественно новый этап развития, ориентированный на формирование активной и образованной личности, готовой к эффективному функционированию в современном информационном обществе.

 

ДИАГНОСТИКА УРОВНЯ ЦИФРОВОЙ КОМПЕТЕНЦИИ ПЕДАГОГОВ МОУ СОШ № 5

 

1. Уровень владения компьютером:

Большинство опрошенных педагогов (61.8%) признают, что хотя они регулярно используют компьютер, некоторым моментам всё же недостаёт глубокого понимания. Однако значительная доля респондентов (29.4%) уверенно заявляет о свободном владении ПК и ежедневной работе с ним. Лишь небольшая группа испытывает трудности с ориентацией в программах и устройствах (8.8%).

2. Базовые программы Windows:

Примерно половина педагогов (45.5%) владеет основными функциями стандартных офисных программ Word, PowerPoint и Excel, тогда как около трети (42.4%) чувствуют себя уверенно и комфортно в их применении. Некоторым участникам трудно освоить весь потенциал этих программ (12.1%).

3. Применение мобильных приложений и веб-сайтов:

Почти две трети педагогов (61.8%) стремятся внедрить цифровые ресурсы в подготовку уроков, сталкиваясь иногда с трудностями. Только четверть опрошенных (23.5%) легко интегрирует цифровые технологии, предпочитая этот подход традиционным методам подготовки уроков (14.7%).

4. Интеграция интерактивных инструментов:

Основная масса педагогов (61.8%) периодически обращается к интерактивным инструментам и сервисам, но лишь треть (29.4%) активно применяют их на каждом занятии. Небольшая группа предпочитает традиционный подход (8.8%).

5. Удобство интеграции цифровых ресурсов:

Большая часть педагогов признает необходимость адаптации и подготовки материалов перед интеграцией цифровых решений (76.5%). Тем не менее, примерно одна пятую долю респондентов чувствует легкость и удобство включения цифровых средств в занятие (20.6%), а одному участнику оказалось тяжело совмещать цифровые и классические элементы обучения (2.9%).

6. Наиболее используемые цифровые инструменты:

Наиболее распространёнными цифровыми инструментами оказались видеоролик и презентации (43.5%), электронные учебники и пособия (23.2%), онлайн-тестирование и задания (17.4%), а также интерактивные игры и тренажёры (15.9%).

7. Рекомендация коллегам:

Больше половины педагогов готовы порекомендовать коллегиально полезные цифровые ресурсы (50% и 47.1%), однако небольшой процент сомневается в целесообразности подобного использования (2.9%).

8. Дополнительное обучение:

Значительная часть педагогов выражает желание рассмотреть участие в дополнительном обучении по интеграции цифровых ресурсов (82.4%), хотя меньшинство воспринимает это как бесполезную трату времени (11.8%), а двое уже зарегистрировались на подобные курсы (5.9%).

9. Способы повышения квалификации:

Около половины педагогов считают полезными тематические мастер-классы и курсы (50%), другие поддерживают идею регулярных консультаций и тренингов (50%).

Заключение:

Опрос показывает, что большинство педагогов осознаёт важность цифровых технологий в образовательном процессе, но нуждается в дополнительной поддержке и подготовке для полноценного и качественного использования этих инструментов. Необходимо разработать стратегию дальнейшего развития цифровой инфраструктуры школы, предусматривающую систематическое повышение квалификации педагогических кадров, а также поощрение практики регулярного использования цифровых ресурсов в обучении.

 

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

 

Искусственный интеллект - наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ; свойство интеллектуальных систем выполнять творческие функции, которые традиционно считаются прерогативой человека. Технология искусственного интеллекта предполагает умную персонализацию обучения в 3 сферах: "умная педагогическая модель" (эффективные модели преподавания), "умная среда обучения" (визуализация и интерактивизация предмета обучения), "модель ученика" (занимает ключевую роль в образовательной среде).

"Умная педагогическая модель" основана на 3 компонентах: productive failure (способствует формированию культуры ученика не бояться ошибок и продолжать учиться); feedback (подсказки, интерактивные wikihow помогают ученику разобраться с новыми знаниями, интерактивные haptics); задания для проверки и мониторинга обучения. "Умная среда обучения" состоит из элементов, способствующих формированию навыков критического мышления, анализа, систематизации и применения различных подходов к решению проблем - метакомпетенций (4к). "Модель ученик" включает 3 компонента: предыдущие достижения и сложности ученика, эмоциональное состояние ученика и вовлеченность ученика в обучение.

Технологические решения искусственного интеллекта (в сочетании с другими технологическими решениями), обладающие потенциалом в образовании, могут быть сфокусированы вокруг следующих прикладных задач (классов продуктов) в образовании:

 

1. Симуляция поведения учителя, в перспективе - использование технологии для создания "обучающих компаньонов", которые будут учить человека на протяжении всей его жизни, определять изменения в уверенности и мотивации учащегося и в случае надобности помогать ему.
2. Биометрия. Технология искусственного интеллекта может быть использована для решения вопросов идентификации и аутентификации в цифровых системах учения и обучения, сбора неструктурированных данных для последующей обработки и интерпретации в помощи учению, как учебные продукты для идентификации живых объектов, например, в биологии, как учебные продукты в рамках лабораторных работ школьников и т.п.
3. Обработка естественного языка. Технология искусственного интеллекта может быть использована для:
   • накопления данных и анализа структур естественных языков, "отвечающих" за идентификацию и производство образовательных смыслов, выразительности и образовательной коммуникации;
   • выразительности в целом, производства "цифровых двойников" действий учащегося в учебных целях создания письменных текстов/интеракций в контексте обучения, целого ряда других.

1. Речевые технологии. Технология искусственного интеллекта может использоваться для:

1. • алгоритмизации простых коммуникаций в сервисных в отношении к образовательному процессу системах (подсказки и навигация по учебному материалу и программам);
   • голосового управления учебными устройствами и материалами, перевода речи из письменной в устную и обратно, анализа содержания устных и письменных текстов, ряд других.

1. Рекомендательные системы. Технология искусственного интеллекта может использоваться для выявления скрытых закономерностей учения, совершенствования образовательных программ, ориентированных на персонализацию и индивидуализацию (адаптирующиеся учебные материалы и программы), подбора влияющих компонент эффективности учения (например, подбора по принципу соответствия темпо-ритмальных характеристик учителя и ученика, соответствия областей их интереса и т.п.), логистики персонализированного учебного расписания (учебного плана), ряда других.
2. Компьютерное зрение. Технология искусственного интеллекта может быть использована для проведения практических работ в рамках образовательных программ как "лабораторное оборудование", показывающее невидимые глазу явления, решения логистических задач обслуживающих систем (проход, питание, безопасность и т.п.), оценивания/проверки учебных, в том числе домашних и самостоятельных работ, идентификации степени.

 

GIGA CHAT

Giga Chat — помощник на основе искусственного интеллекта, разработанный компанией Сбер. Этот инструмент обладает широкими возможностями, которые могут существенно изменить образовательный ландшафт.

Преимущества Giga Chat для образовательных учреждений:

1. Индивидуальное сопровождение учащихся

Giga Chat способен распознавать запросы учащихся и предлагать персональные советы по изучению материала. Платформа помогает выявить пробелы в знании предмета и направляет ученика на решение возникающих трудностей.

2. Автоматизация проверки заданий

Преподаватели смогут автоматизировать проверку тестовых заданий и письменных работ, высвобождая время для индивидуальной работы с каждым студентом.

3. Доступность и быстрота предоставления информации

Студенты могут мгновенно получать помощь по различным вопросам, будь то математика, литература или иностранный язык. Giga Chat поддерживает русскоязычную речь и идеально подходит для российских образовательных учреждений.

 

4. Участие в проектной деятельности

Giga Chat готов предложить идеи и подсказки для выполнения исследовательских и творческих проектов, поддерживая творческие начинания студентов.

5. Мониторинг и оценка результатов

Учителя могут следить за динамикой успехов отдельных учеников и целой группы, оценивая динамику и качество обучения.

 

Практический пример использования Giga Chat в школе:

Рассмотрим ситуацию, когда учитель математики сталкивается с проблемой слабого усвоения учениками алгебры. После введения Giga Chat студенты получили возможность задать интересующие вопросы непосредственно платформе. Это позволило сократить разрыв в понимании материала и повысило уровень успеваемости.

 

Вопросы и опасения

Однако возникают вопросы касательно надежности предоставляемых системой ответов и рисков чрезмерной зависимости от искусственного помощника. Важно помнить, что Giga Chat служит вспомогательным инструментом, а не заменой реального преподавателя.

 

Итоговая рекомендация

Применение Giga Chat в образовательных учреждениях способно значительно упростить и ускорить процесс обучения, однако оно должно осуществляться осознанно и ответственно. Учителя и администрация должны контролировать правильность работы инструмента и проверять результаты, принимая взвешенные решения о включении искусственного интеллекта в образовательный процесс.