Как ИИ может помочь студентам преобразовать их опыт обучения

По мере того как искусственный интеллект (ИИ) продолжает развиваться, становится все более привычным и общепринятым, инновации на базе ИИ все чаще появляются в нашей повседневной жизни. Один из ярких примеров — использование ИИ в образовании для улучшения процесса обучения студентов. От создания интерактивных и персонализированных обучающих инструментов до повышения вовлеченности на уроках, ИИ делает огромный шаг вперед по сравнению с традиционными классными досками и учебниками. Интересно, что это происходит не только в классах: ИИ также помогает ученикам дома с помощью приложений и виртуальных репетиторов.

Помимо этого, ИИ может дать преподавателям ценную информацию об особенностях обучения студентов, частых ошибках и привычках в учебе. С помощью ИИ учителя могут создавать планы занятий, ориентированные на сильные стороны каждого ученика и аспекты, требующие доработки. Согласно данным Forbes Advisor, 60% преподавателей уже используют инструменты ИИ для улучшения методов преподавания. Давайте рассмотрим, как ИИ меняет учебный процесс студентов, а также какие преимущества и трудности несут в себе такие технологические достижения.

Рис. 1. Внедрение ИИ преподавателями в учебных классах.

Роль учебных инструментов на базе ИИ в жизни студента#

Технологии ИИ, такие как компьютерное зрение, обработка естественного языка и машинное обучение, помогают машинам понимать и интерпретировать визуальную информацию, текст и данные. В образовании эти инструменты могут сыграть огромную роль, предложив новые способы обучения, совместной работы и взаимодействия с контентом. Давайте рассмотрим несколько реальных примеров того, как студенты могут использовать ИИ.

Как ИИ может помочь с домашним заданием#

Домашняя работа — это ежедневная задача, которая часто может перегружать учеников, но ИИ способен сделать ее гораздо более простой и увлекательной. Например, OCR (оптическое распознавание символов) способно быстро извлекать текст из учебников или сканированных документов и переводить его в цифровой формат. После этого студенты могут легко упорядочивать эту информацию, искать в ней нужное и получать к ней доступ со своих устройств в любое время. Кроме того, инструменты ИИ помогают студентам не сбиваться с пути, предлагая персонализированные учебные советы или напоминания. Благодаря ИИ материалы для домашних заданий становятся более интерактивными, что упрощает учебу, повторение пройденного и получение дополнительной поддержки в виде кратких изложений или переводов.

Отличный пример этого — Photomath, приложение на базе ИИ, которое помогает студентам решать математические задачи, предоставляя мгновенные решения и пояснения. При выполнении домашних заданий у студентов часто возникают сомнения и вопросы, ответы на которые раньше приходилось ждать до следующего дня от учителя. Такие приложения, как Photomath, могут предоставить ученикам пошаговые объяснения, визуальные подсказки и ссылки на решения. Используя методы компьютерного зрения, такие как OCR, приложение сканирует и распознает математические уравнения и условия задач. Затем оно может проанализировать задачу и сформировать подробное пошаговое решение. Приложение может даже предложить несколько способов решения одной и той же задачи, давая студентам более глубокое понимание материала.

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

Как ИИ меняет высшее образование, преодолевая языковые барьеры#

Инструменты ИИ также могут оказаться полезными для студентов в повседневных ситуациях, например при преодолении языковых барьеров. В настоящее время для студентов довольно обычно получать высшее образование в других странах, где они могут сталкиваться с языковыми трудностями как внутри аудитории, так и за ее пределами. Чтение уличных указателей, понимание меню или восприятие конспектов лекций на иностранном языке — все это может оказаться непростым для студентов, привыкающих к новой обстановке.

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 картинке. Затем оно опирается на обработку естественного языка для понимания контекста и структуры языка перед выдачей мгновенного перевода. Переведенный текст накладывается прямо на исходное изображение, позволяя студентам быстро уловить смысл вывесок, меню или учебников на иностранном языке. С такими инструментами ИИ учащиеся могут быстро преодолевать языковые барьеры как на занятиях, так и во время исследования нового города.

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

ИИ в классе: использование технологии дополненной реальности (AR) для обучения#

Благодаря таким технологиям, как дополненная реальность (AR), студенты могут взаимодействовать с учебными материалами способом, делающим процесс обучения более увлекательным и запоминающимся. AR использует компьютерное зрение для сканирования и понимания реального мира, а также для наложения цифровых изображений на физические объекты в классе. Это создает смешанную среду, в которой учащиеся могут видеть как реальные, так и виртуальные элементы и взаимодействовать с ними, что делает уроки более динамичными и интерактивными.

Многие инструменты на базе AR уже вовсю используются в школах и университетах. Один из примеров — Assemblr EDU, который помогает ученикам и преподавателям создавать опыт обучения с использованием 3D и AR. Учителя могут использовать готовые 3D-ассеты и анимации для построения уроков или даже создавать собственные интерактивные материалы с помощью простого редактора с функцией перетаскивания (drag-and-drop). Воплощая визуальную и практическую информацию в жизнь, AR помогает студентам проще усваивать сложные концепции и делает учебу более веселой.

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

Как ИИ можно использовать для помощи студентам с особыми потребностями#

Исследования показывают, что примерно 216,6 миллиона человек имеют нарушения зрения, и уровень проблем со зрением среди молодежи растет. Умные очки с интегрированным ИИ могут предложить лучший опыт обучения слабовидящим студентам за счет распознавания лиц, текстов, изображений в книгах и цветов. Это отличный пример того, как ИИ делает образование более доступным.

Например, Envision Glasses — это умные очки со встроенным ChatGPT, способные преобразовывать визуальную информацию в речь. Эти очки могут описывать то, что студенты видят в реальном мире. Встроенная камера фиксирует обстановку вокруг и обрабатывает ее с помощью методов компьютерного зрения, таких как обнаружение объектов. Затем с помощью обработки естественного языка обработанная информация передается в виде аудио через динамик очков. Это дает слабовидящим студентам большую самостоятельность в повседневных задачах, таких как чтение, письмо или даже распознавание людей и мест.

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

Плюсы 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 (чат-бот с ИИ для генерации текста), Grammarly (помощник по письму на базе ИИ для работы с грамматикой и стилем) и Consensus (академическая поисковая система на базе ИИ), помогают студентам с такими задачами, как исследования и написание текстов. Исследование показало, что 70% студентов университетов считают, что ИИ оказывает положительное влияние на их учебу, хотя 40% выразили обеспокоенность по поводу этических аспектов. Чтобы по-настоящему понять влияние ИИ на студентов, важно 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:

• Проблемы конфиденциальности: использование ИИ требует сбора и обработки больших объемов данных, что вызывает опасения по поводу того, как личная информация студентов хранится и используется.
• 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.

Основные 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 глубже погрузиться в ИИ, ты можешь заглянуть в наш репозиторий на GitHub и присоединиться к нашему сообществу. Ты также можешь изучить применение ИИ в таких секторах, как здравоохранение и сельское хозяйство.