ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ЧАТ-БОТА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ ПРОФИЛЬНЫХ КЛАССОВ

PROSPECTS OF USING AN EDUCATIONAL CHAT BOT IN TEACHING CHEMISTRY IN SPECIALIZED CLASSES MBOU "GIMNAZIA 37 NAMED AFTER THE HERO OF THE RUSSIAN FEDERATION M.N. NURBAGANDOV, G. MAKHACHKALA

Magomedova Saida Muradisovna

Student, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Omarova Madinat Alievna

Scientific supervisor, senior lecturer, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

Данная статья посвящена анализу перспективы использования образовательных чат-ботов в обучении химии.

В работе представлены уже имеющиеся универсальные нейросеть – ассистенты, специализированные ИИ-решатели по химии, описывается как эффективно встроить эти инструменты в урок, а также приведены результаты использования чат-бота на уроках химии в профильных классах в МБОУ «Гимназия №37 им. Героя РФ Нурбагандова М.Н.».

ABSTRACT

This article is devoted to the analysis of the prospects of using educational chatbots in teaching chemistry. The paper presents the already available universal neural network assistants, specialized AI solvers for chemistry, describes how to effectively integrate these tools into a lesson, and presents the results of using a chatbot in chemistry lessons in specialized classes at MBOU "Gymnasium No. 37 named after Hero of the Russian Federation M. N. Nurbagandov".

Ключевые слова: чат-бот, искусственный интеллект, урок, педагогический эксперимент, мотивация.

Keywords: chatbot, artificial intelligence, lesson, pedagogical experiment, motivation.

Сегодня система образования находится в условиях перехода к персонализированным моделям обучения, где важное значение приобретает создание инструментов, способных учитывать индивидуальные особенности учащихся и обеспечивать постоянную поддержку образовательной деятельности. Особенно актуальной данная проблема становится в профильных классах, поскольку обучение на углубленном уровне предполагает значительный объем материала и повышенные требования к самостоятельной работе учащихся [6].

Химия относится к числу наиболее сложных дисциплин естественно-научного цикла. Ее изучение требует не только усвоения теоретических знаний, но и умения решать сложные расчетные задачи, понимать закономерности химических процессов и применять знания в практической деятельности. При этом традиционные методы обучения не всегда позволяют организовать индивидуальную поддержку каждого учащегося.

В этой связи образовательные чат-боты, использующие технологии искусственного интеллекта, представляют собой перспективный инструмент, позволяющий обеспечить персонализированную помощь, оперативную обратную связь и поддержку самостоятельной работы [4, 7].

Целью исследования являлось теоретическое обоснование и практическое проектирование модели использования образовательного чат-бота для поддержки обучения химии в профильных классах МБОУ «Гимназия №37 имени Героя РФ М.Н. Нурбагандова».

Для изучения проблемы нами были рассмотрены теоретические основы использования технологий искусственного интеллекта в школьном образовании [2].

Образовательный чат-бот представляет собой специальную диалоговую программу, предназначенную для решения образовательных задач посредством взаимодействия с учащимися. В отличие от традиционных цифровых ресурсов, чат-бот не только предоставляет информацию, но и обеспечивает интерактивное взаимодействие, имитируя диалог и адаптируя ответы к потребностям пользователя.

Классификация образовательных чат-ботов представлена по нескольким основаниям: по алгоритму функционирования (сценарные, ИИ-боты, гибридные чат-боты) и функциональные типы чат-ботов (информационные, тренажеры, репетиторы и экзаменаторы) [8].

Анализ научной литературы позволил сделать вывод, что наиболее эффективно использование чат-ботов-репетиторов, способных сопровождать учащегося в процессе обучения.

Особое внимание в исследовании уделялось психолого-педагогическим аспектам использования чат-ботов. Было установлено, что образовательные чат-боты оказывают влияние на несколько сфер развития личности учащегося: прежде всего это мотивационная сфера [5].

Использование интерактивного диалога и персонализированной обратной связи способствует повышению познавательного интереса и вовлеченности в учебный процесс. Чат-бот обеспечивает поддержку в удобном для учащегося режиме и снижает тревожность, возникающую при изучении сложных тем.

Также был рассмотрен когнитивный аспект, использование чат-ботов позволяет активизировать самостоятельную работу и организовывать обучение в индивидуальном темпе [1,5].

Однако наряду с положительными сторонами были выявлены определенные риски. Среди них: снижение критического мышления, зависимость от готовых ответов, уменьшение самостоятельности и риск замещения живого общения цифровым взаимодействием.

В связи с этим был сделан вывод, что чат-бот должен использоваться не как замена учителя, а как дополнительный инструмент поддержки образовательного процесса.

В рамках работы был проведен обзор существующих чат-ботов, а также разработана модель образовательного чат-бота для профильных классов. В качестве платформы был выбран Telegram, так как у большинства учащихся имеется этот мессенджер, хорошо знакомы с его интерфейсом и кроме того, Telegram позволяет интегрировать различные виды контента и создавать удобные интерактивные сценарии.

В работе представлен обзор нескольких типов инструментов, которые можно использовать на уроках уже сегодня. Которые и были протестированы нами на уроках по указанным в работе ссылкам.

GigaChat (Сбер):  используется для объяснения сложных концепций, ответов на вопросы, создание изображений и другого контента [10].

Chemistry X10 iOS – это приложение: решает задачи, расставляет коэффициенты, считает малярные массы, работает с цепочками превращений.

«УчиГений» — это телеграмм-бот для помощи с домашними заданиями, принимает текст и фото, выдает пошаговое решение [9].

Экосистема – КЭМП, это российская платформа для студентов, аспирантов и школьников.

Все выше причисленные источники ИИ были апробированы, прежде чем внедрить их в образовательный процесс. К сожалению, все они имеют ограничения в пользовании, то есть для постоянного использования надо покупать платную версию.

Прежде чем приступить к проведению эксперимента мы провели отбор контрольного класса учитывая равные (одинаковые) условия учебно-воспитательной работы, в частности одинаковое количество учеников в классе, одинаковый уровень знаний и т.д.

До эксперимента мы провели с применением чат-ботов первичную диагностику уровня знаний, которая сводилось к анализу, сопоставлению и сравнению результатов их итоговых оценок за 10 класс.

Апробация уроков с использованием чат-бота проводилась в экспериментальном 11¹ на темы: «Реакции ионного обмена», «Окислительно-восстановительные реакции», «Неметаллы» и при отработке заданий 29,30,31 ЕГЭ по химии. Ученики использовали чат-боты и во время уроков, под руководством учителя Натальи Борисовны, и дома при подготовке к урокам.

По моим наблюдениям, на уроках с применением чат-бота, практически все дети с интересом выполняли задания, находили решение поставленной задачи, сверяли свое решение с ответом, который выдавал ИИ и даже слабые не вовлечённые во время обычного урока дети были заинтересованы.

Было отмечено повышение интереса учащихся к предмету, увеличение уровня самостоятельности и улучшение качества усвоения материала.

Кроме того, учащиеся отмечали удобство постоянного доступа к образовательным ресурсам и возможность получать помощь в любое время.

После проведения педагогического эксперимента провели анкетирование, которое было направлено на выявление уровня мотивации учащихся к изучению химии. Содержание вопросов анкеты сводилось к возможности определить уровень мотивации по химии (низкий, средний и высокий).

Результаты обработки учебной мотивации до и после педагогического эксперимента показали, что число учеников с очень высоким и высоким уровнем мотивации в 11¹ увеличились в 2,7-3 раз, а в 11² (контрольном классе) увеличилось в 1,5 раза, а сниженный и низкий уровень учебной мотивации в 11¹ уменьшился в 3 раза, а в 11² уменьшился на 25%.

Результаты анкетирования показали, что уровень мотивации к химии в 11¹ оказался, в некоторой степени, выше, чем в 11². Есть вероятность, что эти изменения связаны с применением чат-бота в образовательном процессе.

После проведения уроков по контрольным темам с использованием чат-ботов и других ИИ-инструментов в экспериментальном 11¹ и контрольном 11² классах провели тестирование по темам: «Реакции ионного обмена» и «Окислительно-восстановительные реакции».

Результаты контрольного среза так же проиллюстрировали положительные сдвиги в знаниях по химии в экспериментальном классе по сравнению с контрольным. Таким образом, результаты проведенного исследования подтвердили выдвинутую гипотезу.

В ходе работы было установлено, что образовательный чат-бот обладает значительным потенциалом в обучении химии профильных классов. Его использование способствует индивидуализации обучения, повышению мотивации и эффективности самостоятельной работы учащихся.

Однако максимальный эффект возможен только при педагогически грамотной организации его применения и сохранении ведущей роли учителя.

Перспективы дальнейшего исследования связаны с расширением функциональных возможностей чат-бота, внедрением адаптивных алгоритмов обучения и совершенствованием методов персонализации образовательного процесса.

Список литературы:

1. Абдикаюмова Н. А., Мадыбекова Г. М., Кадайифчи Х. Обучение химии в средней школе с поддержкой искусственного интеллекта// Вестник науки. 2025. DOI:10.32014.2025.2518-1467.1055.
2. Атаманова А.А. Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) в процесс обучения химии от персонализации заданий до анализа ошибок учащихся// Дом знаний. -2025. – URL: https://domznaniya.ru.
3. Волкова Е. Н. Методическое руководство к использованию опросников для диагностики бот-опосредованных коммуникаций в подростковом и юношеском возрасте. – СПБ: Издательство-полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2026.-38 с.
4.    Ибрагимова З.М., Ткаченко А.Л., Джамалдинова М.А. Использование чат-ботов в образовательном процессе // Педагогический журнал. – 2022. – Т. 12. № 6А. Ч. II. – С.741-746.
5. Микелевич Е.Б. Психолого-педагогические и этические аспекты использования ChatGPT в высшем образовании// Банковская система: устойчивость и перспективы развития: сборник научных статей 16 века Международной научно- практической конференции, Пинск, 24 октября 2025г.-Пинск: ПолесГУ,2025.- С.134-137.
6. Опарина С.А. Профильное обучение химии как направление модернизации школьного химического образования// Науки об образовании. – Арзамас: Арзамасский филиал ННГУ.
7. Применение технологий искусственного интеллекта в преподавание химии//Вестник Карагандинского университета. Серия: Педагогика. -  2025. - № 4. – С. 198-207
8. Сорочинский М.А. Сравнительный анализ функциональных возможностей мессенджеров для создания образовательных чат-ботов // Педагогическая информатика. – 2024.- №3.- С.45-53.
9. Telegram-бот «УчиГений» https://t.me/UchiGeniyBot
10.  GigaChat (Сбер) https://giga.chat/