Психологическая наука и образование
2025. Том 30. № 3. С. 125–139
doi:10.17759/pse.2025300310
ISSN: 1814-2052 / 2311-7273 (online)
Искусственный интеллект в школьном математическом образовании: осведомленность, готовность и использование учителями математики
Резюме
Контекст и актуальность. В статье представлены результаты исследования, проведенного среди учителей математики – категории педагогов, наиболее склонной к критическому осмыслению и доказательно-обоснованному применению новшеств в образовании. Цель. Выявить осведомленность учителей математики о возможностях и потенциале искусственного интеллекта, готовность использовать технологии искусственного интеллекта в педагогической деятельности и практику их применения в образовательном процессе. Методы и материалы. В соответствии с поставленной целью была разработана анкета, включающая три содержательных раздела (осведомленность, готовность, практика применения). Анкетирование было реализовано онлайн с использованием Yandex Forms. В исследовании приняли участие 122 учителя математики из 44 регионов Российской Федерации, имеющие различный возраст и педагогический стаж. Результаты. Анализ результатов анкетирования показал, что порядка 70% учителей выражают готовность использовать искусственный интеллект в педагогической деятельности. Выявлены направления, в рамках которых учителя математики в наибольшей и наименьшей степени склонны доверять искусственному интеллекту. Доля педагогов, уже использующих технологии искусственного интеллекта и отдельные программные продукты, созданные на его основе, составляет от 13% до 40% в зависимости от направления применения. Выводы. Значительная часть учителей в целом осведомлена о потенциале искусственного интеллекта, однако знания педагогов обрывочны, затрагивают отдельные аспекты, носят бессистемный характер. Перспективным направлением дальнейших исследований является изучение вопросов использования в образовательном процессе технологий ИИ с учетом их специфических особенностей. Рекомендовано уделить особое внимание вопросам совершенствования методики обучения предмету на основе технологий искусственного интеллекта, а также поиску путей эффективного их применения для развития когнитивных способностей обучающихся.
Общая информация
Ключевые слова: искусственный интеллект, образование, нейросетевые алгоритмы, нейросетевые модели, математика, учитель, цифровизация образования
Рубрика издания: Психология образования
Тип материала: научная статья
DOI: https://doi.org/10.17759/pse.2025300310
Благодарности. Автор выражает благодарность Ассоциации учителей математики Республики Карелия, педагогам, участвовавшим в исследовании, и лично председателю Ассоциации Соболевой И.В. за содействие в организации анкетирования.
Поступила в редакцию 31.08.2024
Принята к публикации
Опубликована
Для цитаты: Кузьменко, М.В. (2025). Искусственный интеллект в школьном математическом образовании: осведомленность, готовность и использование учителями математики. Психологическая наука и образование, 30(3), 125–139. https://doi.org/10.17759/pse.2025300310
© Кузьменко М.В., 2025
Лицензия: CC BY-NC 4.0
Подкаст
Полный текст
Введение
Искусственный интеллект (ИИ), а также технологии и инструменты, созданные на его основе, являются предметом многочисленных дискуссий, исследований и в последние годы активно используются в образовательных целях как педагогами высшей школы, так и школьными учителями.
Проблема применения технологий ИИ в образовательном процессе всесторонне рассматривается и анализируется в работах зарубежных и отечественных авторов (Ковальчук, Тараненко, Устинова, 2023; Сысоев, Филатов, Сорокин, 2023; Kim, Cha, Kim, 2021; Kohnke, Moorhouse, Zou, 2023; Uygun, 2024). Анализ тематики и содержания исследований позволяет утверждать, что наибольшая активность в практическом применении ИИ отмечается в иноязычном образовании. Исследователями описываются различные возможности использования ИИ: для развития иноязычных речевых умений (Ковальчук, Тараненко, Устинова, 2023; Сысоев, Филатов, 2023); организации онлайн-обучения иностранному языку (Junaidi и др., 2020; Liu, Ma, 2023); развития устно-речевых умений обучающихся посредством технологии распознавания речи (Авраменко, Тарасов, 2023); различных аспектов применения графических чат-ботов (Сильчева, Ламзина, Павлова, 2023), ChatGPT при обучении английскому языку (Сысоев, Филатов, Сорокин, 2023; Barrot, 2023; Gao, 2020; Liu, Ma, 2023; Nazaretsky, Cukurova, Alexandron, 2022) и др.
В контексте математического образования спектр исследований, посвященных использованию ИИ, не так широк, как в отношении иноязычного. Авторами (Уразаева, Задумкин, 2024; Шпак, Семенова, Забурдаева, 2024; Gao, 2020; Voskoglou, Salem, 2020; Wu, 2021) рассматриваются влияние искусственного интеллекта, в частности нейросетей, на образовательный процесс при обучении математике; перспективы использования современных технологий искусственного интеллекта в математическом образовании различного уровня; аспекты применения инструментов ИИ и на основе ИИ для решения математических задач (MathGPT, ChatMathGPTPro, InternLM2-Math и др.).
В целом ИИ позиционируется исследователями как инструмент, который может помочь учителям персонализировать обучение, снизить их рабочую нагрузку за счет автоматизации рутинных задач (проверка, оценивание и др.), что позволяет педагогам сосредоточиться на более сложных аспектах преподавания, таких как развитие мышления и индивидуальный подход к ученикам. В имеющихся исследованиях, на наш взгляд, уделяется недостаточное внимание методической составляющей проблемы, подходам к развитию когнитивных способностей обучающихся на основе технологий ИИ. Следует отметить, что информационные технологии в целом и ИИ в частности могут наряду с революционными изменениями в образовательном процессе «поощрять поверхностное мышление, а не стремление вдуматься в смысл получаемой информации, оказывая отрицательное воздействие на умственное развитие и межличностные взаимоотношения детей» (Фримен, 2015, с. 102).
Анализ научно-методических работ позволяет также констатировать, что обучение на основе ИИ по-прежнему вызывает споры, неприятие и опасения у широкого круга педагогов. В этой связи проводятся исследования, направленные на изучение осведомленности учителей и преподавателей об образовательных технологиях с ИИ, особенностей их восприятия, путей и подходов к использованию, а также факторов, которые препятствуют применению педагогами в образовательных целях инструментов ИИ (Калитвин, Фролова, 2020; Cojean и др., 2023; Nazaretsky, Cukurova, Alexandron, 2022; Uygun, 2024; Xuan, Yunus, 2023). Как показывают исследования, «у значительного числа учителей отсутствуют системные представления об организационном, дидактическом и методическом потенциале инструментов ИИ» (Сысоев, 2023, с. 28). Между тем авторы отмечают преимущественно благоприятный взгляд педагогов на ИИ и его применение в образовании, высказывая при этом значительные опасения по поводу этических вопросов и проблем, связанных с конфиденциальностью, трудозатратностью, связанной с освоением новых технологий, их адаптацией к изменяющимся условиям, кажущейся неоправданной в отношении повышения качества образования. Исследователями делается вывод о необходимости обеспечения педагогов технической и методической поддержкой и ресурсами, чтобы они могли максимально эффективно использовать возможности, предоставляемые ИИ. Авторы отмечают целесообразность проведения дальнейших исследований с целью выявления путей повышения доверия учителей к технологиям ИИ, а также совершенствования методических подходов к применению ИИ, направленных на повышение качества образования.
Следует отметить, что в отдельных исследованиях указывается на различия в восприятии технологий ИИ учителями различных предметов. Авторы обращают внимание на достаточно высокую долю критичности и скептическое отношение к ним учителей математики, несмотря на их большую, чем у других, степень осведомленности об ИИ и его перспективных возможностях. Все вышеизложенное обуславливает актуальность представленного в данной статье исследования, целью которого было выявить характер осведомленности учителей математики об ИИ и его возможностях, их готовности применять инструменты ИИ в образовательном процессе и практики использования таких инструментов.
Материалы и методы
В рамках исследования было организовано онлайн-анкетирование учителей математики с использованием платформы Yandex Forms. Привлечение респондентов осуществлялось при содействии Ассоциации учителей математики Республики Карелия, в работу которой за более чем десятилетнюю историю ее существования включились педагоги из многих других регионов России.
Всего в исследовании приняли участие 122 учителя математики из общеобразовательных организаций 44 субъектов Российской Федерации. Наиболее многочисленными группами педагогов стали учителя Москвы и Московской области (10,7%), Республики Карелия (8,2%), Липецкой области (6,6%).
По возрастному составу наиболее многочисленная группа представлена учителями 40–55 лет (67 чел., 54,9%). Далее соответственно в порядке убывания по степени представленности: педагоги 56 лет и старше (30 чел., 24,6%); 25–39 лет (17 чел., 13,9%); до 25 лет (8 чел., 6,6%).
Распределение участников анкетирования по стажу работы: наибольшее число респондентов имеет стаж работы более 20 лет (58,2%), наименьшее – менее 1 года (0,8%). Учителя со стажем от 11 до 20 лет составили 18% от общего числа анкетируемых, от 1 года до 5 лет – 13%, от 6 до 10 лет – 9%.
В целом выборка соответствует по своим характеристикам составу педагогических работников общеобразовательных организаций страны (преобладание учителей 40–55 лет с достаточно большим стажем работы).
Для достижения поставленной цели была разработана анкета, включающая в себя один раздел, предусматривающий сбор общих сведений о респондентах (возраст, стаж работы, регион Российской Федерации), и три содержательных раздела.
Раздел 1. Осведомленность о потенциале использования ИИ в обучении математике.
Раздел 2. Готовность использовать технологии ИИ в педагогической деятельности.
Раздел 3. Практика применения в педагогической деятельности ИИ-технологий.
В заключение анкеты учителям предлагался вопрос открытого типа «Дополнительные комментарии» для замечаний и свободных высказываний по данной теме.
Первый и второй разделы анкеты предполагали оценку утверждений по шкале Лайкерта (1 – полностью не согласен, 2 – не согласен, 3 – нейтральное отношение, 4 – согласен, 5 – полностью согласен).
В рамках третьего раздела учителям были предложены высказывания, на которые требовалось дать один из предложенных ответов (да/нет), а также осуществить множественный выбор из числа предлагаемых вариантов.
При разработке вопросов анкеты в основу были положены выделенные П.В. Сысоевым «основные векторы использования искусственного интеллекта в педагогическом процессе: 1) управление образованием; 2) индивидуализация обучения; 3) оптимизация процесса подготовки преподавателя к занятиям; 4) организация учебного процесса; 5) оптимизация процесса обучения конкретным дисциплинам» (Сысоев, 2023, с. 13).
Поскольку направления, выделенные автором, были ориентированы на преподавателей вузов, а в данном исследовании в качестве респондентов выступал более узкий круг педагогов (учителя математики), при разработке вопросов анкеты внимание было уделено трем аспектам: «индивидуализация обучения; оптимизация процесса подготовки учителя к занятиям; организация учебного процесса» (Сысоев, 2023, с. 13).
В качестве вопросов в анкете были использованы отдельные утверждения, предлагаемые П.В. Сысоевым и скорректированные содержательно и количественно (дополнены собственными вопросами) с учетом специфики деятельности учителей математики.
Анализ результатов исследования осуществлялся с использованием методов описательной статистики и однофакторного дисперсионного анализа для связных выборок. База данных с результатами исследования представлена в репозитории МГППУ RusPsyData (Кузьменко, 2024).
Результаты и обсуждение
Результаты, полученные по итогам анализа ответов учителей математики на первый раздел анкеты (осведомленность о потенциале ИИ-технологий), представлены в табл. 1.
Таблица 1 / Table 1
Осведомленность учителей математики о возможностях и потенциале искусственного интеллекта (N = 122)
Awareness of mathematics teachers regarding the capabilities and potential of artificial intelligence (N = 122)
Вопрос анкеты / Survey question |
Варианты ответа, % / Response options, % |
Статистические характеристики / Statistical characteristics |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Мх среднее / Mean |
М0 мода / Mode |
|
Организация учебно-воспитательного процесса и индивидуализация обучения / Organization of the educational and upbringing process and individualization of instruction |
|||||||
ИИ может: / AI can: |
|||||||
1.1. разработать для обучающегося индивидуальную образовательную траекторию изучения предмета / develop an individualized educational trajectory for the student in learning the subject |
7,4 |
23,0 |
30,3 |
37,7 |
1,6 |
3,0 |
4 |
1.2. разработать индивидуальные задания в соответствии с интересами, потребностями и способностями обучающихся, а также определить последовательность их выполнения / develop individualized assignments in accordance with the students’ interests, needs, and abilities, as well as determine the sequence of their completion |
5,7 |
21,3 |
10,7 |
59,0 |
3,3 |
3,3 |
4 |
1.3. помочь учителю в решении организационных вопросов (контроль посещаемости, выполнения заданий, проверка письменных работ на плагиат и т.п.) / help the teacher in solving organizational issues (e.g., attendance monitoring, assignment completion, plagiarism checking for written works, etc.) |
4,1 |
12,3 |
17,2 |
51,6 |
14,8 |
3,6 |
4 |
1.4. применяться при разработке виртуальных помощников для предоставления мгновенной обратной связи по организационным вопросам (уточнению домашнего задания; уточнению содержания заданий и т.п.) / be utilized in developing virtual assistants to provide immediate feedback on organizational issues (e.g., clarification of homework; clarification of assignment content, etc.) |
4,1 |
7,4 |
13,9 |
59,0 |
15,6 |
3,7 |
4 |
1.5. осуществить автоматизированный контроль и оценку усвоения обучающимися материала (усвоения знаний, развития умений, формирования навыков) или выполнения заданий / conduct automated control and assessment of students’ assimilation of material (knowledge acquisition, skill development, formation of competencies) or completion of assignments |
5,7 |
22,1 |
20,5 |
44,3 |
7,4 |
3,3 |
4 |
Подготовка учителя к занятиям/урокам / Teacher preparation for lessons |
|||||||
ИИ может помочь учителю в: / AI can help the teacher in: |
|||||||
1.6. планировании уроков (серии уроков) / planning lessons (series of lessons) |
4,1 |
13,1 |
29,5 |
47,5 |
5,7 |
3,4 |
4 |
1.7. создании учебных материалов (текстовых, визуальных, презентаций, видео и др.); упражнений и заданий / creating teaching materials (textual, visual, presentations, videos, etc.); exercises and assignments |
2,5 |
12,3 |
16,4 |
58,2 |
10,7 |
3,6 |
4 |
1.8. разработке контрольных оценочных средств / developing assessment tools |
3,3 |
9,0 |
19,7 |
61,5 |
6,6 |
3,6 |
4 |
1.9. подготовке и организации проектной деятельности обучающихся / preparing and organizing students’ project activities |
4,1 |
12,3 |
28,7 |
46,7 |
8,2 |
3,4 |
4 |
Анализ полученных результатов показывает, что мода для всех вопросов раздела 1 анкеты составляет 4; в целом значительная часть педагогов (37,7–61,5%) при оценке утверждений выразила положительное отношение (ответ «согласен»).
В подразделе «Организация учебно-воспитательного процесса и индивидуализация обучения» средние арифметические величины принимают значения от 3 до 3,7; в подразделе «Подготовка учителя к занятиям/урокам» варьируются незначительно – от 3,4 до 3,6.
Для выявления значимости различий в средних значениях осведомленности учителей математики о возможностях ИИ использовался метод однофакторного дисперсионного анализа для связных выборок. Анализ осуществлялся в отдельности для каждой группы компонентов осведомленности: организация учебно-воспитательного процесса и индивидуализация обучения (п. 1.1–1.5) и подготовка учителя к занятиям/урокам (п. 1.6–1.9).
Однофакторный дисперсионный анализ показал, что различия средних значений осведомленности учителей математики о возможностях ИИ по компонентам (вопросам) 1.1–1.5 являются значимыми, F (4, 605) = 9,66, p < 0,0001. Анализируя полученные данные (табл. 1), можно сделать вывод, что наибольшие средние значения соответствуют осведомленности учителей математики о возможностях использования ИИ при разработке виртуальных помощников для предоставления мгновенной обратной связи по организационным вопросам (Мх = 3,7; вопрос 1.4), а также применения ИИ для оперативной обратной связи организационного характера (Мх = 3,6; вопрос 1.3). Наименьшее среднее значение (Мх = 3) отмечается в отношении возможностей искусственного интеллекта разрабатывать для обучающегося индивидуальную образовательную траекторию изучения предмета (вопрос 1.1).
В вопросах 1.6–1.9 различия средних значений осведомленности учителей математики о возможностях ИИ не являются статистически значимыми (F (3, 484) = 2,11, p = 0,098).
Перейдем к результатам, полученным по итогам анализа ответов на вопросы второго раздела анкеты (табл. 2).
Таблица 2 / Table 2
Готовность учителей математики использовать технологии ИИ в педагогической деятельности (N = 122)
Readiness of mathematics teachers to use ai technologies in pedagogical practice (N = 122)
Вопрос анкеты / Survey question |
Варианты ответа, % / Response options, % |
Статистические характеристики / Statistical characteristics |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Мх среднее / Mean |
М0 мода / Mean |
|
2.1. Я открыт(-а) к изменениям в интересах обучающихся и использованию ИИ в образовательном процессе / I am open to changes in the interest of the students and to using AI in the educational process |
4,9 |
2,5 |
16,4 |
52,5 |
23,8 |
3,9 |
4 |
Использованию мною ИИ в преподавании математики препятствуют: / My use of AI in teaching mathematics is hindered by: |
|||||||
2.2. недостаток знаний и умений / lack of knowledge and skills |
9,0 |
11,5 |
15,6 |
41,8 |
22,1 |
3,6 |
4 |
2.3. отсутствие соответствующего оборудования и программного обеспечения / lack of appropriate equipment and software |
9,0 |
8,2 |
16,4 |
45,1 |
21,3 |
3,6 |
4 |
2.4. низкий уровень доверия к ИИ / a low level of trust in AI |
6,6 |
20,5 |
31,1 |
29,5 |
12,3 |
3,2 |
4 |
2.5. я использую ИИ в преподавании и не вижу препятствий / I use AI in my teaching and do not see any obstacles to its use |
16,4 |
27,9 |
34,4 |
17,2 |
4,1 |
2,6 |
3 |
Я хотел(-а) бы и готов(-а) использовать ИИ в своей образовательной деятельности в следующих целях: / I would like to and am ready to use AI in my educational activities for the following purposes: |
|||||||
2.6. разработка для обучающихся индивидуальной образовательной траектории изучения предмета / developing an individualized educational trajectory for students |
6,6 |
9,8 |
14,8 |
53,3 |
15,6 |
3,6 |
4 |
2.7. разработка индивидуальных заданий в соответствии с интересами, потребностями и способностями обучающихся, а также определение последовательности их выполнения обучающимся / developing individualized assignments in accordance with students’ interests, needs, and abilities, as well as determining the sequence of their completion by students |
3,3 |
6,6 |
13,1 |
61,5 |
15,6 |
3,8 |
4 |
2.8. разработка учебных материалов, включая подборку текстовых, визуальных материалов, презентаций и т.п. по различным темам / developing teaching materials, including the selection of textual, visual materials, presentations, etc., on various topics |
4,1 |
7,4 |
4,1 |
63,9 |
20,5 |
3,9 |
4 |
2.9. разработка системы/комплекса упражнений/заданий/тестов / developing a system/collection of exercises, assignments, or tests |
3,3 |
4,9 |
9,8 |
61,5 |
20,5 |
3,9 |
4 |
2.10. автоматизированного контроля и оценки усвоения обучающимися материала (усвоения знаний, развития умений, формирования навыков) или выполнения заданий / automated control and assessment of students’ assimilation of material (knowledge acquisition, skill development, and competency formation) or task completion |
7,4 |
9,8 |
12,3 |
52,5 |
18,0 |
3,6 |
4 |
2.11. подготовка и организация проектной деятельности обучающихся / preparation and organization of students’ project activities |
4,1 |
12,3 |
15,6 |
52,5 |
15,6 |
3,6 |
4 |
2.12. аналитическая деятельность с целью модернизации образовательного процесса / analytical activities aimed at modernizing the educational process |
3,3 |
7,4 |
23,0 |
45,1 |
21,3 |
3,7 |
4 |
Повысить мою готовность к использованию ИИ в преподавании могут следующие меры: / The following measures could increase my readiness to use AI in teaching: |
|||||||
2.13. курсы повышения квалификации / professional development courses |
6,6 |
4,1 |
25,4 |
36,1 |
27,9 |
3,7 |
4 |
2.14. семинары, вебинары, мастер-классы / seminars, webinars, and master classes |
3,3 |
4,9 |
18,0 |
45,1 |
28,7 |
3,9 |
4 |
2.15. поддержка со стороны администрации / support from the administration |
3,3 |
4,9 |
27,9 |
37,7 |
26,2 |
3,8 |
4 |
2.16. техническая поддержка / technical support |
3,3 |
0,8 |
9,8 |
52,5 |
33,6 |
4,1 |
4 |
2.17. обмен опытом с коллегами / exchange of experiences with colleagues |
2,5 |
1,6 |
12,3 |
46,7 |
36,9 |
4,1 |
4 |
В целом следует отметить, что наибольшее число учителей математики готовы к изменениям и пересмотру методов и средств обучения в целях совершенствования образовательного процесса в интересах учеников. Положительно (согласен, полностью согласен) по вопросу 2.1 высказались 52,5% и 23,8% учителей соответственно. Между тем среднее арифметическое значение составило 3,9 ввиду наличия и негативных оценок: 4,9% педагогов ответили «полностью не согласен» и 2,5% учителей – «не согласен».
Наиболее низкие средние значения (Мх = 2,6) наблюдаются в ответах педагогов на вопрос 2.5: используют ИИ в преподавании и не отмечают препятствий лишь 17,2% (согласен) и 4,1% (полностью согласен) учителей.
Для выявления значимости различий в готовности, а также причинах неготовности учителей математики использовать технологии ИИ в педагогической деятельности с использованием однофакторного дисперсионного анализа для связных выборок был осуществлен анализ по двум группам компонентов: п. 2.2–2.4 (причины неготовности) и п. 2.6–2.12 (готовность).
Как показал анализ, средние значения статистически значимо различаются по компонентам (вопросам) 2.2–2.4 (F (2, 363) = 4,50, p = 0,012), при этом наименьшее среднее отмечается в отношении отсутствия доверия учителей к ИИ, препятствующего применению ими ИИ в образовательной деятельности (вопрос 2.4). Недостаток знаний и умений, а также отсутствие соответствующего оборудования и программного обеспечения как факторы, препятствующие использованию ИИ, отмечаются более высокими средними значениями (Мх = 3,6).
По вопросам 2.6–2.12 однофакторный дисперсионный анализ не выявил статистически значимых различий (F (6, 847) = 1,91; p = 0,076).
Анализируя ответы учителей в данном блоке вопросов (табл. 2), а также в заключительном вопросе «Дополнительные комментарии», считаем необходимым остановиться на некоторых из них ввиду важности затрагиваемых аспектов, а также наличия значительного числа комментариев.
Анализируя высказывания педагогов, можно выделить три основных направления, в рамках которых учителя объясняют свои опасения и неготовность использовать технологии и инструменты ИИ.
Первое направление – это отсутствие доверия к ИИ. Порядка 42% педагогов (29,5% (согласен) и 12,3% (полностью согласен)) указали на отсутствие доверия к ИИ как на фактор, препятствующий применению ими ИИ в образовательной деятельности (вопрос 2.4). Одним из ярких примеров тому может стать следующий комментарий: «Нельзя использовать в школе инструмент, который находится на стадии разработки» (цит.).
Второй блок часто встречающихся комментариев связан с пояснениями относительно готовности освоения педагогами инструментов ИИ. Тревожным и требующим особого внимания и осмысления является высказанное педагогами недоверие к курсам повышения квалификации (вопрос 2.13). Поясняя в вопросе «Дополнительные комментарии» свои ответы, учителя отмечают, что существующие программы обучения по проблеме использования ИИ в образовательном процессе, как правило, затрагивают лишь технические вопросы применения технологий и инструментов, при этом составителями программ не уделяется должного внимания методическим аспектам. Кроме того, педагоги отмечают недостаток времени для самостоятельного освоения технологий ИИ ввиду своей загруженности рутинными и «бумажными» делами, необходимости решать технические вопросы без помощи специалистов, что, в свою очередь, требует больших временных затрат. Повышению готовности учителей к использованию ИИ в преподавании в значительной степени способствуют, по их мнению, техническая поддержка и обмен опытом с коллегами (вопросы 2.16. и 2.17).
Третье направление, представляющееся самым важным и требующим особого осмысления и целенаправленной работы, связано с тем, что ИИ воспринимается учителями как инструмент автоматизации многих процессов, позволяющий «отрабатывать навык», а также как дополнительное средство, позволяющее внести разнообразие в процесс обучения. Между тем при обучении математике самое главное, что «ученика нужно научить правильно думать и размышлять» (цит.). Педагоги высказывают мнение о том, что в настоящее время особую актуальность имеет поиск путей эффективного применения ИИ для развития когнитивных способностей обучающихся.
В целом свою готовность использовать ИИ в образовательном процессе и при подготовке к урокам, занятиям выражает превалирующее количество учителей. Имеющийся уже у педагогов опыт освоения ИКТ, полученный ими в том числе в рамках дистанционного обучения в период пандемии, позволяет учителям быть оптимистично настроенными в отношении успешности дальнейшего освоения технологий ИИ.
Обратимся теперь к анализу ответов третьего раздела анкеты (рис.).

Рис. Практика применения учителями математики ИИ-технологий в педагогической деятельности (N = 122)
Fig. Practice of using AI technologies by mathematics teachers in pedagogical activities (N = 122)
Как показывает анализ результатов анкетирования, процент педагогов, применяющих в своей профессиональной деятельности инструменты ИИ, варьируется от 13,1% до 40,2%. В наибольшей степени учителя используют ИИ-технологии для создания учебных материалов (текстовых, визуальных и т.п.) по темам (40,2%), а также при разработке заданий для осуществления контроля знаний (32,8%). Наименьшие показатели наблюдаются в вопросах разработки индивидуальной образовательной траектории изучения школьником предмета (13,1%).
Анализируя рейтинг используемых учителями в образовательных целях нейросетей (табл. 3), можно заключить, что наибольшей популярностью у педагогов предсказуемо пользуются YandexGPT (27,5%), ChatGPT (25%), Шедеврум (18,3%), а также Kandinsky 3.1 (15,8%). Самые низкие показатели используемости (менее 1%) отмечаются в отношении нейросетей Perplexity, Kaiber, Фокус, Khroma, Stable Diffusion. В некоторой степени эти показатели можно объяснить особенностями доступа к данным нейросетям, техническими аспектами и сложностями их применения.
Таблица 3 / Table 3
Используемые учителями в образовательных целях нейросети (N = 122)
Neural networks used by teachers for educational purposes (N = 122)
Вопрос анкеты / Survey question |
Варианты ответа, % / Response options, % |
||
4. Я знаю/использую нейросети: / I know/use neural networks: |
не знаю и не использовал(-а) / I do not know and have not used it |
знаю, но не использовал(-а) / I know it but have not used it |
знаю и использую / I know it and use it |
YandexGPT |
41,7 |
30,8 |
27,5 |
ChatGPT |
42,5 |
32,5 |
25 |
Шедеврум / Shedevrum |
58,3 |
23,3 |
18,3 |
Kandinsky 3.1 |
62,5 |
21,7 |
15,8 |
Алиса / Alice |
55,8 |
35 |
9,2 |
Midjourney |
77,5 |
14,2 |
8,3 |
GigaChat |
64,2 |
28,3 |
7,5 |
Gamma |
85 |
11,7 |
3,3 |
Lexica |
80,8 |
16,7 |
2,5 |
Your Personalized AI Assistant |
90,8 |
7,5 |
1,7 |
Perplexity |
90,8 |
8,3 |
0,8 |
Kaiber |
90 |
9,2 |
0,8 |
Фокус / Fokus |
88,3 |
10,8 |
0,8 |
Khroma |
92,5 |
6,7 |
0,8 |
Stable Diffusion |
90 |
10 |
0 |
Следует отметить, что в заключительном вопросе «Дополнительные комментарии» ни один из педагогов не дополнил предлагаемый перечень используемых нейросетей.
Заключение
В ходе проведенного исследования были решены все поставленные задачи, касающиеся выявления осведомленности учителей математики о возможностях и потенциале ИИ, их готовности прилагать усилия для освоения инструментов и технологий ИИ в профессиональной деятельности в настоящее время. Определены проблемные направления и перспективы дальнейших исследований.
- Результаты исследования осведомленности учителей математики о возможностях ИИ применительно к образовательному процессу показали, что в целом значительная (более 50%) часть учителей математики знакома с основными направлениями использования ИИ в образовательных целях. Между тем знания их фрагментарны и имеют различия в степени осведомленности в зависимости от направления использования. Однофакторный дисперсионный анализ показал статистически значимые различия в отношении различных компонентов осведомленности по вопросам организации учебно-воспитательного процесса. Наибольшие средние значения соответствуют осведомленности учителей математики о возможностях использования ИИ при разработке виртуальных помощников для предоставления мгновенной обратной связи по организационным вопросам, наименьшие – в отношении возможностей искусственного интеллекта разрабатывать для обучающегося индивидуальную образовательную траекторию изучения предмета. В отношении компонентов подготовки учителя к занятиям статистически значимые различия отсутствуют.
- Положительное восприятие ИИ учителями подтверждается готовностью значительного числа (порядка 70%) опрошенных учителей использовать искусственный интеллект в педагогической деятельности. Однофакторный дисперсионный анализ позволил установить значимость различий в отношении факторов, препятствующих использованию учителями ИИ. Наименьшим средним значением в данном случае отмечается отсутствие доверия учителей к ИИ. Средние значения компонентов готовности учителей математики использовать технологии ИИ в педагогической деятельности, согласно результатам однофакторного дисперсионного анализа, не имеют статистически значимых различий.
- Готовности в полной мере использовать ИИ в преподавании математики, по мнению большинства учителей, препятствуют недостаток знаний и умений, а также отсутствие соответствующего оборудования и программного обеспечения. Пробелы и недостаток знаний в вопросах применения ИИ учителя в наибольшей степени склонны восполнять посредством участия в семинарах, вебинарах, мастер-классах, путем обмена опытом с коллегами и при самостоятельном изучении с условием технической поддержки. Педагоги высказывают неудовлетворение существующими программами обучения и повышения квалификации ввиду отсутствия в них качественной методической составляющей.
- Доля педагогов, уже применяющих технологии искусственного интеллекта и отдельные программные продукты, составляет от 13,1% до 40,2% в зависимости от направления использования. В наибольшей степени учителями востребованы нейросети: YandexGPT, ChatGPT, Шедеврум, а также Kandinsky.
- В качестве перспективных направлений дальнейших исследований следует выделить изучение вопросов использования в образовательном процессе технологий ИИ с учетом их специфических особенностей; совершенствование методики обучения предмету на основе технологий искусственного интеллекта, а также поиск путей эффективного их применения для развития когнитивных способностей обучающихся.
Дополнительные материалы
Дополнительные данные. Наборы данных доступны по адресу: https://doi.org/10.48612/MSUPE/39a2-m6rr-pv1h
Литература
- Авраменко, А.П., Тарасов, А.А. (2023). Технологии распознавания речи искусственным интеллектом для развития устно-речевых умений при подготовке к ЕГЭ. Иностранные языки в школе, 3, 60–67. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50739338 (дата обращения: 29.08.2024).
Avramenko, A.P., Tarasov, A.A. (2023). Artificial intelligence speech recognition technologies for the development of speaking skills within the Unified State Exam preparation. Foreign Languages at School, 3, 60–67. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50739338 (viewed: 29.08.2024). - Калитвин, В.А., Фролова, Е.В. (2020). Исследование отношения студентов и преподавателей Липецкого государственного педагогического университета имени П.П. Семенова-Тян-Шанского к развитию технологий искусственного интеллекта. Инновации и инвестиции, 12, 242–244. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44592749 (дата обращения: 29.08.2024).
Kalitvin, V.A., Frolova, E.V. (2020). Survey of attitudes of students and faculty, Lipetsk State Pedagogical University named after P.P. Semenov-Tyan-Shansky to the development of artificial intelligence technologies. Innovation and investment, 12, 42–244. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44592749 (viewed: 29.08.2024). - Ковальчук, С.В., Тараненко, И.А., Устинова, М.Б. (2023). Применение искусственного интеллекта для обучения иностранному языку в вузе. Современные проблемы науки и образования, 6. 1–10. https://doi.org/10.17513/spno.33000
Koval'chuk, S.V., Taranenko, I.A., Ustinova, M.B. (2023). Using ai technologies for foreign language teaching at university. Modern Problems of Science and Education, 6, 1–10. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/spno.33000 - Кузьменко, М.В. (2024). Искусственный интеллект в школьном математическом образовании: осведомленность, готовность и использование учителями математики: Набор данных. RusPsyData: Репозиторий психологических исследований и инструментов. https://doi.org/10.48612/MSUPE/39a2-m6rr-pv1h
Kuzmenko, M.V. (2024). Artificial intelligence in school mathematics education: awareness, readiness, and usage among mathematics teachers. Data set. RusPsyData: Psychological Research Data and Tools Repository. (In Russ.). https://doi.org/10.48612/MSUPE/39a2-m6rr-pv1h - Сильчева, А.Г., Ламзина, А.В., Павлова, Т.Л. (2023). Особенности использования текстовых и графических чат-ботов с искусственным интеллектом в преподавании английского языка. Перспективы науки и образования, 4(64), 621–635. https://doi.org/10.32744/pse.2023.4.38
Sil'cheva, A.G., Lamzina, A.V., Pavlova, T.L. (2023). Specifics of using text and graphical chatbots with artificial intelligence in English language teaching. Perspectives of Science and Education, 4(64), 621–635. (In Russ.). https://doi.org/10.32744/pse.2023.4.38 - Сысоев, П.В. (2023). Искусственный интеллект в образовании: осведомленность, готовность и практика применения преподавателями высшей школы технологий искусственного интеллекта в профессиональной деятельности. Высшее образование в России, 32(10), 9– https://doi.org/10.31992/0869-3617-2023-32-10-9-33
Sysoyev, P.V. Artificial intelligence in education: awareness, readiness and practice of using artificial intelligence technologies in professional activities by university faculty. Higher Education in Russia, 32(10), 9–33. (In Russ.). https://doi.org/10.31992/0869-3617-2023-32-10-9-33 - Сысоев, П.В., Филатов, Е.М. (2023). Методика развития иноязычных речевых умений студентов на основе практики с чат-ботом. Перспективы науки и образования, 3(63), 201–218. https://doi.org/10.32744/pse.2023.3.13
Sysoyev, P.V., Filatov, E.M. (2023). Method of the development of students’ foreign language communication skills based on practice with a chatbot. Perspectives of Science and Education, 3(63), 201–218. (In Russ.). https://doi.org/10.32744/pse.2023.3.13 - Сысоев, П.В., Филатов, Е.М., Сорокин, Д.О. (2023). Чат-боты в обучении иностранному языку: проблематика современных работ и перспективы предстоящих исследований. Вестник Московского университета. Серия 19: Лингвистика и межкультурная коммуникация, 3, 46–59. https://doi.org/10.55959/MSU-2074-1588-19-26-3-3
Sysoyev, P.V., Filatov, E.M., Sorokin, D.O. (2023) Chatbots in foreign language teaching: current issues and prospects for forthcoming research. Moscow University Bulletin. Series 19. Linguistics and Intercultural Communication, 3, 46–59. (In Russ.). https://doi.org/10.55959/MSU-2074-1588-19-26-3-3 - Уразаева, Л.Ю., Задумкин, Л.В. (2024). Внедрение технологий искусственного интеллекта в математическое образование. Наукосфера, 4-2, 160–163. https://doi.org/10.5281/zenodo.11145729
Urazaeva, L.Yu., Zadumkin, L.V. (2024). Implementation of artificial intelligence technologies into mathematics education. Scientosphere, 4-2, 160–163. (In Russ.). https://doi.org/10.5281/zenodo.11145729 - Фримен, Д. (2015). Проблема влияния электронной среды на интеллектуальное развитие и межличностные отношения одаренных и талантливых детей. Психологическая наука и образование, 20(1), 102–109. https://doi.org/10.17759/pse.2015200111
Frimen, D. (2015). Possible Effects of the Electronic Social Media on Gifted and Talented Children’s Intelligence and Relationships. Psychological Science and Education, 20(1), 102–109. (In Russ.). https://doi.org/10.17759/pse.2015200111 - Шпак, А.Е., Семенова, Д.А., Забурдаева, С.В. (2024). Искусственный интеллект в математическом образовании: возможности интеграции. Новые образовательные стратегии в открытом цифровом пространстве: Сборник научных статей по материалам международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 09-27 марта 2024 года. Санкт-Петербург (с. 112–124). URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrarypdf (дата обращения: 29.08.2024).
Shpak, A.E., Semenova, D.A., Zaburdaeva, S.V. (2024). Artificial intelligence and mathematical education: integration opportunities. Collection of Scientific Articles from the International Scientific and Practical Conference "New Educational Strategies in the Open Digital Space". Saint Petersburg (pp. 112–124). URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_68003366_85298592.pdf (viewed: 29.08.2024). - Barrot, J.S. (2023). Using ChatGPT for second language writing: pitfalls and potentials. Assessing Writing, 57, 100745. https://doi.org/10.1016/j.asw.2023.100745
- Cojean, S., Brun, L., Amadieu, F., Dessus, P. (2023). Teachers’ attitudes towards AI: what is the difference with non-AI technologies? Proceedings of the Annual Meeting of the Cognitive Science Society, 45, 2069–2076. URL: https://escholarship.org/uc/item/0r55s1jb (viewed:08.2024).
- Gao, S. (2020). Innovative teaching of integration of artificial intelligence and university mathematics in big data environment. IOP conference series: materials science and engineering, 750(1), https://doi.org/10.1088/1757-899X/750/1/012137
- Junaidi, J., Hamuddin, B., Julita, K., Rahman, F., Derin, T. (2020). Artificial intelligence in EFL context: rising students' speaking performance with Lyra virtual assistance. International Journal of Advanced Science and Technology, 29(5), 6735–6741. URL: http://sersc.org/journals/index.php/IJAST/article/view/17726 (viewed: 08.2024).
- Kim, H.S., Cha, Y., Kim, N.Y. (2021). Effects of AI chatbots on EFL students' communication skills. Korean Journal of English Language and Linguistics, 21, 712–734. https://doi.org/10.15738/kjell.21.202108.712
- Kohnke, L., Moorhouse, B.L., Zou, D. (2023). ChatGPT for language teaching and learning. RELC Journal, 54(2), 537– https://doi.org/10.1177/00336882231162868
- Liu, G., Ma, C. (2023). Measuring EFL learners’ use of ChatGPT in informal digital learning of english based on the technology acceptance model. Innovation in Language Learning and Teaching, 18(2), 125– https://doi.org/10.1080/17501229.2023.2240316
- Mageira, K., Pittou, D., Papasalouros, A., Kotis, K., Zangogianni, P., Daradoumis, A. (2022). Educational AI chatbots for content and language integrated learning. Applied Sciences, 12(7), https://doi.org/10.3390/app12073239
- Nazaretsky, T., Cukurova, M., Alexandron, G. (2022). An instrument for measuring teachers' trust in AL-based educational technologies. LAK22: 12th International Learning Analytics and Knowledge Conference, 56–66. https://doi.org/10.1145/3506860.3506866
- Uygun, D. (2024). Teachers’ perspectives on artificial intelligence in education. Advances in Mobile Learning Educational Research, 4(1), 931–939. https://doi.org/10.25082/AMLER.2024.01.005
- Voskoglou, M.G., Salem, A.-B.M. (2020). Benefits and limitations of the artificial with respect to the traditional learning of mathematics. Mathematics, 8(4), https://doi.org/10.3390/math8040611
- Wu, R. (2021). Visualization of basic mathematics teaching based on artificial intelligence. Journal of physics: conference series, 1992(1), https://doi.org/10.1088/1742-6596/1992/4/042042
- Xuan, S.Y., Yunus, M.M. (2023). Teachers’ attitude towards the use of artificial intelligence-based English language learning: a mini review. International Journal of Academic Research in Business & Social Sciences, 13(5), 793–800. https://doi.org/10.6007/IJARBSS/v13-i5/16459
Информация об авторах
Метрики
Просмотров web
За все время: 79
В прошлом месяце: 45
В текущем месяце: 34
Скачиваний PDF
За все время: 29
В прошлом месяце: 14
В текущем месяце: 15
Всего
За все время: 108
В прошлом месяце: 59
В текущем месяце: 49