Перспективи використання чат-ботів та віртуальних помічників в освітньому процесі, як інструменів інтерактивного навчання здобувачів освіти

кандидат педагогічних наук, доцент,

доцент кафедри теорії та методики технологічної освіти Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, Україна

Голіяд Р.О.

здобувач вищої освіти

факультету природничих наук та менеджменту

Полтавський національний педагогічний університет імені В.Г. Короленка, Україна

Анотація

У статті розглядаються питання впровадження використання автоматизованих систем комунікації учасників освітнього процесу засобами віртуальних помічників. Особлива увага приділяється перерозподілу часу взаємодії педагогів та здобувачів освіти при використанні чат-ботів. Стаття розкриває потенційні можливості автоматизованих систем для покращення засвоєння знань та набуття необхідних умінь і навичок з хімії. Автори висвітлюють роль інформаційної компетентності вчителя для ефективного впровадження сучасних віртуальних помічників в освітній процес. Розкрито можливості чат-ботів для індивідуалізації навчання з хімії, підвищення мотивації та покращення засвоєння знань здобувачами освіти. У статті зазначається, що ефективне використання віртуальних помічників дає можливість залучити додатковий час взаємодії учасників освітнього процесу у позаурочний час.

Ключові слова: автоматизовані системи, інформаційні технології, чат-бот, хімія, віртуальний помічник, програмне забезпечення, інтерактивність освітнього процесу, навчальні досягнення, раціоналізація, освітній процес.

Швидкоплинні зміни у сфері інформаційних технологій активно впливають на усі сфери людського життя. Не винятком стала і сфера освітніх послуг. Все частіше в освітньому процесі застосовуються новітні інформаційні технології та розробки. Особливо затребувані сучасні інформаційні технології під час навчання хімії, адже складність та абстрактність понятійного апарату, засвоєння власної хімічної мови (номенклатури), повсякчасна потреба математичних розрахунків, проведення лабораторних дослідів, використання критичного мислення вимагають від учителя педагогічної майстерності та сучасного підходу до освітнього процесу. Чат-боти стрімко увірвались у всі сфери нашого життя і в освітній процес закладів освіти, що призвело до потреби сучасним педагогам мати у своєму арсеналі віртуальних помічників для підвищення його ефективності.

Проаналізувавши сучасну педагогічну теорію і практику досліджуваної теми, засвідчуємо відсутність специфічних досліджень, що присвячені застосуванню чат-ботів у підготовці майбутніх учителів хімії. Проте формуванню загальнопедагогічних умінь та застосуванню сучасних інноваційних засобів у підготовці майбутнього вчителя присвячені дослідження Н. Буринської, Л. Величко, І. Голіяд, О. Максимова, В. Старости, О. Стукало, М. Тропіної, Шиян, О. Ярошенко, та ін.

Підготовкою майбутніх учителів хімії до застосування хмарних сервісів у професійній діяльності займалися Н. Шиян, А. Криворучко, С. Стрижак [2], імерсивні технології у графічній підготовці майбутнього вчителя досліджували Голіяд, М. Тропіна [3], cутність та особливосі STEM освіти розглядали І. Голіяд, О. Стукало [4].

Чат-бот - це програмне забезпечення, яке призначене для автоматичної відповіді на запитання користувачів у чаті. Бот може взаємодіяти з користувачем природною мовою і виконувати різні завдання, відповідати на запитання [1], надавати довідкову інформацію тощо.

Чат-боти надають цілий спектр переваг у навчанні хімії:

Доступність - віртуальні помічники взаємодіють з усіма учасниками освітнього процесу одночасно та цілодобово, що дає можливість учителю хімії залучити додатковий час та увагу здобувачів освіти до вивчення хімії. Учні та учениці можуть отримати допомогу в зручний для них час.

Індивідуалізація - чат-боти легко підлаштовуються під темп та індивідуальні потреби навчання кожного здобувача освіти, повторюючи пройдений матеріал, у визначений час, переходячи до вивчення нових тем, коли здобувач освіти буде до цього готовий.

Мотивація - застосування чат-ботів в освітньому процесі є більш цікавим та інтерактивним для здобувачів на протязі всього часу свого навчання. Лабораторні досліди та демонстрації, що проходили на уроці, можна переглядати і повторювати при виконанні домашнього завдання, а також для узагальнення засвоєного матеріалу з хімії (рис. 1.). У віртуального помічника є можливість надсилати Push-повідомлення для заохочення та стимулювання пізнавальної діяльності здобувачів освіти. Лексика повідомлень налаштовується таким чином, щоб віртуальний помічник морально підтримував та заохочував до вивчення і засвоєння матеріалу з навчальних предметів. Успіхи будуть схвально оцінені, а тимчасові невдачі поблажливо конвертовані в необхідність продовжувати і не зупинятись на досягнутому для подолання труднощів.

Рис. 1. Повторення у чат-боті лабораторних дослідів з хімії для 9 класу з теми "Йонні реакції", проведених на минулому уроці

Зменшення навантаження на вчителя та економія часу - чат-боти частково замінять педагогів в організаційних питаннях, які зазвичай потребують участі вчителя: перевірка присутніх на уроці; інструктаж з техніки безпеки проведення лабораторних робіт та контроль її засвоєння для допуску до роботи з хімічним обладнанням і реактивами; запису домашнього завдання, яке завжди буде доступне у зручний для здобувачів освіти час (рис. 2.); нагадування та інші організаційні питання.

Існує два типи чат-ботів, які використовуються в освітньому процесі: це чат-боти які створені та працюють на правилах, та чат-боти, що використовують штучний інтелект. Останні використовують машинне навчання для розуміння запитань, подальшого опрацювання та генерації відповіді на поставлене запитання чи завдання. Цей тип чат-ботів наразі складно впровадити пересічному вчителю хімії в освітній процес, так як вимагає специфічних навичок програмування та доступу до платформ провідних розробників штучного інтелекту. Проте, вже сьогодні вчителі хімії мають можливість самостійно розробляти та впроваджувати в освітній процес віртуальних помічників, заснованих на правилах. Вони можуть відповідати на специфічні запитання та відтворювати заздалегідь зпрогнозовані можливі діалоги між чат-ботом та здобувачем освіти.