ИИ в школе: помощник или ловушка для учеников?

Спустя несколько месяцев после запуска ChatGPT в конце 2022 года крупнейшая система государственных школ запретила использование чат-бота. Департамент образования Нью-Йорка заявил, что это негативно скажется на обучении, а также выразил обеспокоенность по поводу безопасности и точности контента.

На другом берегу реки Гудзон школа Франклина применила совершенно противоположный подход. Это частное учебное заведение в Джерси-Сити, штат Нью-Джерси, сделало искусственный интеллект центральной частью своей программы. Открытая в 2022 году, школа начала внедрять инструменты ИИ не для замены учителей, а для улучшения их работы и повышения вовлеченности учащихся.

«Мы рассматривали вопросы интеграции, направленные на обогащение учебного процесса, но в то же время хотели понять, где мы можем повысить эффективность работы наших учителей, — сказал Уилл Кэмпбелл, директор школы Франклина. — У нас работают невероятные педагоги. Как мы можем дать им больше времени, чтобы они могли еще лучше трудиться на благо наших учеников?».

Ранние эксперименты Франклина включали создание чат-ботов на заказ. Их обучали на утвержденных материалах и использовали как вспомогательные средства, подобные репетиторам. Преподаватели, включая самого Кэмпбелла, обнаружили, что могут передать рутинные административные задачи нейросети, высвободив время для поддержки студентов. Школа также переработала систему оценивания, позволив учащимся применять ИИ для решения сложных задач, требующих критического мышления.

Аналогичная философия возникла и на университетском уровне. Итан Моллик, профессор Уортонской школы бизнеса Пенсильванского университета, еще в январе 2023 года включил в свою программу четкие указания по использованию ИИ, разрешив студентам применять эту технологию на всех занятиях.

Три года спустя Моллик стал одним из ведущих сторонников использования ИИ в образовании. Он сотрудничал с компаниями, занимающимися разработкой нейросетей, включая OpenAI, в создании пособий и написал книгу «Совместный интеллект» (Co-Intelligence), в которой рассматривается роль технологии в обучении и работе.

Почему? Он считает, что искусственный интеллект таит в себе огромный потенциал.

«У нас есть предварительные данные, свидетельствующие о том, что это невероятно мощный инструмент, — сказал Моллик. — Он обладает огромным потенциалом для решения множества серьезных проблем в образовании».

С одной стороны, есть те, кто утверждает, что инструменты искусственного интеллекта никогда не смогут заменить обучение, проводимое людьми. С другой — те, кто настаивает на том, что доступ к обучению с помощью ИИ лучше, чем полное его отсутствие. Все сходятся во мнении, что это может принести пользу студентам, и обеспечение справедливого доступа остается серьезной проблемой.

«Лучшие преподаватели-люди еще долго будут опережать ИИ, но есть ли у большинства доступ к репетиторам вне занятий?» — сказал Моллик. Для оценки образовательных инструментов он использует так называемый тест «BAH», который измеряет, превосходит ли инструмент лучшего из доступных преподавателей, к которым студент может реально получить доступ.

«Ответ уже сейчас однозначен: да, и, немного поработав, можно, пожалуй, сделать еще лучше», — добавляет он.

Проблема нехватки репетиторов

Многолетние исследования показали, что учащиеся усваивают материал эффективнее при индивидуальном обучении. Однако персонализированные уроки на дому остаются недоступными для многих семей из-за нехватки персонала и высоких затрат. Инструменты на основе искусственного интеллекта теперь обещают обеспечить студентам доступ к обучению, подобному занятиям с репетитором, не выходя из дома.

Исследования эффективности работы педагогов ведутся уже несколько десятилетий. В 1984 году психолог Бенджамин С. Блум обнаружил, что студенты, получавшие индивидуальное обучение, демонстрировали результаты намного выше, чем ученики в традиционном классе. Он назвал это «проблемой 2 сигма».

Полученные результаты остаются поразительными и сегодня, пояснила Дженнифер Стил, профессор Школы образования Американского университета. В исследованиях в этой области, объяснила она, даже небольшое улучшение считается значимым эффектом. Но она добавила, что существуют серьезные практические проблемы, препятствующие доступу к этому дополнительному ресурсу.

«Очень сложно позволить себе индивидуального репетитора для каждого ребенка, потому что учителя получают высокую зарплату, а обеспечить каждого ученика наставником, когда можно было бы обеспечить одного на каждые 30 детей, — это дорого», — сказала она.

В исследовании, проведенном Университетом Висконсина в Мэдисоне в 2024 году, была обнаружена корреляция между социально-экономическим статусом и доступом к дополнительным занятиям. В результате относительно немногие студенты имеют наставников. Опрос более 1600 домохозяйств показал, что только около 15% учащихся получали какое-либо репетиторство вообще. Менее 2% получали услуги, которые соответствовали определению «высокого качества». Среди студентов с низкими оценками — тех, кто, вероятно, больше всего выиграет от этого — менее 4% имели доступ к качественному обучению.

Как ИИ может помочь

В идеальном мире ИИ мог бы помочь сократить этот разрыв, предоставив доступ к ресурсам, подобным услугам репетитора, в любое время. Достижения в области обработки естественного языка означают, что инструменты могут отвечать на вопросы в разговорной форме, объяснять сложные понятия и адаптировать ответы так, чтобы они напоминали речь живых наставников. Это часто эффективнее традиционного поиска.

По мере совершенствования моделей студенты могут получать дополнительные виды поддержки, например, загружать фотографии своих работ или делиться видеозаписями с вопросами в режиме реального времени. Эти инструменты также оказались особенно эффективными для написания текстов и программирования — областей, где предоставление подробной обратной связи требует значительного времени и опыта.

Многие коллеги рассказали Майклу Хилтону, профессору Школы компьютерных наук Университета Карнеги-Меллона, что количество консультационных часов резко сокращается — вероятно, потому что студенты обращаются за помощью к инструментам искусственного интеллекта. Поскольку ИИ может эффективно отвечать на простые вопросы, такие как базовый синтаксис Python, учащиеся могут использовать время преподавателя для более сложного обучения.

«В часы консультаций мы чаще используем подход «научим их ловить рыбу», что, к счастью, стало возможным благодаря меньшей загруженности, — сказал Хинтон. — Ответы на многие простые вопросы они могут легко получить сами, и это нормально — им не нужны ассистенты для базовых задач».

Инструменты искусственного интеллекта также могут помочь студентам, у которых нет возможности обратиться к живому репетитору. В недавнем отчете Института Брукингса было установлено, что самым большим препятствием для масштабирования эффективных программ является стоимость, которая оценивается в $1000–3000 (80–241 тыс. руб.) на одного студента в год.

Поскольку частные уроки часто требуют финансовых вложений, они могут приводить к неравенству в успеваемости. Эли Мюррей столкнулась с этим на собственном опыте. Она выросла в малообеспеченной семье и позже поняла, насколько сильное влияние могло бы оказать наличие живого наставника. Этот опыт побудил ее основать Upchieve, некоммерческую организацию, которая предоставляет бесплатные круглосуточные онлайн-уроки и консультации для учащихся из малообеспеченных семей.

Репетиторы-люди по-прежнему играют свою роль

Хотя платформа Upchieve использует ИИ в ограниченном объеме, включая модерацию чата и отчеты о прогрессе, Мюррей говорит, что организация не заинтересована в замене преподавателей-людей.

«Искусственный интеллект действительно имеет множество интересных применений в образовании. Он поможет нам выполнить нашу миссию, — сказала Мюррей. — Однако люди отлично подходят именно для репетиторства, поэтому я думаю, что это не то применение, для которого нам следует использовать ИИ».

Эта точка зрения подтверждается исследованиями Upchieve. В сотрудничестве с Microsoft и Фондом Гейтса организация разработала и протестировала UPbot, чат-бота для обучения математике. Когда инструмент был представлен 3200 ученикам, уровень вовлеченности оставался низким.

Только каждый пятый студент пробовал использовать чат-бота, и лишь 3% занятий проводились исключительно с участием ИИ. Для сравнения, в 92% уроков участвовали только преподаватели-люди, что свидетельствует о явном предпочтении живого общения. На вопрос о причинах студенты отвечали, что для них важна ценность человеческого контакта.

Отчасти эти предпочтения отражают особенности обучения людей. Педагогика опирается на социальное взаимодействие, что, по словам Рэйчел Сламы из Корнельского университета, ИИ пока с трудом удается воспроизвести.

«Я думаю, еще один момент заключается в том, что это не просто собеседник, который умеет общаться, — сказала Слама. — Обучение — это социальный процесс».

Данные Upchieve проливают свет только на опыт студентов, получающих репетиторство, а не на результаты постфактум. Пока неясно, меняется ли успеваемость после занятий с использованием ИИ.

Ограничения и риски

Эффективность взаимодействия с ИИ-репетиторами также вызывала вопросы. В исследовании Upchieve не было значимой разницы в обучении или уверенности между занятиями, проводимыми только человеком, и занятиями с ИИ. Это вызывает опасения по поводу способности технологии самостоятельно восполнять пробелы в знаниях.

Хотя Мюррей признает, что ИИ может помочь студентам из малообеспеченных семей, она предупреждает, что он также может усугубить существующее неравенство.

«Я думаю, что это может увеличить разрыв, потому что если мы обнаружим, что именно самые обеспеченные студенты действительно хорошо умеют использовать такой мощный инструмент, как ChatGPT, то они могут продвигаться быстрее», — сказала она.

Эта проблема не уникальна для ИИ. Подобные различия сопровождали почти каждый крупный технологический сдвиг. Один из самых наглядных примеров — доступ к широкополосному интернету: исследование показало, что в районах с высоким уровнем дохода он был самым высоким (87,2%), а в районах с низким уровнем — самым низким (58,8%).

«Действительно способные ученики будут стремительно продвигаться вперед благодаря искусственному интеллекту, ускоряя процесс обучения, — сказала Слама. — А те, кто не умеет задавать правильные вопросы или проявлять настойчивость, отстанут».

Постепенный прогресс

Несмотря на эти опасения, многие эксперты согласны с тем, что, хотя индивидуальное обучение с участием человека остается золотым стандартом, более актуальный вопрос заключается в том, лучше ли обучение с помощью ИИ, чем полное отсутствие поддержки.

«Я считаю важным, что если бы я мог внедрить чат-бота, похожего на моих учителей, в сообщество, у которого нет ресурсов, — я твердо убежден, что именно этим мы и должны заниматься», — добавил Кэмпбелл.

Компании, разрабатывающие инструменты для обучения, сталкиваются с теми же вопросами. McGraw Hill внедрила в свою деятельность искусственный интеллект. Технология была использована аккуратно: сначала команды педагогов разрабатывали учебный процесс, а затем применяли ИИ только в качестве поддержки, пояснил Дилан Арена, главный специалист компании. Обеспокоенность по поводу растущего неравенства является центральным элементом этого процесса.

«Если бы мы могли создать ИИ-репетитора для бедных детей, а богатым предоставить живых наставников, было бы это справедливым решением? В какой момент мы скажем: «Этого достаточно, это лучше, чем ничего»? И в какой момент мы скажем: «Нет, требуйте лучшего»», — сказал Арена.

Он добавил, что настоящая ценность заключается в поддержании человеческого фактора при использовании ИИ для повышения эффективности. В идеале это позволило бы квалифицированному репетитору поддерживать 10 учеников вместо трех.

Khan Academy, бесплатная онлайн-платформа, применила аналогичный подход, интегрировав искусственный интеллект с помощью таких инструментов, как Khanmigo. По словам Кристен ДиЧербо, директора по обучению, этот инструмент был разработан для структурирования процесса и обучения студентов продуктивному использованию технологий.

По словам ДиЧербо, результаты оказались положительными, особенно для изучающих английский как второй язык. Студенты сообщили, что чувствуют себя комфортнее, задавая вопросы и запрашивая разъяснения. ДиЧербо также рассматривает внедрение в учебный процесс как способ решения проблемы неравенства.

«Часть нашей миссии — обеспечить доступ к этим инструментам детям из самых разных социальных слоев, — сказала Дичербо. — Если мы сможем внедрить эти инструменты в классы, мы обеспечим доступ к ним для всех учеников».

Практически у каждого крупного чат-бота есть понятные обучающие инструменты, основанные на том же принципе: не просто предоставление готовых ответов, а поощрение студентов к самостоятельному поиску. В качестве примеров можно привести режим обучения ChatGPT, управляемое обучение Google Gemini и режим обучения Anthropic Claude AI.

«Сейчас все компании часто бесплатно предлагают режим обучения, который снижает вероятность того, что ИИ даст вам готовый ответ, и повышает вероятность того, что он будет действовать как обычный репетитор, — сказал Моллик. — Это приведет к лучшим результатам».

Цена и доступность в России

Большинство упомянутых образовательных платформ с ИИ доступны в России с ограничениями. Базовая версия ChatGPT (GPT-3.5/4o-mini) работает бесплатно, но требует регистрации на иностранный номер телефона, так как доступ с российских IP заблокирован OpenAI. Подписка Plus стоит $20 (1,6 тыс. руб.), но оплатить её российской картой нельзя. Сервис Khan Academy доступен бесплатно, однако его ИИ-функция Khanmigo пока работает в ограниченном режиме и может требовать платной подписки ($4 или 321 руб. в месяц), оплата которой также затруднена. Платформа Upchieve недоступна для российских школьников как целевой аудитории.

Обзор смартфона Huawei Mate XT