uk

Штучний інтелект в освіті

Сьогодні можна по-різному оцінювати тенденції і виклики, пов’язані з використанням штучного інтелекту, але факт залишається фактом — ШІ дедалі більше впливає на сфери освіти і науки. Цьогорічне опитування засвідчило, що понад 87% українських учителів тією чи іншою мірою використовують відповідні інструменти в своїй практиці. Світові тренди у галузі ШІ, український контекст, а також дослідження наших науковців нещодавно обговорили на загальних зборах Національної академії педагогічних наук України на тему «Цифрова трансформація освіти: штучний інтелект в сучасному освітньому просторі».

Перед науковцями-педагогами в епоху штучного інтелекту постає низка завдань — від визначення місця і ролі ШІ в освіті, розроблення педагогіки його застосування до визначення методичних можливостей використання. Про це у вступному слові сказав президент НАПН України Василь Кремень. За його словами, в академії приділялась і приділяється увага цій проблематиці, насамперед нею опікується Інститут цифровізації освіти, але йдеться про те, щоб дослідження, пов’язані з штучним інтелектом, проходили червною ниткою в діяльності кожного інституту.

Метакогнітивна лінь

Про міжнародний досвід використання штучного інтелекту в освіті розповів директору Департаменту з питань освіти і навичок Організації економічного співробітництва і розвитку, іноземний член НАПН України Андреас Шляйхер. Він навів результати досліджень, які засвідчили: більшість вчителів погоджуються, що штучний інтелект може допомогти їм створювати або поліпшувати плани уроків, а також — персоналізувати навчання учнів. Воночас значна частина педагогів стурбована тим, що використання ШІ призводить до порушень академічної доброчесносноті, а ще — штучний інтелект часто дає недоречні рекомендації.

Експерименти в в різних країнах (зокрема Андреас Шляйхер розповідав про досвід Туреччини, США і Китаю) показали, що деякі інструменти ШІ не спонукають до навчання — студенти не навчаються нових навичок, а лише виконують завдання. У підсумку розвивається так звана метакогнітивна лінь — небажання «напружувати мозок». «Для успішного виконання завдань це чудові інструменти, але нам слід пам’ятати, що є інші методики для поліпшення знань», — зауважив Андреас Шляйхер.

Ще один висновок, який зробив експерт, — при використанні штучного інтелекту для розроблення навчальних планів і при оцінювання учнів чи студентів — педагогам слід залишати за собою остаточну відповідальність.

Доповнити, а не замінити вчителя

Інститут цифровізації освіти за активної підтримки Відділення загальної середньої освіти і цифровізації освітніх систем НАПН підготував науково-аналітичну доповідь «Цифрова трансформація освіти: штучний інтелект в сучасному освітньому просторі» (докладніше — https://surl.li/mbyloy), У ній охарактеризовано сучасні світові тенденції розвитку й використання можливостей ШІ в освіті, представлено узагальнені результати широкомасштабного опитування різних категорій учасників освітнього процесу в Україні, а також описано діяльність наукових установ НАПН в цьому контексті. А на зборах ці питання було висвітлено у доповіді директора ІЦО, академіка НАПН України Олега Спіріна.

За останні два роки використання штучного інтелекту, а особливо генеративних моделей, еволюціонувало від експериментів до масштабного впровадження у школах і університетах світу. Олег Спірін наводить декілька цифр. Так, 70% освітніх закладів світу планують використовувати ШІ-інстурменти уже до кінця 2025 року. Ринок освітнього ШІ зросте до 20 млрд доларів у 2027-му році (з 1,7 млрд у 2021-му). Близько 90% студентів певною мірою використовують ШІ у навчанні, 75% університетів впровадили ШІ-системи виявлення плагіату.

Щодо міжнародних документів, то Олег Спірін згадав про Глобальні рекомендації ЮНЕСКО 2023 – 2025 років щодо генеративного штучного інтелекту в освіті, в яких зафіксовано позицію — ця технологія має доповнювати, а не замінювати вчителя. А також — закон про штучний інтелект, який ухвалив Євросоюз у 2024 році, в якому визначено, що окремі інструменти в сфері освіти потребують посиленого нагляду, прозорості і відповідальності.

Щодо України, то, за словами Олега Спіріна, тенденції впровадження штучного інтелекту в цілому відображають світові, хоча мають свої особливості. У 2020-му було ухвалено Концепцію розвитку штучного інтелекту, а в 2025-му — план заходів з її реалізації на 2025 — 2026 роки.

Уже розпочато формування нормативно-методичної бази використання штучного інтелекту в освіті. Так, у 2024 році МОН у співпраці з Мінцифри видало інструктивно-методичні рекомендації щодо запровадження технологій штучного інтелекту в закладах загальної середньої освіти, а в 2025-му — відповідні рекомендації для ЗВО. Як нагадав доповідач, обидва документи розроблено з участю науковців НАПН України.

— На рівні вітчизняних закладів застосування політики щодо штучного інтелекту поки що радше виняток, аніж правило, — констатував Олег Спірін. — Лише окремі з них (переважно університети), оприлюднили офіційні документи — здебільшого декларативного характеру. Показово, що одночасно українські педагоги (це майже 88% вчителів шкіл та 83% викладачів ЗВО) вже намагаються застосовувати штучний інтелект у своїй роботі.

У виступі було акцентовано, що тема ШІ стала наскрізною для діяльності установ академії, охоплюючи філософські, психологічні, дидактичні та управлінські аспекти.

Серед НДР Інституту цифровізації освіти було названо роботу, присвячену проєктуванню відкритого освітнього середовища з елементами ШІ для професійного розвитку медичних кадрів, а також роботу, у фокусі якої — використання вчителями сервісів штучного інтелекту в навчанні предметів природничо-математичного циклу. З огляду на потребу в проведенні фундаментальних досліджень, інститут подав обґрунтовані пропозиції щодо виконання в академії комплексної наукової роботи з методології інтеграції штучного інтелекту в сучасне освітнє середовище та проєкт фундаментальної роботи на конкурс Національного фонду досліджень «Передова наука в Україні» з прогнозування та моделювання систем штучного інтелекту для наукових досліджень в галузі освіти.

Чатботи у лідерах

Повертаючись до результатів опитування, яке охопило близько 26 тисяч вчителів, викладачів, учнів, студентів, а також керівників навчальних закладів з більшості регіонів України, Олег Спірін виокремив декілька тенденцій.

Зокрема, найширше в освіті використовуються генеративні сервіси загального призначення — передусім чат-боти (лідер — ChatGPT). Дві третини викладачів використовують ШІ як помічника при підготовці навчальних матеріалів (і це, до речі, цілком корелює з дослідженнями ОЕСР), близько 60% — для наукової роботи і лише майже 2 % — для оцінювання.

Незначна частина керівників шкіл (менш як 5 %) зазначила, що вже впроваджує сервіси штучного інтелекту офіційно. За словами Олега Спіріна, це переважно міські ліцеї, які використовують чат-бот для комунікації з учнями або платформу для навчання з елементами ШІ. У більшості закладів відсутня повноцінна політика щодо штучного інтелекту. 80% керівників вказують на те, що не мають офіційних положень і рекомендацій. Водночас 93 % освітян згодні з тим, що галузь повинна адаптуватися до розвитку ШІ.

Ще одна тенденція — ставлення до штучного інтелекту переважно оптимістичне. 54 % респондентів-педагогів вважають, що ШІ здатен поліпшити освітній процес, третина оцінює вплив стримано, зазначаючи, що все залежить від умов використання і правильного педагогічно виваженого застосування, а в 13 % ставлення негативне. «Загалом і педагоги, й керівники закладів сходяться на думці, що ключова стратегія — не забороняти штучний інтелект, а навчитися використовувати його ефективно й відповідально, — зауважив Олег Спірін.

Серед перешкод для впровадження і використання штучного інтелекту респонденти називали дефіцит компетентностей. Понад 30% педагогів вказали на недостатню методичну готовність і майже стільки ж — на брак навичок роботи з інструментами ШІ.

Підсумовуючи результати, Олег Спірін зауважив, що українські педагоги, учні та студенти загалом відкриті до ШІ-інновацій і вже активно їх випробовують, проте потребують значно більшої підтримки — як науково-методичної, так і нормативної.

Ризики і можливості

У доповіді було окреслено і виклики, пов’язані із застосуванням штучного інтелекту в освіті, передусім — дотримання академічної доброчесності. «Недарма багато закладів вимагають зазначати в роботах використання ШІ, акцентуючи увагу на прозорості та відповідальності замість прямих заборон, — зауважив Олег Спірін. — А педагоги, зі свого боку, змінюють формат завдань, аби проста підстановка згенерованої відповіді не спрацювала.

Серед інших ризиків було названо загрози приватності, невизначеність з авторськими правами, упередженість алгоритмів та непрозорість їхніх рішень. Ще один виклик — проблема довіри. «Інтелектуальні моделі іноді галюцинують, тобто впевнено генерують неправдиву або некоректну інформацію, — розповів Олег Спірін. — У контексті освіти це означає, учні і студенти можуть отримати від ШІ переконливу, але неправильну відповідь на своє запитання і прийняти її за істину. До того ж — може спрацювати ефект довіри до першого вчителя, яким може бути штучний інтелект».

Чому ж штучний інтелект галюцинує? За словами академіка Спіріна, сучасні моделі — це статистичні машини, які добирають найбільш ймовірне продовження фрази, а не думають, логічно чи достеменно знають факти. «Якщо в даних, на яких навчалась модель, були помилки, то вона може просто придумати відповідь», — додав доповідач. Як зазначалось, на цей виклик можна частково відповісти шляхом напрацювання стандартів якості для систем ШІ.

Поряд із викликами штучний інтелект дає вражаючі можливості. «Генеративні моделі можуть стати асистентами на заняттях, звільняючи вчителя від рутинної роботи, — каже Олег Спірін. — ШІ-тьютори дозволяють краще реалізувати індивідуальний підхід. Також прогнозується значний позитивний ефект від появи вузькоспеціалізованих навчальних агентів, які натреновані на програми конкретних курсів. Наприклад, це може бути віртуальний репетитор з геометрії для восьмого класу або ШІ-асистент для дипломного проєкту з фізики».

Як резюмував доповідач, перспективи застосування штучного інтелекту в освіті виходять далеко за межі «дати учням погратися з чат-ботом». Натомість йдеться про перебудову моделей навчання, коли воно стає більш гнучким, індивідуальним й інклюзивним, вчитель звільняється від рутини, а учень стає більш автономним і водночас отримує більше підтримки. «Проте це реалізується тільки за умов належного науково-методичного супроводу і тут у нашої академії — ключова роль», — додав Олег Спірін.

Нормативне регулювання і глобальні тренди

В Україні сьогодні немає окремого закону про штучний інтелект, а чинні норми стосуються переважно персональних даних. На цьому акцентував увагу народний депутат України, член-кореспондент НАПН Володимир Арешонков. За його словами, законодавство повинне визначити ключові напрями регулювання ШІ: від використання даних і приватності до авторства та підзвітності — це забезпечить безпечне й етичне застосування штучного інтелекту в освіті, стимулюючи інновації та захищаючи права учасників освітнього процесу.

Інформація про вихід у світ підручника «Системи та методи штучного інтелекту»,

співавтором якого став академік НАН і НАПН України Михайло Згуровський, викликала величезний інтерес у читачів нашого видання (докладніше про це можна почитати тут — https://surl.li/fcuxtz). А в своєму виступі на зборах академік Згуровський окреслив глобальні тренди розвитку штучного інтелекту, насамперед торкнувшись феномену вибухоподібного процесу зростання ШІ протягом останніх років. Це сталося насамперед тому, що людству вдалося створити нове покоління процесорів — у результаті швидкість обчислень зросла в сотні мільйонів разів. За словами Михайла Згуровського, це дозволило навчати нейронні моделі з мільярдами і трильйонами параметрів. Другий фактор, який виокремив академік, — колосальне зростання обсягу даних: з двох зетабайт в 2020-му році до 180 зетабайт в 2025-му, третій фактор — алгоритмічні інновації. «У 2014-му році були створені так звані генеративні нейронні мережі (прообраз ChatGPT), у 2017-му — трансформери (нейронні мережі, які діють на основі механізму уваги — вони обробляють величезні обсяги даних і можуть звертати увагу на дуже важливі факти й дані у величезних обсягах)», — зауважив Михайло Згуровський.

Четвертий фактор — конкуренція гігантів у сфері штучного інтелекту (Google, OpenAI, NVIDIA, Microsoft тощо), яка рухає технології вперед. Щодо ШІ в освіті, то академік Згуровський переконаний, що прогрес не спинити, штучний інтелект потрібно використовувати, але дотримуючи етичних норм, які зараз напрацьовує розвинений світ. Також, на думку, академіка, сьогодні потрібно трансформувати навчальні програми і плани, збалансувавши предметні знання із загальносистемними — щоб з допомогою сучасних інструментів дати відповіді на сучасні виклики.

Стрімкий розвиток ШІ вимагає формування педагога нового типу, який має відповідати двом основним критеріям: глибоко розуміти процеси, які відбуваються в його галузі, а також володіти технічними навичками роботи із системами штучного інтелекту. Таку думку висловив віце-президент Національної академії наук України, академік НАН і НАПН Олег Рафальський. За його словами, підготовка таких фахівців потребує кардинальної трансформації освітніх програм, введення курсів з машинного навчання, статистики та програмування. «Але насамперед потрібна серйозна інвестиція в освіту, в учителя, — додав віцепрезидент НАНУ, бо як говорти про серйозне впровадження ШІ, якщо в педагога немає нормальних умов для життя.

Олег Рафальський акцентував увагу і на співпраці двох академій у ШІ-напрямі, а також висловив упевненість, що відповідний розділ буде значно розширено у новій програмі спільної діяльності. «Впевнений, що це позитивно вплине і на входження до світового освітнього і наукового простору, і допоможе у формуванні інноваційного людського капіталу», — резюмував віцепрезидент НАНУ.

Завдання відділенням і установам

У постанові, яку було ухвалено за підсумками зборів, зафіксовано низку кроків. Зокрема, тему штучного інтелекту закріплено як один з пріоритетних напрямів досліджень в академії на майбутній період. Йдеться про дослідження з наукової підтримки цифрової трансформації освіти, розширення пошуків можливостей використання ШІ в освітній сфері, розроблення відповідного науково-методичного супроводу. Серед інших заходів, які пропонується зробити відділенням і установам академії — створення й поширення каталогу сервісів ШІ для використання в освітній практиці, удосконалення змісту й технологій підвищення кваліфікації з використання штучного інтелекту, підготовка методичних рекомендацій щодо запобігання негативних впливів цифрових інструментів на основі ШІ на психічний розвиток дитини, зокрема в умовах війни, тощо.

Як резюмував Василь Кремень, сьогодні науковці-педагоги значною мірою відповідальні за те, аби сформувати в українському суспільстві культуру використання штучного інтелекту.

Підготував Дмитро ШУЛІКІН.

Фото пресслужби НАПН