Озвучена стаття Технології — 27 грудня, 2024

Як штучний інтелект змінює освіту: інноваційна технологія проти консервативної традиції

ТЕКСТ:

ІЛЮСТРАЦІЇ: Катерина Большакова

Освіту називали однією з галузей, на яку кардинально вплине популярність інструментів штучного інтелекту. Проте за 1,5 року з моменту появи ChatGPT у цій взаємодії залишилося багато незрозумілих аспектів. 

Минулого року дискусія навколо штучного інтелекту стосувалися побоювань про те, що учні масово списуватимуть матеріали, створені ChatGPT. І лише окремі публікації стосувалися того, що ChatGPT можна перетворити1 на помічника викладача. Натомість за рік загальний дискурс кардинально змінився. 

ШІ та освіта: від нерозуміння до конкретних порад 

У 2024 році про ШІ в освіті стали говорити дуже багато та на різних рівнях. Поради та рекомендації щодо використання цієї технології в навчальному процесі надає2 організація ЮНЕСКО, а матеріал на сайті Всесвітнього економічного форуму радить3 конкретні сценарії використання ШІ в навчальному процесі. 

Власний погляд на використання ШІ в освіті пропонує4 Рада Європи, одночасно запроваджуючи новий концепт AI&ED, що описує сучасне навчання із використанням штучного інтелекту. Свої рекомендації щодо штучного інтелекту висуває5 й американське Міністерство освіти. 

Основні акценти у цих пропозиціях та документах — на тому, аби зробити навчання більш персоналізованим та адаптивним, дотримуватися етики використання ШІ в освіті, поєднувати ШІ-інструменти та сучасні принципи навчання. Платформи на основі штучного інтелекту можуть аналізувати моделі навчання студентів, визначати їхні сильні та слабкі сторони, адаптуючи контент до індивідуальних потреб кожного з них. Це сценарій, який складно або принаймні вельми часозатратно реалізувати людині-педагогу. Проте це допомагає учням навчатися у власному темпі й зробити навчання більш інклюзивним та ефективним. Елементи штучного інтелекту для адаптації навчальних програм використовують такі популярні платформи як Duolingo чи Knewton Alta6.

Окрім того, персоналізоване навчання із використанням ШІ-інструментів може виглядати як моделювання взаємодії людини (учня) із індивідуальним вчителем (репетитором). За даними7, які згадують автори матеріалу Word Economic Forum, індивідуальне репетиторство значно покращує результати навчання, причому учні, які вчаться індивідуально, стабільно перевершують 98% своїх однолітків, які навчалися у класі. За умов неможливості організації індивідуального навчання для кожного, використання для цього ШІ може підвищити загальний рівень знань учнів. 

Іще одна перевага освітніх застосувань ШІ — ефективні аналітика процесу навчання та зворотний зв'язок. ШІ покращив процес оцінювання студентів і надання фідбеку. Автоматизовані системи оцінювання можуть швидко виставити бали за іспити з варіантами відповідей, перевірити письмові есе та навіть складні завдання. Такі системи можуть8 оцінювати системи із множинним вибором, аналізувати відповіді та виставляти оцінки; аналіз природної мови дозволяє зрозуміти відповіді на відкриті запитання. Окрім того, ці системи можуть спростити процес оцінювання на основі попередньо встановлених критеріїв. Серед прикладів можна назвати Gradescope9, ExamSoft10 та багато інших11. А ще така взаємодія дозволить краще бачити проблемні місця, теми та розділи, яким потрібно приділити більше часу. 

Тож перші обережні висловлювання щодо того, як зміниться освітній процес через доступність ChatGPT та аналогів, трансформувалися в конкретні поради та навіть сценарії такої взаємодії. Ба більше, вже існують сайти, на яких зібрані конкретні рекомендації щодо використання ШІ у освіті та надані інструменти, які допоможуть в реалізації цього. До прикладу, це ресурси AI for Education12 та AI-for-Education13, які призначені як для освітніх менеджерів, так і для вчителів та розробників. 

Виклики і проблеми: реальні й вигадані

Першою реакцією освітньої спільноти на появу та популярність ChatGPT стала категорична заборона цих інструментів, суть якої коливалась від обмеження14 для написання робіт до повного блокування15 цих сервісів в мережах університетів. В Україні теж ініціювали законопроєкт16 про академічну доброчесність, в якому йшлося про обмеження використання штучного інтелекту в науковій діяльності. Адже перше й найбільш очевидне побоювання щодо популярності ШІ — це те, що студенти й учні будуть використовувати сервіси для виконання домашніх завдань та написання наукових робіт. 

Уже за рік, в 2024 році, реакція освітян на ChatGPT була іншою. Та й студенти доволі швидко відкрили його для себе й обирали зовсім не для списування — до прикладу, понад половина японських студентів використовували17 генеративний ШІ в навчанні — насамперед для пошуку джерел/прикладів (references), перекладу та порад.

Про зміну парадигми освіти в умовах використання ШІ пише18 Дієґо Фернандо Барраган Хіральдо, декан факультету педагогічних наук Університету Ла Саль в Боготі, Колумбія. На його думку, поява ШІ-інструментів вимагає розробки стратегій навчання із залученням ШІ в аудиторіях — взаємодія з ШІ-чатботом, вивчення створених ним відповідей та пошуку дезінформації в них. 

Проте поки що особливої ефективності в такому застосуванні ШІ в освіті не спостерігається. Принаймні до такого висновку дійшли19 автори дослідження із університету Пенсильванії, які провели експеримент щодо результатів навчання тих учнів, які виконували завдання разом із ChatGPT. Перевірка правильності виконання завдань показала, що ті, хто мав під рукою різні версії ШІ-інструментів, зробили його краще, аніж ті, хто вчився самостійно. Проте повторення цієї перевірки через деякий час, яке мало показати рівень засвоєння матеріалу, виявило, що навчання із ШІ дає гірший «відкладений» результат, одночасно формуючи помилкову самовпевненість у учнів, які переконані у своїх знаннях. 

Іншою проблемою використання ШІ в освіті є відсутність або нечіткість політик навчальних закладів щодо використання штучного інтелекту. Батьки учня з американської школи Hingham подали20 до суду на навчальний заклад за занижену оцінку через використання ШІ в роботі, стверджуючи, що це було дискримінацією та вплинуло на його можливість вступу до університету. Претензії батьків полягали в тому, що в правилах школи прямо не було вказано про заборону застосування штучного інтелекту. Та й загалом хлопець використовував генеративний ШІ лише для дослідження проблематики, а не для написання роботи. Проте аналізуючи роботу студента, вчителі виявили, що учень не лише скопіював текст, згеренований ШІ-чатботом, а й вказав цитати з неіснуючих книг.

Натомість представники школи наголосили, що в посібнику щодо використання ШІ, виданому усім учням, йшлося21 про «несанкціоноване використання технологій, зокрема штучний інтелект (ШІ), під час виконання завдання» та «несанкціоноване використання або точне імітування мови та думок іншого автора та представлення їх як власної роботи». Окрім того, учням також роздали копію «письмової політики щодо академічної недоброчесності», яка забороняє використання інструментів ШІ без прямого дозволу та інструкцій.

Хибні спрацювання ШІ-сканерів: коли штучний інтелект шкодить освіті 

Вчителі та викладачі в останній рік активно використовують22 ШІ-сканери — таку назву мають інструменти для виявлення контенту, створеного за допомогою генеративного ШІ. Проте часті помилки в їхній роботі призводять до того, що ці інструменти ідентифікують як згенеровані тексти, написані самостійно. 

До прикладу, така ситуація сталась23 із студенткою онлайн-курсів Мойрою Олмстед. Після пояснень викладачу та співробітнику університету про те, що через певні психологічні особливості її дещо шаблонний стиль письма міг сприйматися як згенерований ШІ, оцінку було виправлено. Але історія Мойри стала наглядним прикладом проблем в роботі ШІ-сканерів. 

Журналісти Bloomberg перевірили роботу деяких сканерів ШІ та виявили, що для них характерне хибне спрацювання в 1-2% випадків. Подальший аналіз показав, що такі помилкові випадки також можуть виникати, коли, до прикладу, неангломовний студент пише текст англійською — в такому разі частіше використовуються стандартні, часто шаблонні фрази, які сканери визначають як написані ШІ. Саме ці проблеми в роботі сканерів ШІ визначили автори дослідження24 Стенфордського університету. 

Деякі навчальні заклади навіть відмовилися від використання25 ШІ-сканера Turnitin через його доволі високий відсоток хибних спрацювань — він помилявся стосовно 4% текстів.

Експертний погляд 

Американська венчурна капіталістка та колишня аналітикиня з цінних паперів з Волл-стріт Мері Мікер була відома своїми звітами26 про інтернет-тренди, які були чи не основним документом, в якому прогнозувався розвиток технологій на найближчий час. Після створення власної венчурної компанії Bond Capital експертка припинила їх публікувати. Проте влітку цього року Мері Мікер представила новий звіт27, який стосується використання штучного інтелекту в університетській освіті. 

Попри високий професіоналізм цієї експертки та її великий досвід в аналізі венчурного та технологічного ринку, ці думки, як, власне й погляди інших експертів, потрібно сприймати із великою обережністю. Адже спрогнозувати, як розвиватиметься технологія ШІ та коли її вплив на освіту стане дійсно помітним, не може наразі жоден. 

Революція штучного інтелекту: чи розчаровує нас ШІ

Експертка говорить про те, що майбутній вплив штучного інтелекту на освіту можна порівняти з появою інтернету. Завдяки інтернету інформація стала доступнішою, її стало легше знайти. Штучний інтелект ще більше посилить цю тенденцію. Університети втратили монополію на освітню інформацію, так само як і Google перестав бути єдиним інструментом пошуку навчального контенту (є ще соціальні мережі, ютуб, онлайн-курси). Оцінити глобальність цього впливу можна за допомогою такого простого показника, як 140 мільйонів зареєстрованих студентів на навчальній онлайн-платформі Coursera. 

Це означає суттєві зміни в системі передачі знань, які виникли завдяки розвитку інтернет-технологій. Такі самі трансформації, на думку експертки, чекають на освіту і з появою та популяризацією штучного інтелекту.

Додатковим важливим трендом, на думку Мері Мікер, є нові підходи до навчання в університетах. Роботодавцям давно не потрібні люди, які володіють певним набором знань. Сьогодні актуальнішим є навички щодо застосування цих знань на практиці. 

Освіта, на думку експертки, уже перейшла від зазубрювання й систем, заснованих на володінні знаннями, до парадигми пошуку/відкриття/впровадження. Завдяки спілкуванню з чатботами в діалоговому режимі студенти можуть отримувати потрібну інформацію в зручному для них форматі й темпі. 

Підписатися на Куншт

Корисна розсилка про науку.
Статті, відео і подкасти щотижня та без спаму.

Проблема галюцинування ШІ в освіті 

Однією з проблем застосування штучного інтелекту в освіті є те, що сучасні ШІ-системи часто неконтрольовано галюцинують. Галюцинування штучного інтелекту — це термін, який описує ситуації, коли ШІ генерує неправдиву або недостовірну інформацію, яка виглядає переконливо. 

Тому, використовуючи ШІ-інструменти для навчання чи написання робіт, студенти ризикують отримати вигадані факти, які їм запропонував штучний інтелект. Окрім того, коли студенти використовує чат-бот для отримання допомоги з домашнім завданням, він так само може отримати «фейкову» відповідь. Проблема полягає навіть не в тому, що людина використає її в роботі, а у формуванні хибних уявлень про предмет і, як результат, негативному впливі на отриманні знання. 

Ця властивість ШІ також порушує й етичні питання. Наприклад, якщо система генерує неправдиву інформацію, хто несе відповідальність за це? Як уникнути ситуації формування неправильних знань, використовуючи штучний інтелект? Ці проблеми наразі не мають вирішення і є серед викликів, який стоїть на заваді активнішому застовуванню ШІ в освіті. 

Водночас така ситуація робить актуальнішим навчання критичному мисленню і вимагає від студентів оцінювати будь-яку згенеровану інформацію, перевіряти її достовірність через додаткові джерела.

Навчати так, аби бути кращими за ШІ 

Поради щодо використання ШІ у освіті уже втілилися у вигляді книжок28, до прикладу, «Викладання за допомогою ШІ: практичний посібник до нової ери навчання» (Teaching with AI: A Practical Guide to a New Era of Human Learning). Кандидатка фізико-математичних наук, керівниця бакалаврської програми «Комп’ютерні науки» Тетяна Захарченко підсумовує29 основні ідеї книжки та називає декілька найбільш корисних. До прикладу, «розуміння списування є важливим не тому, що детектори його усунуть. Це потрібно для того, аби ми могли переробити завдання, які зроблять списування непотрібним (неактуальним)».  

Найголовніший виклик освітній системі в епоху штучного інтелекту автори озвучують як уміння навчати так, аби бути кращими за ШІ. Тетяна Захарченко цитує30 цей фрагмент: «Якщо штучний інтелект може виконати роботу, то немає змісту ставити студенту за цю роботу навіть “трійку”. Бо в цьому випадку університети випускатимуть студентів, навички яких будуть такими самими, як у типового ШІ… В майбутньому цим випускникам потрібно буде чітко сформулювати своїм роботодавцям, наскільки добре вони використовують штучний інтелект і як зможуть його покращити». 

Цей виклик, який поставив перед сучасною освітою штучний інтелект — бути кращими за ШІ та вміти більше, ніж типовий ШІ — це основна проблема, яку повинна буде вирішувати принаймні університетська освіта в найближчі роки.

Підтримайте Куншт

Допоможіть нам розвивати наукову журналістику в Україні! Долучайтеся до нашої спільноти Друзів Куншт!

Посилання:

  1. Як використовувати ChatGPT для викладання?
  2. ШІ в освіті.
  3. Майбутнє навчання.
  4. ШІ та освіта.
  5. Міністерство освіти США ділиться ідеєю та рекомендаціями щодо штучного інтелекту.
  6. Alta.
  7. Методи групового навчання такі ж ефективні, як і індивідуальне навчання.
  8. Чи є автоматизовані системи оцінювання на основі ШІ новими помічниками вчителів?
  9. Gradescope.
  10. ExamSoft.
  11. Підбірка інструментів для оцінювання для підвищення ефективності навчання.
  12. AI for Education.
  13. AI-for-Education.
  14. Японські університети стали останніми, хто обмежив використання ChatGPT.
  15. Школи й коледжі, які заборонили Chat GPT і подібні інструменти AI.
  16. За плагіат та написання робіт за допомоги ChatGPT будуть нові санкції.
  17. Половина студентів японських університетів використовували Generative AI.
  18. Десять аспектів про штучний інтелект та освіту.
  19. Діти, які використовують ChatGPT як помічника у навчанні, гірше складають тести.
  20. Покарання і використання ШІ учнями.
  21. Батьки подали до суду на школу через покарання сина за використання штучного інтелекту.
  22. Educators Juggling the Potential of Generative AI with Detection, Discipline, and Distrust.
  23. Детектори ШІ неправдиво звинувачують студентів.
  24. Weixin Liang, Mert Yuksekgonul, Yining Mao, Eric Wu, James Zou, GPT detectors are biased against non-native English writers, Patterns, Volume 4, Issue 7, 2023.
  25. Університети переосмислюють використання детекторів письма ШІ для перевірки роботи студентів.
  26. Mary Meeker’s Internet Trend.
  27. Звіт.
  28. Teaching with AI: A Practical Guide to a New Era of Human Learning by C. Edward Watson.
  29. Допис Тетяни Захарченко.
  30. Допис про уміння навчати так, аби бути кращими за ШІ.

0:00/0:00

Популярні статті

Стаття Біологія — 20 квітня

Міцелій можливостей: як один гриб і лікує, і будує

Стаття Здоров'я - 18 квітня

Як виникає псоріаз. Треба розжувати.

Стаття Пост правди - 19 липня

Інформаційні операції минулого. Пост правди, сезон 5, епізод 5