Features of the use of artificial intelligence in the professional training of future teachers

Abstract

The article considers the possibilities of applying knowledge about artificial intelligence in the process of training students for future teachers. It describes how artificial intelligence technologies can help students prepare for future work. Various aspects of the use of artificial intelligence in education are considered. On the basis of the analysis of scientific literature, the generalization of own pedagogical experience, the relevance of the application of the researched technologies is substantiated. The problems and shortcomings of the introduction of artificial intelligence into the educational process are characterized.

Key words: artificial intelligence, educational process, education seekers, artificial intelligence tools, training.

Анотація

У статті розглянуто можливості застосування знань про штучний інтелект у процесі підготовки студентів - майбутніх учителів. Описано, як технології штучного інтелекту можуть допомогти студентам підготуватися до майбутньої роботи. Розглянуто різні аспекти використання штучного інтелекту у навчанні. На основі аналізу наукової літератури, узагальнення власного педагогічного досвіду, обґрунтовано актуальність застосування досліджуваних технологій. Охарактеризовано проблеми та недоліки запровадження штучного інтелекту у навчальний процес. Автори статті відмітили, що використання штучного інтелекту у навчанні може допомогти стати більш ефективними та йти в ногу з часом, адже сучасний світ важко уявити без сучасних технологій. Також здійснено огляд позитивних аспектів використання штучного інтелекту у навчальному процесі, такі як індивідуалізоване навчання, покращення зворотного зв'язку, розширений доступ до освіти, економія коштів, а також створення більш інтерактивного навчального середовища. Крім того, доведено, що використання штучного інтелекту може допомогти педагогам більш ефективно відслідковувати їх прогрес і надавати необхідну допомогу. В статті описано особливості використання штучного інтелекту для підвищення рівня знань та компетентності. Також проаналізовано і розглянуто перешкоди та виклики, що виникають під час використання штучного інтелекту у навчанні. Автори статті детально описують кожен наведений приклад використання, чи відмови від використання інструментів штучного інтелекту. Доведено, що використання технологій штучного інтелекту під час навчання студентів сприяє підвищенню мотивації їх до професійної освіти. У цілому, стаття спрямовує на використання штучного інтелекту в освітньому процесі при підготовці майбутніх учителів та вказує на те, що використання цих інструментів може покращити якість навчання та допомогти бути більш ефективними та компетентними у своїй роботі.

Ключові слова: штучний інтелект, освітній процес, здобувані освіти, інструменти штучного інтелекту, навчання.

Постановка проблеми

В останні роки відбувається розвиток і використання інструментів штучного інтелекту, який відкриває багато можливостей для різних сфер людської діяльності, зокрема, освіти. Незважаючи на те, що серед психологів і батьків відбуваються дебати щодо того, яке навчання результативніше в звичному чи дистанційному форматі, скільки часу перед екраном доцільно проводити дітям, сучасні технології є незмінною частиною нашого життя і, звичайно, будуть змінювати і впливати на наше майбутнє. Освітні ідеї штучного інтелекту продовжують розвиватися, серед вчених існує думка, що він допоможе заповнити прогалини в навчанні та дозволить освітянам працювати ефективніше, адже традиційні методи навчання, які використовуються у закладах освіти для підготовки майбутніх учителів, не є повністю дієвими. Доцільно розглянути можливість використання технологій штучного інтелекту для поліпшення якості навчання та підвищення компетентностей майбутніх учителів. Сучасним студентам потрібно буде працювати в майбутньому, де штучний інтелект стане реальністю, важливо, щоб наші заклади освіти ознайомили здобувачів освіти із цією технологією та використовували її.

Актуальність теми. Штучний інтелект невпинно набирає обертів в останні кілька років, оскільки це процес, який змушує комп'ютер працювати як розум людини, може автоматизувати навчальний процес, даючи можливість здобувачам освіти навчатися новим способом. Викладачі часто розповідають, що їм не вистачає часу на урізноманітнення навчання, наприклад, створення креативних чи різнорівневих завдань через брак часу. Зараз у цьому може допомогти штучний інтелект, адже він може навчити варіативності. Це можна зробити просто: ви ставите запитання ChatGPT, він відповідає, а тоді ви просите його запропонувати інші варіанти відповіді на це запитання. Завдань різного рівня складності можна створити багато, врахувавши індивідуальні особливості кожного студента. Саме за допомогою штучного інтелекту можна експериментувати з відповідями, навчати студентів диференційовано враховуючи їх різні можливості і думки. Є багато учених, які вважають, що присутність на заняттях педагога є незамінною і чергові зміни є тимчасовими.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аналіз технологій штучного інтелекту проводили багато вчених та експертів у галузі освіти, звертали увагу на те, що використання штучного інтелекту може допомогти підвищити ефективність навчання та зробити процес освіти зорієнтованим на потреби кожного здобувача. За даними міжнародної наукометричної бази (WOS), лише з 2017 по 2021 роки зафіксовано 28 663 джерела (з них 23 монографії, 16 290 статей та ін.), у яких розглядається проблематика, пов'язана зі штучним інтелектом (Дерев'янко, 2021: 192).

Питання використання штучного інтелекту у сфері вищої освіти знайшло відображення у працях зарубіжних та українських учених. Проблемі вивчення основ штучного інтелекту в процесі підготовки учителів інформатики присвячені дослідження В. Бикова, Ю. Горошко, М. Жалдак, Г. Ісаєва, Н. Морзе, Ю. Рамського, О. Спіріна, Семерікова, Ю. Триус, В. Черних, Г. Широких та ін. О. Спірін запропонував методичну систему для студентів фізико-математичного факультету (Спірін, 2001). А. Шевченко, А. Дьяченко, І. Сальников проаналізували формування понять «штучний інтелект» і «природний інтелект» студентами; О. Гудаєв, С. Некрашевич спроєктували систему моніторингу навчального процесу дистанційної освіти з використанням технологій штучного інтелект. В. Черних методологічно обґрунтував вибір засобу розробки знання - орієнтованих інформаційних систем задля навчання майбутніх учителів (Chernykh, 2014).

0. Цідило розробив систему підготовки інженера-педагога до застосування інтелектуальних технологій у професійній діяльності (Цідило, 2014). В. Бурдаєв, О. Гладченко, М. Глибовець, Л. Гризун досліджували емоційний штучний інтелект; С. Болтівець, О. Бондаренко, Т. Данилова, О. Кокун - психологію професійного становлення сучасного фахівця. Думки вчених розділяються.

С. Хокінг висловлює припущення, що «поява повноцінного штучного інтелекту може стати кінцем людської раси. Можливості людей обмежені надто повільною еволюцією, ми не зможемо змагатися зі швидкістю машин і програємо» (Кехлан-Джонс, 2014). В свою чергу, Р. Карпентер, автор веб-додатку Cleverbot, стверджує: «Я думаю, що ми залишимося господарями створюваних нами технологій ще дуже і дуже довгий час і вони допоможуть нам вирішити багато світових проблем» (Козак, 2021: 69).

Зокрема, Іваськів І. С. у своїх працях аналізує, що найважливіші чинники активізації навчально-пізнавальної діяльності з використанням штучного інтелекту є: розвиток мотивації, посилення їнтересу до навчання і здобування знань; розвиток мислення; індивідуалізація та диференціація навчання, розвиток самостійності; надання переваги активним методам навчання; підвищення наочності навчання; збільшення арсеналу засобів пізнавальної діяльності (Іваськів, 2000).

У праці «Підходи до створення інтелектуальних чатботів» І. Ушакова відзначає, що на її думку, одним із ефективних напрямів використання штучного інтелекту є чат-боти, адже це програмні платформи, які знаходяться у месенджері та можуть вести себе подібно до людей, відповідаючи на запитання. У багатьох закордонних закладах освіти зараз активно використовують цю технологію. Чат-боти надають відповіді на запитання студентів і допомагають зняти навантаження з викладачів, залучають в освітній процес (Ушакова, 2019).

Аналіз стану застосування знань про штучний інтелект у практиці підготовки майбутніх учителів показує, що рівень сформованості знань студентів не відповідає вимогам сьогодення; в умовах традиційної організації освітнього процесу відзначається складність вивчення студентами у процесі їх підготовки феноменів штучного інтелекту. Отже, існує протиріччя між потенціалом застосування знань про штучний інтелект у процесі підготовки студентів - майбутніх учителів і не розробленістю відповідного науково-методичного забезпечення навчання цьому.

Мета публікації полягає у визначенні можливостей використання технологій штучного інтелекту в навчальному процесі при підготовці студентів - майбутніх учителів, а також аналізі позитивних та негативних аспектів використання технологій штучного інтелекту в навчальному процесі.

Виклад основного матеріалу дослідження

Розвиток технологій штучного інтелекту останнім часом спричинив значний прорив в різних галузях науки, техніки і освіти. Аналіз літературних джерел показує, що використання штучного інтелекту може підвищити ефективність, персоналізацію та оптимізувати роботу педагога, щоб дати можливість, час і свободу для роботи і розвитку. Використовуючи найкращі якості комп'ютерів і людини, бачення штучного інтелекту в освіті полягає в тому, що вони працюють разом для досягнення найкращих результатів для молоді. Оскільки сучасним студентам потрібно буде працювати в майбутньому, де штучний інтелект стане реальністю, важливо, щоб наші заклади освіти познайомили студентів із цією технологією та використовували її.

Основними функціями та водночас перевагами технологій штучного інтелекту можна вважати наступні:

У Персоналізоване навчання: штучний інтелект може допомогти пристосувати навчання до потреб окремих студентів. За допомогою алгоритмів машинного навчання, штучний інтелект може аналізувати дані студентів, наприклад, їхній стиль навчання, інтереси та здібності і створювати персоналізовані навчальні плани, які відповідають їхнім унікальним вимогам. Такий персоналізований підхід може покращити мотивацію студентів до навчання.

У Універсальний доступ для всіх студентів: інструменти штучного інтелекту можуть допомогти зробити навчання доступним для всіх, незважаючи на вади зору чи слуху. Наприклад, перекладач презентацій (https://educationblog.microsoft.com) безкоштовний плагін для PowerPoint, який у режимі реального часу створює субтитри до того, що говорить викладач. Це також відкриває можливості для здобувачів освіти, які можуть не мати змоги відвідувати заняття через хворобу, або вивчення предмету, який не є в ОПП.

У Адаптивне навчання: штучний інтелект може регулювати складність навчального контенту відповідно до рівня навичок кожного його учасника. Такий адаптивний підхід до навчання може допомогти навчатися у своєму власному темпі та гарантувати, що вони не будуть перевантажені або нудьгувати на уроках.

SІнтелектуальні системи репетиторства: системи репетиторства на основі штучного інтелекту можуть надавати зворотний зв'язок і вказівки в реальному часі, подібно до репетитора-людини. Ці системи можуть аналізувати відповіді здобувачів освіти на запитання та надавати цільові відгуки та пояснення.

SАвтоматизація адміністративних завдань: штучний інтелект може автоматизувати такі адміністративні завдання, як виставлення оцінок, відстеження відвідуваності та складання розкладу, дозволяючи педагогам зосередитися на більш важливих завданнях. Компютери на сучасному етапі вже можуть оцінювати тести з вибором відповідей, вони дуже близькі до того, щоб також оцінювати письмові відповіді. У викладачів з'являється більше часу для кожного учасника навчального процесу. Також за допомогою штучного інтелекту можна здійснювати ефективні процеси реєстрації та вступу.