Как ИИ может помочь студентам преобразить свой учебный опыт

По мере того как искусственный интеллект (AI) продолжает развиваться, становясь всё более привычным и широко применяемым, мы всё чаще замечаем инновации на основе AI в повседневной жизни. Один из впечатляющих примеров — использование AI в образовании для улучшения процесса обучения. От создания интерактивных и персонализированных инструментов обучения до повышения увлекательности уроков — AI делает большой шаг вперёд по сравнению с традиционными досками и учебниками. Что интересно, это происходит не только в классе: AI также помогает учащимся дома благодаря приложениям и виртуальным репетиторам.

Кроме того, AI может предоставлять преподавателям ценные сведения о моделях обучения учащихся, распространённых ошибках и учебных привычках. С помощью AI учителя могут создавать учебные планы, ориентированные на сильные стороны каждого учащегося и области, требующие улучшения. Согласно Forbes Advisor, 60% преподавателей уже используют инструменты AI для совершенствования методов преподавания. Давай рассмотрим, как AI меняет учебный опыт учащихся, а также преимущества и сложности, связанные с такими технологическими достижениями.

Рис. 1. Использование AI учителями в классах.

Роль инструментов обучения на основе AI в жизни учащегося#

Технологии AI, 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 существенно изменить процесс обучения, предлагая учащимся новые способы учиться, сотрудничать и взаимодействовать с содержанием. Давай рассмотрим несколько реальных примеров использования AI учащимися.

Как AI может помочь с домашними заданиями#

Домашние задания — это ежедневная задача, которая часто перегружает учащихся, но AI может сделать её гораздо более управляемой и интересной. Например, OCR (оптическое распознавание символов) может быстро извлекать текст из учебников или отсканированных документов и преобразовывать его в цифровой формат. После этого учащиеся могут легко систематизировать, искать и просматривать эту информацию на своих устройствах в любое время. Кроме того, инструменты AI помогают учащимся не сбиваться с графика, предлагая персонализированные советы по учёбе или напоминания. Благодаря AI учебные материалы могут стать более интерактивными, что упрощает обучение, повторение и получение дополнительной поддержки, например кратких изложений или переводов.

Отличный пример — Photomath, приложение на основе AI, которое помогает учащимся решать математические задачи, мгновенно предоставляя решения и объяснения. Во время выполнения домашних заданий у учащихся часто возникают сомнения и вопросы, ответа на которые традиционно пришлось бы ждать до следующего дня, когда учитель смог бы на них ответить. Такие приложения, как Photomath, могут предоставлять пошаговые объяснения, наглядные подсказки и ссылки на решения. Используя методы компьютерного зрения, такие как OCR, приложение сканирует и распознаёт математические уравнения и условия задач. Затем оно анализирует задачу и создаёт подробное пошаговое решение. Приложение может даже предлагать несколько способов решения одной и той же задачи, помогая учащимся глубже понять материал.

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

Как AI меняет высшее образование, устраняя языковые барьеры#

Инструменты AI также могут пригодиться учащимся в повседневных ситуациях, например для преодоления языковых барьеров. Сегодня учащиеся нередко получают высшее образование в других странах, где могут столкнуться с языковыми трудностями как в классе, так и за его пределами. Будь то чтение уличных указателей, понимание меню или восприятие лекционных записей на иностранном языке — такие ситуации могут быть сложными для учащихся, привыкающих к новой среде.

С помощью таких приложений, как Google Lens, учащиеся могут легко переводить текст с изображения или плаката, просто сфотографировав его. Сначала приложение использует OCR для обнаружения текста на изображении. Затем оно применяет обработку естественного языка, чтобы понять контекст и структуру языка, прежде чем предоставить мгновенный перевод. Переведённый текст накладывается непосредственно на исходное изображение, поэтому учащиеся могут быстро понять смысл указателей, меню или учебников на иностранном языке. Благодаря таким инструментам AI учащиеся могут быстро преодолевать языковые барьеры в классе или при знакомстве с новым городом.

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

AI в классе: использование технологии AR для обучения#

С помощью таких технологий, как дополненная реальность (AR), учащиеся могут взаимодействовать с учебными материалами так, чтобы обучение становилось более увлекательным и запоминающимся. AR использует компьютерное зрение, чтобы сканировать и понимать реальный мир, а также накладывать цифровые изображения на физические объекты в классе. Это создаёт смешанную среду, в которой учащиеся могут видеть и взаимодействовать как с реальными, так и с виртуальными элементами, делая уроки более динамичными и интерактивными.

Многие инструменты на основе AR уже используются в школах и университетах. Один из примеров — Assemblr EDU, который помогает учащимся и учителям создавать учебные материалы в 3D и AR. Учителя могут использовать готовые 3D-объекты и анимации для создания уроков или разрабатывать собственные интерактивные материалы с помощью простого редактора с перетаскиванием элементов. Оживляя визуальную и практическую информацию, AR упрощает понимание сложных концепций и делает обучение более увлекательным.

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

Как AI может помочь учащимся с особыми потребностями#

Исследования показывают, что примерно 216,6 миллиона человек имеют нарушения зрения, и их распространённость среди молодых людей растёт. Умные очки с интегрированным AI могут улучшить процесс обучения для учащихся с нарушениями зрения, распознавая лица, тексты, изображения в книгах и цвета. Это отличный пример того, как AI делает образование более доступным.

Например, Envision Glasses — это умные очки с интегрированным ChatGPT, которые могут преобразовывать визуальную информацию в речь. Эти очки могут описывать то, что учащиеся видят в реальном мире. Встроенная камера захватывает окружающую обстановку и использует методы компьютерного зрения, такие как обнаружение объектов, для её обработки. Затем обработанная информация передаётся в аудиоформате через динамик очков с помощью обработки естественного языка. Это даёт учащимся с нарушениями зрения больше самостоятельности при выполнении повседневных задач, таких как чтение, письмо и даже распознавание людей и мест.

Рис. 5. В Envision Glasses используется GPT-4 от OpenAI.

Плюсы и минусы использования AI в жизни учащихся#

AI даёт учащимся множество преимуществ, упрощая учёбу и студенческую жизнь в целом. Это справедливо для разных возрастных групп. Например, более 56% пользователей Duolingo младше 24 лет, а приложение использует такие функции AI, как ролевая игра на основе GPT-4, позволяя учащимся практиковать реальные разговоры с AI. Такие инструменты с поддержкой AI делают изучение языков более интерактивным.

В высшем образовании такие инструменты, как ChatGPT (чат-бот AI для генерации текста), Grammarly (AI-помощник для проверки грамматики и стиля) и Consensus (AI-поисковик академических материалов), помогают учащимся с такими задачами, как исследовательская работа и написание текстов. Исследование показало, что 70% студентов считают, что AI положительно влияет на их обучение, хотя 40% выразили обеспокоенность по поводу этических последствий. Чтобы по-настоящему понять влияние AI на учащихся, важно рассмотреть как его преимущества, так и недостатки.

По мере того как AI становится всё более распространённым в образовании, учащиеся получают новые возможности для обучения, управления временем и повышения академической успеваемости. Ниже перечислены некоторые положительные последствия использования AI для учащихся:

• Мгновенная обратная связь: учащиеся могут сразу получать ответы на свои вопросы, что повышает продуктивность и побуждает их учиться самостоятельно.
• Расширенное сотрудничество: инструменты AI могут облегчать взаимодействие между учащимися, даже если они находятся в разных местах, предоставляя общие платформы для проектов, обсуждений и учебных ресурсов.
• Автоматизация административных задач: AI может автоматизировать проверку работ, учёт посещаемости и составление расписания, позволяя учителям больше сосредоточиться на взаимодействии с учащимися и повышении качества уроков.

Хотя AI улучшает обучение и делает учёбу удобнее, необходимо учитывать и некоторые ограничения. Чрезмерная зависимость от AI может повлиять на творческие способности учащихся и их навыки решения задач. Вот несколько недостатков, о которых стоит помнить:

• Проблемы конфиденциальности: использование AI требует сбора и обработки больших объёмов данных, что вызывает вопросы о хранении и использовании персональной информации учащихся.
• Снижение человеческого взаимодействия: чрезмерное использование инструментов AI может уменьшить ценное взаимодействие между учителем и учащимся, важное для личностного развития и наставничества.
• Цифровое неравенство: некоторые инструменты AI могут быть дорогими и недоступными для учащихся, которые не могут позволить себе дорогостоящие подписки или устройства.

Основные выводы#

AI может изменить подход учащихся к обучению, помогая им формировать более эффективные учебные привычки, совершенствовать методы обучения и повышать продуктивность. Персонализируя уроки и предлагая круглосуточную поддержку, AI позволяет учащимся самостоятельно управлять своим образованием и учиться в собственном темпе. Однако эти преимущества сопровождаются важными аспектами, такими как этические вопросы и риски для конфиденциальности. По мере того как AI всё активнее интегрируется в учебный процесс, крайне важно обеспечить его ответственное использование. В конечном счёте именно поиск правильного баланса, вероятно, определит будущее образования как для учащихся, так и для преподавателей.

Если ты хочешь глубже погрузиться в тему AI, загляни в наш репозиторий на GitHub и присоединяйся к нашему сообществу. Также ты можешь изучить применение AI в таких сферах, как здравоохранение и сельское хозяйство.