Как ИИ может помочь студентам преобразовать их опыт обучения

По мере того как искусственный интеллект (ИИ) продолжает развиваться и становится все более общепринятым и внедряемым, мы начинаем чаще замечать инновации ИИ в нашей повседневной жизни. Одним из захватывающих примеров является использование ИИ в образовании для улучшения того, как учатся студенты. От создания интерактивных и персонализированных учебных инструментов до повышения увлекательности уроков — ИИ делает большой шаг вперед по сравнению с традиционными школьными досками и учебниками. Интересно, что это происходит не только в классе; ИИ также помогает студентам дома с помощью приложений и виртуальных репетиторов.

Помимо этого, ИИ может дать преподавателям ценную информацию о моделях обучения студентов, типичных ошибках и привычках к учебе. С помощью ИИ учителя могут составлять планы обучения, разработанные с учетом сильных сторон каждого студента и областей, требующих улучшения. Согласно Forbes Advisor, 60% преподавателей уже используют ИИ-инструменты для улучшения своих методов обучения. Давай разберемся, как ИИ меняет опыт обучения студентов, а также какие преимущества и проблемы приносят такие технологические достижения.

Рис. 1. Внедрение ИИ в учебных классах учителями.

Link to this sectionРоль учебных инструментов на базе ИИ в жизни студента#

Технологии ИИ, такие как компьютерное зрение, обработка естественного языка и машинное обучение, могут помочь машинам понимать и интерпретировать визуальную информацию, текст и данные. В образовании эти инструменты могут иметь большое значение, предлагая новые способы обучения, совместной работы и взаимодействия студентов с контентом. Давай рассмотрим несколько реальных примеров того, как студенты могут использовать ИИ.

Link to this sectionКак ИИ может помочь с домашним заданием#

Домашнее задание — это ежедневная задача, которая часто может перегружать студентов, но ИИ может сделать ее намного более управляемой и приятной. Например, OCR (оптическое распознавание символов) может быстро извлекать текст из учебников или сканированных документов и преобразовывать его в цифровой формат. После этого студенты могут легко организовывать, искать и получать доступ к этой информации на своих устройствах в любое время. Кроме того, ИИ-инструменты могут помочь студентам не сбиться с пути, предлагая персонализированные советы по учебе или напоминания. Благодаря ИИ материалы для домашних заданий могут стать более интерактивными, делая изучение, повторение и получение дополнительной поддержки, такой как резюме или переводы, проще.

Отличным примером этого является Photomath, приложение на базе ИИ, которое помогает студентам решать математические задачи, предоставляя мгновенные решения и объяснения. При выполнении домашнего задания у студентов часто возникают сомнения и вопросы, на которые обычно приходилось ждать ответа от учителя до следующего дня. Такие приложения, как Photomath, могут дать студентам пошаговые объяснения, визуальные подсказки и ссылки на решения. Используя методы компьютерного зрения, такие как OCR, приложение сканирует и распознает математические уравнения и постановки задач. Затем оно анализирует задачу и создает подробное пошаговое решение. Приложение даже может предложить несколько методов решения одной и той же задачи и дать студентам более глубокое понимание материала.

Рис. 2. Пример использования приложения Photomath для решения квадратного уравнения.

Link to this sectionКак ИИ меняет высшее образование, преодолевая языковые барьеры#

ИИ-инструменты также могут пригодиться студентам в повседневных ситуациях, например, для преодоления языковых барьеров. В наши дни довольно часто студенты получают высшее образование в разных странах, где они могут столкнуться с языковыми трудностями как внутри, так и за пределами учебной аудитории. Будь то чтение уличных указателей, понимание меню или следование конспектам лекций на иностранном языке — такие ситуации могут быть сложными для студентов, адаптирующихся к новой среде.

С помощью таких приложений, как Google Lens, студенты могут легко перевести текст с изображения или плаката, просто сделав снимок. Сначала приложение использует OCR для обнаружения текста на изображении. Затем оно полагается на обработку естественного языка, чтобы понять контекст и структуру языка, прежде чем предоставить мгновенный перевод. Переведенный текст накладывается непосредственно на исходное изображение, что позволяет студентам быстро понять значение вывесок, меню или учебников на иностранном языке. С помощью таких ИИ-инструментов студенты могут быстро преодолеть языковые барьеры в классе или во время изучения нового города.

Рис. 3. Пример использования Google Lens для перевода вывески.

Link to this sectionИИ в классе: использование технологии дополненной реальности (AR) для обучения#

Благодаря таким технологиям, как дополненная реальность (AR), студенты могут взаимодействовать с учебными материалами таким образом, который делает обучение более увлекательным и запоминающимся. AR использует компьютерное зрение для сканирования и понимания реального мира и наложения цифровых изображений на физические объекты в классе. Это создает смешанную среду, в которой студенты могут видеть и взаимодействовать как с реальными, так и с виртуальными элементами, делая уроки более динамичными и интерактивными.

Многие AR-инструменты уже используются в школах и университетах. Одним из примеров является Assemblr EDU, который помогает студентам и учителям создавать 3D и AR учебные материалы. Учителя могут использовать готовые 3D-ассеты и анимации для подготовки уроков или даже создавать свои собственные интерактивные материалы с помощью простого редактора с функцией перетаскивания. Оживляя визуальную и практическую информацию, AR облегчает студентам понимание сложных концепций и делает обучение более интересным.

Рис. 4. Студенты взаимодействуют с 3D-моделью Assemblr с использованием AR.

Link to this sectionКак ИИ можно использовать для помощи студентам с особыми потребностями#

Исследования показывают, что, по оценкам, 216,6 миллиона человек имеют нарушения зрения, и уровень нарушений зрения среди молодых людей растет. Умные очки, интегрированные с ИИ, могут предложить лучший опыт обучения для слабовидящих студентов, распознавая лица, тексты, изображения в книгах и цвета. Это отличный пример того, как ИИ делает образование более доступным.

Например, Envision Glasses — это умные очки, интегрированные с ChatGPT, которые могут преобразовывать визуальную информацию в речь. Эти очки могут описывать то, что студенты видят в реальном мире. Встроенная камера фиксирует окружающую среду и использует методы компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов, для их обработки. Затем с помощью обработки естественного языка обработанная информация передается через аудиодинамик очков. Это дает студентам с нарушениями зрения больше автономии в повседневных задачах, таких как чтение, письмо или даже распознавание людей и мест.

Рис. 5. Envision Glasses используют GPT-4 от OpenAI.

Link to this sectionПлюсы и минусы использования ИИ в жизни студентов#

ИИ предлагает студентам множество преимуществ, делая учебу и студенческую жизнь в целом проще. Это верно для разных возрастных групп. Например, более 56% пользователей Duolingo моложе 24 лет, и приложение использует ИИ-функции, такие как ролевые игры на базе GPT-4, чтобы позволить студентам практиковать реальные разговоры с ИИ. Такие инструменты на базе ИИ делают изучение языков более интерактивным.

В высшем образовании такие инструменты, как ChatGPT (ИИ-чат-бот для генерации текста), Grammarly (ИИ-помощник для письма с проверкой грамматики и стиля) и Consensus (ИИ-академическая поисковая система), поддерживают студентов в таких задачах, как исследования и письмо. Исследование показало, что 70% студентов университетов считают, что ИИ положительно влияет на их учебу, хотя 40% выразили обеспокоенность по поводу этических последствий. Чтобы по-настоящему понять влияние ИИ на студентов, необходимо рассмотреть как его преимущества, так и недостатки.

По мере того как ИИ становится все более распространенным в образовании, студенты открывают для себя новые способы учиться, управлять своим временем и повышать свои академические успехи. Вот некоторые положительные эффекты, которые ИИ может оказать на студентов:

• Мгновенная обратная связь: студенты могут сразу получать ответы на свои вопросы, что повышает продуктивность и побуждает их учиться самостоятельно.
• Улучшенное сотрудничество: ИИ-инструменты могут способствовать совместной работе студентов, даже если они находятся в разных местах, предоставляя общие платформы для проектов, дискуссий и учебных ресурсов.
• Автоматизация административных задач: ИИ может автоматизировать оценку, посещаемость и планирование задач, освобождая учителей для того, чтобы они могли больше сосредоточиться на взаимодействии со студентами и улучшении качества уроков.

Хотя ИИ улучшает обучение и делает учебу более удобной, существуют также некоторые ограничения, которые следует учитывать. Слишком сильная зависимость от ИИ может повлиять на креативность и способности студентов к решению проблем. Вот несколько минусов, о которых стоит помнить:

• Вопросы конфиденциальности: использование ИИ требует сбора и обработки больших объемов данных, что вызывает опасения по поводу того, как хранится и используется личная информация студентов.
• Снижение человеческого взаимодействия: чрезмерное использование ИИ-инструментов может сократить ценное взаимодействие между учителем и учеником, которое важно для личностного развития и наставничества.
• Цифровой разрыв: некоторые ИИ-инструменты могут быть дорогостоящими и труднодоступными для студентов, которые не могут позволить себе дорогие подписки или устройства.

Link to this sectionОсновные выводы#

ИИ может переопределить то, как студенты учатся, помогая им выработать лучшие привычки в учебе, оттачивать свои методы и повышать продуктивность. Персонализируя уроки и предлагая круглосуточную поддержку, ИИ дает студентам возможность взять под контроль свое образование и учиться в своем собственном темпе. Но вместе с этими преимуществами приходят важные соображения, такие как этические проблемы и риски для конфиденциальности. Поскольку ИИ все чаще интегрируется в учебные классы, крайне важно, чтобы мы следили за тем, чтобы он использовался ответственно. В конечном счете, нахождение правильного баланса, вероятно, сформирует будущее образования как для студентов, так и для преподавателей.

Если тебе интересно погрузиться в ИИ глубже, можешь заглянуть в наш репозиторий GitHub и присоединиться к нашему сообществу. Ты также можешь изучить приложения ИИ в таких секторах, как здравоохранение и сельское хозяйство.