Искусственный интеллект в обучении математике: современные подходы и технологии

Автор: Калынду Орлана Валериевна

Организация: ГБПОУ РТ «Кызылский колледж искусств им. А.Б. Чыргал-оола»

Населенный пункт: Республика Тыва, г. Кызыл

Аннотация. В статье рассматривается использование технологий искусственного интеллекта в преподавании математики. Анализируются современные инструменты на основе ИИ, такие как интеллектуальные системы, адаптивные платформы и чат-боты, способствующие индивидуализации обучения и повышению успеваемости учащихся.

Ключевые слова: искусственный интеллект, преподавание математики, цифровые технологии, адаптивное обучение, образовательный процесс.

Современные технологии искусственного интеллекта (ИИ) все активнее входят в образовательный процесс, предлагая новые подходы к обучению. Искусственный интеллект способен усовершенствовать процесс обучения, сделав его более эффективным и доступным для студентов. Одним из преимуществ ИИ является его способность адаптироваться к индивидуальным потребностям каждого ученика.

Вопрос внедрения ИИ в процесс обучения математике становится актуальным для преподавателей, так как эти технологии не только облегчают обучение, но и способствуют развитию у учащихся самостоятельности, логического мышления и навыков решения задач [1].

Одним из важнейших преимуществ ИИ является его способность адаптировать учебные материалы к индивидуальным потребностям каждого студента. Системы на базе ИИ анализируют поведение и прогресс учащихся, предлагая задания соответствующего уровня сложности и устраняя пробелы в знаниях.

Например, платформы, такие как ALEKS или DreamBox, автоматически адаптируют задачи под уровень понимания студента, что помогает улучшить их успеваемость [5].

ИИ позволяет мгновенно оценивать результаты учащихся и предоставлять им подробную обратную связь. Студенты могут моментально видеть свои ошибки и получать пошаговые объяснения, что помогает быстрее исправлять ошибки и закреплять материал [2].

Экономия времени преподавателей: им не нужно тратить много времени на проверку домашних заданий и тестов. Платформы на основе ИИ, такие как ASSISTments и MATHia, автоматически анализируют ответы студентов и предоставляют отчеты о прогрессе.

Не менее важным аспектом является возможность использования ИИ для мгновенной оценки и обратной связи. Программы, такие как ASSISTments, позволяют ученикам получать оперативные подсказки и разъяснения, что ускоряет процесс усвоения материала. В результате преподаватели могут сэкономить время на проверке домашних заданий и тестов, сосредоточив своё внимание на более сложных аспектах преподавания и помощи студентам, нуждающимся в дополнительной поддержке. Также ИИ помогает преподавателям выявлять проблемные зоны в обучении каждого студента и своевременно корректировать учебные планы[5].

ИИ делает образовательные ресурсы доступными в любое время и в любом месте, при наличии доступа к интернету. Это особенно важно для студентов, которые нуждаются в дополнительных занятиях или не могут присутствовать на парах по тем или иным причинам.

Студенты могут использовать ИИ - платформы для подготовки к экзаменам, повторения пройденного материала или углубленного изучения тем, которые их интересуют.

Системы, такие как Knewton, анализируют успеваемость учащихся и могут предложить индивидуальные задания по тем темам, которые вызывают трудности. Это снижает риск неуспеваемости и помогает студентам вовремя преодолеть пробелы в знаниях.

Многие ИИ-платформы, такие как Prodigy Math, включают игровые элементы, что повышает интерес к предмету и мотивирует учеников достигать новых целей [4].Они позволяют визуализировать абстрактные математические понятия, делая их более доступными для понимания. Это особенно полезно для учеников, которые лучше усваивают информацию через наглядные примеры.

Платформы с искусственным интеллектом могут предлагать индивидуальные уроки, учитывая интеллектуальный уровень и скорость усвоения материала каждым студентом. Это позволяет оптимизировать процесс обучения и повысить его результативность[3].

ИИ также способен создавать новые и инновационные методы преподавания математики и других дисциплин. Алгоритмы ИИ могут анализировать большие объемы данных и выделять наиболее эффективные подходы к обучению.

Благодаря этому, ИИ может помочь преподавателям разрабатывать новые курсы, основанные на последних научных достижениях и учете индивидуальных потребностей студентов.

Кроме того, ИИ может значительно сократить время проверки и оценки выполненных заданий студентами. Алгоритмы ИИ способны быстро и точно проверять ответы и давать обратную связь, что позволяет учащимся мгновенно оценивать свои знания и улучшать их. Это также помогает преподавателям более эффективно оценивать работу студентов, освобождая время для более глубокого взаимодействия с ними.

Однако, несмотря на все преимущества, необходимо помнить о некоторых возможных ограничениях использования ИИ в преподавании. Во-первых, ИИ не способен полностью заменить взаимодействие студента с преподавателем. Человеческий фактор, такой как мотивация и интуитивное понимание, являются неотъемлемыми компонентами успешного обучения. Во-вторых, ИИ должен быть использован как инструмент, а не как замена человека[2].

Для успешного внедрения ИИ в образовательный процесс необходимо, чтобы учителя были достаточно подготовлены к работе с новыми технологиями. Это требует дополнительных ресурсов и времени на обучение.

Использование ИИ в обучении, особенно в преподавании математики, имеет значительные преимущества, такие как индивидуализация, улучшение обратной связи и доступность учебных материалов. Однако необходимо учитывать и возможные недостатки, такие как ограничение живого общения, зависимость от технологий, проблемы неравенства доступа и этические вызовы. Для достижения оптимальных результатов важно сбалансированно подходить к интеграции ИИ в образовательный процесс, сочетая технологии с традиционными методами преподавания и поддерживая живое взаимодействие между учителем [4].

Заключение

Искусственный интеллект имеет огромный потенциал в преподавании математических и общих дисциплин естественно-научного цикла. Его использование позволяет улучшить качество и эффективность обучения, индивидуализировать процесс обучения, сделать проверку выполненных заданий более быстрой и точной.

При использовании ИИ важно сохранять баланс между технологическими новшествами и традиционными методами преподавания. Это способствует более глубокому пониманию материала и развитию критического мышления у студентов.

Список литературы:

1. Бабурчина А. И. Использование ИИ в преподавании математики для школьников среднего и старшего звена // Вестник науки. 2024. №9 (78).

2. Гулынина Е. В., Омарова А. Д. Искусственный интеллект и персонализированное обучение: перспективы и вызовы в контексте преподавания математики // Педагогическое образование в России. 2024. №4.

3. Озерова А. О. Как искусственный интеллект помогает в работе учителя // Вестник науки. 2024. №1 (70).

4. Садыкова А. Р, Левченко И. В. Искусственный интеллект как компонент инновационного содержания общего образования: анализ мирового опыта и отечественные перспективы // Вестник РУДН. Серия: Информатизация образования. 2020. №3.

5. https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-ii-v-prepodavanii-matematiki-dlya-shkolnikov-srednego-i-starshego-zvena/viewer

1. file0.docx (25,9 КБ)
2. file1.docx (25,9 КБ)

Опубликовано: 21.10.2025