Влияние искусственного интеллекта на мотивацию учащихся и их вовлеченность в учебный процесс

ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА НА МОТИВАЦИЮ УЧАЩИХСЯ И ИХ ВОВЛЕЧЕННОСТЬ В УЧЕБНЫЙ ПРОЦЕСС

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ2

1. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ОБРАЗОВАНИИ5

2. ВЛИЯНИЕ ИИ НА МОТИВАЦИЮ И ВОВЛЕЧЕННОСТЬ УЧАЩИХСЯ 7

3. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ 10

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ14

ВВЕДЕНИЕ

Современное образование переживает трансформацию под влиянием технологий, одной из которых является искусственный интеллект (ИИ). Его использование в учебном процессе открывает новые горизонты для индивидуализации обучения, повышения эффективности образовательных методик и улучшения взаимодействия между учащимися и преподавателями. Однако, помимо технических преимуществ, возникает вопрос: каким образом внедрение ИИ влияет на такие важные аспекты образовательного процесса, как мотивация учащихся и их вовлеченность?

В условиях ускоряющейся цифровизации, вопросы повышения мотивации и вовлеченности учащихся приобретают особую значимость. Согласно исследованиям, учащиеся с высоким уровнем вовлеченности достигают более значительных успехов, обладают большей удовлетворенностью от процесса обучения и реже бросают образовательные программы. Одновременно с этим, ИИ активно проникает в образовательные учреждения: от адаптивных обучающих систем до интеллектуальных ассистентов и аналитических платформ. Вопрос заключается в том, способствуют ли такие технологии укреплению мотивации и вовлеченности учащихся или, напротив, создают новые барьеры. В свете этого, изучение влияния ИИ на ключевые аспекты образовательного процесса становится не только актуальным, но и необходимым шагом для разработки эффективных стратегий внедрения технологий в образование.

Целью данной работы является анализ влияния искусственного интеллекта на мотивацию учащихся и их вовлеченность в учебный процесс.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить теоретические основы понятий «мотивация» и «вовлеченность», а также их взаимосвязь.

2. Рассмотреть основные подходы к использованию ИИ в образовательной практике.

3. Выявить положительные эффекты и риски, связанные с использованием ИИ в учебном процессе.

4. Провести эмпирическое исследование, направленное на выявление особенностей восприятия учащимися технологий ИИ в образовательной среде.

Объект исследования: процесс обучения с использованием технологий искусственного интеллекта.

Предмет исследования: влияние технологий искусственного интеллекта на мотивацию учащихся и их вовлеченность в учебный процесс.

1. ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ОБРАЗОВАНИИ

ИИ в образовании представляет собой совокупность технологий, которые включают машинное обучение, обработку естественного языка и алгоритмы прогнозирования. Его применение охватывает широкий спектр задач: от персонализированного обучения до автоматизации ряда процессов деятельности преподавателей. Рассмотрим, к примеру, такие адаптивные платформы, как DreamBox или Duolingo, которые используют алгоритмы ИИ для подбора контента в зависимости от уровня подготовки и скорости усвоения знаний конкретного учащегося.

Стоит отметить потенциал ИИ в создании инклюзивной образовательной среды. Подобные технологии могут быть направлены на оказание помощи ученикам с особыми образовательными потребностями, путем, например, создания адаптированных материалов и обеспечения доступа к интерактивным формам обучения.

Научные исследования в области ИИ и его роли в образовании активно развиваются. Ряд исследователей подчеркивают, что технологии ИИ способствуют индивидуализации обучения, что положительно сказывается на мотивации учащихся. Согласно их данным, персонализированный подход позволяет ученикам чувствовать, что их потребности и возможности учитываются.

Другое важное направление исследований связано с изучением влияния ИИ на взаимодействие между учащимися и преподавателями. Отмечается, что ИИ может снять нагрузку с преподавателей, позволяя им сосредоточиться на более сложных аспектах работы, например, таких как индивидуальное взаимодействие с каждым из учеников. Однако важно учитывать, что чрезмерная автоматизация образовательного процесса может привести к ослаблению эмоциональной связи между учителем и учеником, что, в свою очередь, негативно повлияет на вовлеченность учащихся.

Отдельного внимания заслуживают исследования влияния ИИ на формирование метапознания – осознания учащимися своих образовательных стратегий и умений. Технологии ИИ, такие как интерактивные обучающие системы, помогают учащимся лучше понять собственные сильные и слабые стороны, что способствует повышению их учебной самостоятельности.

Ещё одним преимуществом использования ИИ является повышение доступности образовательных ресурсов. Например, чат-боты и виртуальные ассистенты могут круглосуточно отвечать на вопросы учащихся, предоставляя дополнительную поддержку вне рамок традиционного учебного времени.

Если удастся минимизировать риски внедрения ИИ, такие как зависимость от технологий и утечка конфиденциальных данных, то ИИ в образовании может стать незаменимым помощником. Развитие этого направления исследований позволит более полно учитывать особенности использования ИИ в образовательной практике и находить баланс между технологическими возможностями и педагогическими целями.

2. ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА НА МОТИВАЦИЮ И ВОВЛЕЧЕННОСТЬ УЧАЩИХСЯ

Мотивация и вовлеченность. Мотивация учащихся является важнейшим фактором успешного обучения. Современные технологии, включая искусственный интеллект (ИИ), предоставляют новые возможности для стимулирования интереса к учебе. Вовлеченность, так же как и мотивация, определяет успешность учебного процесса. Этот аспект включает как когнитивное участие (осмысленное восприятие материала), так и эмоциональное (интерес к процессу обучения) и поведенческое (активное участие в учебной деятельности). Это два незаменимых и взаимодополняемы фактора продуктивности образовательного процесса.

Одним из ключевых факторов положительного влияния ИИ на мотивацию является персонализация обучения. Адаптивные системы, такие как Khan Academy или ALEKS, анализируют уровень знаний учащегося, определяют пробелы и предлагают индивидуальные задания. Это позволяет ученикам двигаться в собственном темпе и сосредотачиваться на тех областях, которые требуют внимания. Персонализированный подход в обучении делает процесс более значимым для каждого учащегося, что также положительно сказывается на уровне их вовлеченности. Адаптивные системы подстраиваются под уровень знаний, темп обучения и предпочтения учащегося. Это позволяет ученикам чувствовать, что процесс обучения ориентирован на их личные потребности, что усиливает интерес к предмету.

ИИ предоставляет учащимся возможность получать мгновенную обратную связь по своим действиям. Это особенно важно в контексте учебного процесса, так как помогает вовремя выявлять и исправлять ошибки. Например, в системах, таких как Grammarly или Photomath, учащийся сразу видит, что он сделал неправильно, и получает подсказки, как улучшить свой результат. В системе Coursera учащиеся могут выбирать модули и изучать материал в удобное для них время. Такой гибкий подход делает процесс более комфортным и способствует вовлеченности, так как ученик ощущает контроль над собственным обучением.

Геймификация добавляет в образовательный процесс элементы игры, такие как рейтинги, достижения и награды. Например, платформы, такие как Duolingo, мотивируют учащихся продолжать изучение языка, предлагая награды за ежедневные успехи и соревнования с другими пользователями. Элементы соревнования особенно эффективно работают для внешне мотивированных учащихся. Они стимулируют их добиваться высоких результатов, чтобы быть признанными в группе. Например, школьники могут соревноваться в решении задач по программированию на платформах, таких как CodeCombat или LeetCode, что делает процесс обучения более увлекательным.

Интеграция дополненной (AR) и виртуальной реальности (VR) с технологиями ИИ позволяет создавать иммерсивные образовательные пространства. Учащиеся могут «посещать» исторические эпохи или исследовать строение человеческого тела в 3D-формате, что значительно усиливает их когнитивную и эмоциональную вовлеченность.

Однако, несмотря на положительное влияние ИИ, существуют и риски, которые могут негативно сказываться на мотивации и вовлеченности учащихся. Один из них – чрезмерная зависимость от технологий. Если учащийся полагается исключительно на ИИ в поиске решений, это может привести к снижению интереса к самостоятельному поиску знаний и развитию критического мышления.

Еще один риск связан с алгоритмической оценкой. Ученики могут воспринимать автоматическую обратную связь как механическую и не учитывать ее в полной мере. Если ИИ предоставляет стандартные ответы без учета индивидуальных особенностей, это может вызывать чувство отчужденности и демотивацию.

Для максимального повышения мотивации и вовлеченности важно учитывать индивидуальные различия. Например, интроверты и экстраверты по-разному реагируют на элементы соревнования или сотрудничества, интегрированные в системы ИИ. Поэтому подходы к применению технологий должны быть гибкими.

Кроме того, уровень цифровой грамотности учащихся влияет на их восприятие ИИ. Для одних работа с такими системами может быть стимулом, тогда как для других – источником стресса. Это подчеркивает важность адаптации технологий под разные категории учеников. Например, для младших школьников или тех, кто не обладает достаточным опытом работы с цифровыми инструментами, необходимо разрабатывать максимально интуитивные интерфейсы. В то же время, для более продвинутых пользователей системы могут предоставлять расширенные возможности, позволяя им глубже погружаться в изучаемый материал.

Также следует учитывать возрастные особенности учащихся. Например, для детей младшего возраста игровой подход в обучении может быть более мотивирующим, чем для старших школьников, которые отдают предпочтение более серьезным и структурированным методам. Это требует разнообразия в предлагаемых технологиях, чтобы они могли соответствовать разным возрастным группам и уровням подготовки.

Несмотря на значимость ИИ, роль учителя остается ключевой в образовательном процессе. Технологии могут предоставлять инструменты, но именно преподаватель направляет и мотивирует учащихся, помогая им преодолевать трудности и раскрывать свой потенциал. Учителя могут использовать системы ИИ для более глубокого анализа потребностей учащихся, но эмоциональная связь, поддержка и вдохновение остаются вне зоны компетенции технологий.

Преподаватели, активно использующие ИИ, могут быть посредниками между технологиями и учениками, помогая последним адаптироваться к новым форматам обучения. Кроме того, учителя могут выступать в роли наставников, объясняя учащимся, как самостоятельно работать с цифровыми инструментами и критически оценивать получаемую информацию.

3. МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для достижения цели исследования был использован комбинированный методологический подход, включающий как качественные, так и количественные методы. Что позволяет получить как глубокое понимание явления, так и статистически значимые данные для его анализа.

Исследование включало следующие этапы:

1. Анализ научной литературы и существующих кейсов.

2. Разработка анкеты для проведения опроса среди учащихся и преподавателей.

3. Проведение интервью для качественного анализа.

4. Обработка данных и их интерпретация.

Основным методом сбора количественных данных стал опрос, проведенный среди учащихся и преподавателей образовательных учреждений. Анкета включала следующие разделы:

- Уровень использования технологий ИИ в образовательном процессе.

- Восприятие учащимися и преподавателями технологий ИИ.

- Влияние ИИ на мотивацию и вовлеченность.

Опрос проводился в онлайн-формате с использованием платформы Google Forms. Для участия были приглашены 150 учащихся старших классов и 50 преподавателей, работающих с ИИ-технологиями.

Для более глубокого анализа были проведены интервью с 10 учащимися и 5 преподавателями, которые активно используют ИИ в образовательной практике. Интервью проводились с помощью видеосвязи и длились около 30 минут. Вопросы интервью включали:

- Личный опыт использования ИИ в обучении.

- Оценку влияния технологий на интерес к учебному процессу.

- Перспективы и ограничения внедрения ИИ.

Для дополнения данных из опросов и интервью был проведен анализ существующих образовательных платформ, использующих ИИ. Для анализа были выбраны такие платформы, как Duolingo, Khan Academy и Squirrel AI.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

По результатам опроса большинство учащихся (72%) отметили, что использование технологий ИИ положительно влияет на их интерес к учебному процессу. Из них:

• 80% сообщили, что персонализированный подход помогает им легче усваивать материал.

• 65% отметили, что геймифицированные элементы, такие как баллы, награды и рейтинг, стимулируют их к достижению лучших результатов.

• 75% указали, что автоматизированная обратная связь мотивирует их исправлять ошибки и работать над сложными задачами.

• 62% заявили, что платформы с элементами дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) делают процесс обучения более увлекательным и насыщенным с познавательной точки зрения.

Оставшиеся 28% высказали следующие точки зрения. Из них:

• 15% учащихся указали на то, что чрезмерное использование технологий вызывает у них усталость и падение мотивации.

• 10% отметили, что сложные интерфейсы и технические сбои вызывают раздраженность и снижают вовлеченность.

• 13% отметили отсутствие личного взаимодействия как отрицательный фактор.

Мнения преподавателей были следующими: 78% отметили, что технологии ИИ облегчают их работу, автоматизируя рутинные задачи, такие как проверка домашних заданий и анализ успеваемости. Однако 45% выразили обеспокоенность тем, что учащиеся могут стать излишне зависимыми от технологий, что может пагубно сказаться на их развитии.

По результатам интервью большинство участников отметили, что персонализированные рекомендации ИИ помогают сосредоточиться на слабых местах. Учащиеся старших классов подчеркнули, что игровые элементы стимулируют их соревновательный дух. Преподаватели отметили, что ИИ снижает их нагрузку, давая возможность уделять больше внимания работе с учениками, которые требуют индивидуального подхода. Некоторые учителя выразили опасение, что автоматизация может заменить критически важные навыки, вырабатываемые при обсуждении и решении групповых проектов.

Примеры платформ, таких как Khan Academy, показали, что использование адаптивных технологий ИИ улучшает успеваемость учащихся. Например, на основе данных аналитики одной из школ, внедривших эту платформу, средний балл учащихся по математике вырос на 7%. Платформа Duolingo оказалась особенно эффективной для изучения иностранных языков, обеспечивая постоянную мотивацию за счет встроенной системы наград и ежедневных напоминаний.

Результаты исследования подтверждают, что ИИ оказывает значительное влияние на мотивацию и вовлеченность учащихся. Основные положительные эффекты связаны с персонализацией, геймификацией и автоматизацией обратной связи. Тем не менее, некоторые риски, такие как снижение самостоятельности и возможная перегрузка учеников, требуют дополнительного внимания. Результаты также указывают на важность роли преподавателя. Несмотря на то, что ИИ может заменить многие рутинные задачи, он не способен полностью заменить эмоциональную поддержку и наставничество, которые являются ключевыми элементами учебного процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Искусственный интеллект (ИИ) стал важным компонентом образовательной среды, оказывая влияние на все аспекты учебного процесса — от методики преподавания до восприятия учащимися учебного материала. Проведенное исследование подтвердило, что внедрение ИИ в образование может существенно повысить качество обучения, сделать его более индивидуализированным и увлекательным. Одним из наиболее значимых результатов исследования является выявление зависимости между использованием технологий ИИ, восприятием и мотивацией учащихся. Персонализированные алгоритмы, адаптирующие сложность заданий к уровню знаний учащихся, способствуют созданию комфортной образовательной среды.

Несмотря на положительные аспекты, технологии с ИИ обладают и рядом ограничений. Основные из них связаны с риском чрезмерной зависимости от технологий, что может негативно сказаться на формировании критического мышления и самостоятельности учащихся. Важно учитывать разнообразие уровней цифровой грамотности, которое может повлиять на восприимчивость учащихся к восприятию информации, подготовленной с помощью ИИ. Не менее важен вопрос о роли преподавателя в условиях активного использования ИИ. Хотя технологии автоматизируют многие процессы, они не способны заменить педагогическое руководство, которое остается незаменимым в таких аспектах, как развитие эмоционального интеллекта, формирование социальных навыков и поддержание живого взаимодействия между участниками образовательного процесса.

Результаты исследования подчеркивают, что успех внедрения ИИ в образовательную практику зависит от сочетания технологических возможностей и педагогических подходов. С одной стороны, ИИ открывает доступ к новым формам обучения, которые ранее были недоступны, а с другой — требует ответственного подхода к его использованию, чтобы минимизировать возможные риски.

СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ

1. Бялик, М., Фадель, Ш., Холмс, У. Искусственный интеллект в образовании: изменения темпов обучения. Пер. с англ. С. Н. Ващенко. – Москва: Просвещение, 2022. – 304 с.

2. Барский, А. Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений. – Москва: ДМК Пресс, 2021. – 368 с.

3. Джонс, М. Тим. Программирование искусственного интеллекта в приложениях. – Москва: Питер, 2020. – 320 с.

4. Шишов, С. Е. Перспективы применения искусственного интеллекта в образовании. // Современные технологии в обучении. – 2023. – № 4. – С. 34–41.

5. Тарасов, А. В. Геймификация образовательных процессов с использованием технологий ИИ. // Информационные технологии в образовании. – 2023. – Т. 21, № 2. – С. 56–63.

6. Панов, А. И., Дроздов, А. И. Искусственный интеллект в цифровой трансформации образования. – Москва: НИУ ВШЭ, 2021. – 240 с.

7. Беляева, О. А. Эффективность использования адаптивных образовательных систем в школьном обучении. // Вестник педагогических наук. – 2022. – № 12. – С. 12–19.

8. Холмс, У. Искусственный интеллект и персонализация образования. // Педагогический журнал. – 2022. – Т. 34, № 6. – С. 15–22.

9. Руденко, Е. В. Этические аспекты внедрения технологий искусственного интеллекта в образовательные системы. // Современные подходы в обучении. – 2023. – № 3. – С. 78–85.

10. Григорьев, С. И. Образовательные платформы на основе искусственного интеллекта: обзор решений и перспективы. // Инновации в обучении. – 2023. – № 1. – С. 45–53.

2. Корнев, И. В., Агафонова, Ю. Н. Роль искусственного интеллекта в повышении академической успеваемости студентов. // Вестник цифровых технологий. – 2023. – Т. 19, № 4. – С. 88–97.

3. Михайлов, П. В. Использование чат-ботов для образовательной поддержки учащихся. // Современные образовательные технологии. – 2022. – № 5. – С. 67–73.

4. Логинов, В. А. Искусственный интеллект и цифровая трансформация университетов. – Санкт-Петербург: СПбГУ, 2023. – 215 с.

5. Чечеткин, А. А. Искусственный интеллект как инструмент диагностики и коррекции учебных трудностей. // Вопросы педагогики. – 2023. – № 7. – С. 123–129.

6. Иванова, Н. А., Соловьева, Е. С. Искусственный интеллект в обучении: геймификация и вовлеченность учащихся. // Наука и образование. – 2023. – № 2. – С. 49–56.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/594855-vlijanie-iskusstvennogo-intellekta-na-motivac