ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В ШКОЛЕ: КАК НЕЙРОСЕТИ МЕНЯЮТ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN SCHOOL: HOW NEURAL NETWORKS ARE CHANGING THE EDUCATIONAL PROCESS

Ekaterina Malkovskaya

Physics Teacher, MBOU "Lyceum No. 83 – Education Center"

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Статья рассматривает роль искусственного интеллекта (ИИ) и нейросетевых технологий в трансформации школьного образования. Анализируются направления применения ИИ для персонализации обучения, автоматизации рутинных задач и повышения качества образовательного процесса. Особое внимание уделено практическим примерам внедрения нейросетей в российских и зарубежных школах. Выделяются преимущества и риски цифровизации школьного образования. Делается вывод о важности гармоничного сочетания педагогического мастерства и инновационных технологий.

ABSTRACT

The article examines the role of artificial intelligence (AI) and neural network technologies in the transformation of school education. The article analyzes the areas of application of AI for personalization of learning, automation of routine tasks and improvement of the quality of the educational process. Particular attention is paid to practical examples of the implementation of neural networks in Russian and foreign schools. The advantages and risks of digitalization of school education are highlighted. A conclusion is made about the importance of a harmonious combination of pedagogical skills and innovative technologies.

Ключевые слова: искусственный интеллект, нейросети, школа, персонализированное образование, цифровизация, инновации в образовании.

Keywords: artificial intelligence, neural networks, school, personalized education, digitalization, innovations in education.

ВВЕДЕНИЕ

Современная школа переживает этап масштабных преобразований, связанных с внедрением цифровых технологий и переходом к новой образовательной парадигме. Мир стремительно развивается, и образовательные системы разных стран сталкиваются с необходимостью готовить учеников не только к успешной сдаче экзаменов, но и к жизни в условиях глобальной цифровизации, автоматизации и постоянных инноваций.

Особое место в этих процессах занимает искусственный интеллект (ИИ) и его наиболее перспективное направление — нейросетевые технологии. ИИ уже доказал свою эффективность в медицине, бизнесе, инженерии, и сегодня он активно внедряется в сферу образования. Появление адаптивных образовательных платформ, систем автоматической проверки знаний и цифровых ассистентов говорит о том, что школа становится частью технологической экосистемы общества.

Важной особенностью применения ИИ в школе является то, что он не заменяет педагога, а становится инструментом, усиливающим его возможности. Искусственный интеллект позволяет учителю лучше понимать учеников, а школьникам — учиться эффективнее, в собственном темпе и с учётом индивидуальных особенностей. Таким образом, речь идёт о переходе от традиционной массовой модели обучения к персонализированной, где в центре находится ученик.

Роль искусственного интеллекта в школе

Искусственный интеллект открывает перед школой целый ряд новых функций:

1. Персонализация обучения
   
   • ИИ адаптирует учебные материалы к уровню знаний, темпу усвоения и интересам ученика.
   • Алгоритмы подбирают задания разной сложности, создавая уникальную образовательную траекторию.
2. Автоматизация рутинных процессов
   
   • Проверка тестов и письменных работ.
   • Ведение отчётности, формирование расписания, составление характеристик.
   • Снижение нагрузки на учителя позволяет сосредоточиться на творческой и воспитательной деятельности.
3. Аналитическая поддержка
   
   • Сбор и анализ больших массивов данных об успеваемости, посещаемости, активности.
   • Прогнозирование учебных результатов, выявление групп риска.
   • Поддержка администрации школы в принятии решений.
4. Создание новых образовательных инструментов
   
   • Интерактивные тренажёры и симуляции на основе виртуальной и дополненной реальности.
   • Виртуальные ассистенты и чат-боты, помогающие школьникам в повседневном обучении.
   • Сервисы для педагогов, облегчающие разработку методических материалов.

Таким образом, роль ИИ в школе выходит за рамки узко технической. Он становится посредником между педагогом и учеником, помогая каждому раскрыть потенциал и сделать процесс обучения более гибким и современным.

Практическое применение нейросетей в школе

1. Анализ успеваемости и предсказание траекторий развития
   
   • Нейросети способны обрабатывать данные об оценках, активности и посещаемости учеников.
   • Системы строят прогнозы: какие темы вызывают сложности, у кого есть риск академической задолженности.
   • Учителя получают аналитические отчёты, что позволяет вовремя корректировать процесс.
2. Создание индивидуальных образовательных маршрутов
   
   • Адаптивные платформы (например, «ЯКласс», «Российская электронная школа», зарубежные аналоги вроде Knewton, DreamBox) формируют задания под уровень знаний конкретного ребёнка.
   • Ученик работает в собственном темпе, получает дополнительные материалы по сложным темам.
   • Это снижает стресс и повышает мотивацию.
3. Автоматическая проверка работ
   
   • Системы распознают текст и анализируют решения задач.
   • Алгоритмы могут оценивать не только тестовые задания, но и письменные эссе (грамматические ошибки, логика изложения).
   • Учитель получает больше времени для творческой и воспитательной работы.
4. Виртуальные ассистенты и чат-боты
   
   • Школьники могут обращаться к чат-боту с вопросами по домашним заданиям, расписанию, организационным моментам.
   • Ассистенты напоминают о дедлайнах, помогают готовиться к экзаменам.
   • Для педагогов такие помощники сокращают поток однотипных вопросов от учеников и родителей.
5. Интерактивные тренажёры и симуляции
   
   • На основе нейросетей создаются виртуальные лаборатории по физике, химии, биологии.
   • Ученики могут «проводить эксперименты» даже без доступа к дорогостоящему оборудованию.
   • Это особенно актуально для сельских школ и школ с ограниченными ресурсами.
6. Мониторинг психологического состояния учеников
   
   • Нейросети анализируют ответы и поведение учащихся в цифровой среде.
   • Системы могут выявлять признаки выгорания, тревожности или демотивации.
   • Учителя и психологи получают рекомендации для корректной поддержки ребёнка.

Преимущества внедрения нейросетей

Повышение мотивации учащихся

• Интерактивные и адаптивные задания делают обучение более увлекательным.
• Ученики видят быстрый результат и получают обратную связь, что усиливает вовлечённость.

Индивидуализация образовательного процесса

• Каждый ребёнок учится в собственном темпе, без давления "усреднённой программы".
• Нейросети помогают учитывать сильные и слабые стороны ученика, предлагая разные траектории обучения.

Снижение нагрузки на педагогов

• Освобождение учителей от рутинных задач позволяет больше времени уделять наставничеству и развитию критического мышления.
• Автоматизация процессов повышает качество педагогической работы.

Равный доступ к качественному образованию

• Даже в школах с ограниченными ресурсами ученики могут пользоваться цифровыми образовательными платформами.
• Виртуальные лаборатории дают возможность проводить эксперименты там, где отсутствует необходимое оборудование.

Формирование ключевых навыков XXI века

• Работа с цифровыми инструментами формирует навыки критического мышления, креативности и цифровой грамотности.
• Школьники учатся взаимодействовать с технологиями, что повышает их конкурентоспособность в будущем.

Риски и ограничения

Несмотря на очевидные преимущества, внедрение искусственного интеллекта и нейросетей в школьное образование сопровождается рядом вызовов, которые необходимо учитывать.

1. Этические и правовые вопросы

• Использование ИИ требует обработки больших массивов персональных данных учеников (оценки, посещаемость, психологические тесты, результаты контрольных работ).
• Возникают риски утечки информации и нарушения конфиденциальности.
• Необходимо формирование чёткой нормативной базы, регулирующей хранение и использование этих данных.

Пример: в 2023 году в Москве при внедрении системы «Московская электронная школа» (МЭШ) поднимался вопрос о защите персональных данных учащихся и доступе к ним только ограниченного круга специалистов.

2. Зависимость от технологий

• При чрезмерном использовании ИИ ученики могут потерять навыки самостоятельного поиска информации.
• Возрастает риск «пассивного» усвоения знаний, когда алгоритм подсказывает готовые решения.
• Человеческий фактор в образовании (эмоциональная поддержка, воспитательная работа) может оказаться в тени технологий.

Пример: в Казани в 2024 году на пилотных занятиях с использованием чат-бота-репетитора по физике учителя отметили, что школьники стали меньше задавать вопросы педагогу, полагаясь на ответы бота.

3. Финансовые и технические барьеры

• Внедрение ИИ требует современного оборудования: компьютеров, планшетов, скоростного интернета.
• Не все школы, особенно в сельской местности, могут позволить себе такие расходы.
• Возникает риск цифрового неравенства между городскими и сельскими школами.

Пример: в Республике Татарстан проект по использованию виртуальных лабораторий по физике и химии был реализован только в части школ Казани, так как в сельских районах отсутствовало необходимое оборудование и интернет высокой скорости.

4. Недостаточная подготовка педагогов

• Учителя часто испытывают затруднения при работе с цифровыми системами.
• Возникает необходимость повышения квалификации и переподготовки кадров.
• Без участия учителя даже самые совершенные технологии могут быть использованы неэффективно.

 Пример: в 2024 году в Татарстане стартовал проект повышения цифровой компетенции педагогов «Учитель будущего», где отдельный модуль был посвящён использованию нейросетей в учебном процессе. Многие учителя отмечали трудности в освоении новых инструментов, но при этом высокий интерес к их применению

5. Угроза сокращения роли педагога

• Некоторые эксперты опасаются, что активное внедрение ИИ приведёт к снижению роли учителя.
• Однако практика показывает: технологии эффективны только в тандеме с человеком.
• Главная функция педагога — воспитательная и наставническая — не может быть заменена алгоритмами.

Пример: зарубежные исследования (США, Финляндия) показали, что даже при использовании автоматизированных систем обучения дети лучше усваивают материал, если учитель активно взаимодействует с ними в процессе.

Таким образом, главная задача школы — сбалансировать инновации и традиции, используя ИИ как инструмент, а не замену учителю.

Перспективы развития

В течение ближайших 5–10 лет ИИ может радикально изменить школу. Появятся системы «умного класса», где алгоритмы будут отслеживать и корректировать обучение в реальном времени. Учитель сохранит ведущую роль, но акцент сместится на наставничество и развитие личностных качеств ребёнка. Гармония педагогики и технологий станет ключом к формированию школы будущего.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Искусственный интеллект и нейросети открывают широкие возможности для обновления школьного образования. Они позволяют строить обучение более гибким, индивидуализированным и эффективным. Однако внедрение должно быть ответственным, с учётом этических аспектов и подготовки педагогов. Наилучший результат возможен только в тандеме: технологии + живое педагогическое мастерство.

Список литературы:

1. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» № 273-ФЗ от 29.12.2012.
2. Кайргалиева Г.Т. Искусственный интеллект в системе образования: перспективы и риски // Образование и наука. – 2023.
3. Селиверстов В.И. Нейросетевые технологии в образовательной практике школ // Педагогика. – 2024.
4. Luckin R. et al. Artificial Intelligence and the Future of Teaching and Learning. UNESCO, 2023.
5. Holmes W., Bialik M., Fadel C. Artificial Intelligence in Education. Boston: Center for Curriculum Redesign, 2022.