Віртуальне вчительство: чи замінить штучний інтелект людей у школах?

Клаус Шваб, засновник Всесвітнього економічного форуму, казав, що нині ми живемо в час четвертої промислової революції, для якого характерне глибоке проникнення технологій – не лише в промисловість та індустрії, але й у всі сфери життя. За прогнозами того ж таки форуму до 2025 року комп’ютерна автоматизація витіснить із ринку праці 85 млн людей, та водночас для 97 млн з’являться нові робочі місця.

Минулого року аналітичне бюро McKinsey & Company виділило 7 основних технологій, що зазнають найбільших змін у глобальній індустрії та суспільстві. Серед них – робототехніка, комп’ютери та програмування нового покоління, хмарні технології, а також прикладний штучний інтелект. Останній, зокрема, за висновками аналітиків за декілька наступних десятиліть займе 75 % усіх цифрових сервісів і матиме великий вплив на розвиток медицини, логістики, інформаційних технологій та ін.

Штучний інтелект матиме великий вплив і на освіту. Про це свідчать, зокрема, мільярдні інвестиції, які робить Китай у цю сферу. Україна теж має поступ у цьому напрямку, бо у 2020 році уряд затвердив “Концепцію розвитку штучного інтелекту в Україні“, де на першому місці у впровадженні цієї технології стоїть освіта. На думку Олександра Елькіна, голови ради EdCamp Ukraine, штучний інтелект (або ШІ) – є викликом для української освіти. Водночас ця технологія може зіграти важливу роль при усуненні недоліків сучасної системи освіти та сприянні трансформації ролі вчителя.

У своїй колонці для “Нової української школи” Олександр Елькін розповів:

• у яких напрямках розвивається ШІ в освіті;
• у чому переваги та ризики використання цієї технології;
• чи замінить віртуальний наставник живих вчителя, чи вчительку.

ПРО (НЕ) ІДЕАЛЬНИЙ ШТУЧНИЙ ІНТЕЛЕКТ

Жили-були хлопчики-близнюки, яких звали Золотий горобець та Срібний горобець. Їхні батьки загинули в автокатастрофі, тож діти потрапили до інтернату. Господиня закладу, мама Кім, дає кожному хлопчику по наставнику, який опікується ними та допомагає в навчанні.

Золотий горобець хоче великих досягнень, тож його наставник Атоман дає хлопчику змагальні завдання і ставить високі цілі. Срібний горобець – зовсім інший, бо має синдром Аспергера та схильність до творчості. Тож його наставник Соляріс працює з хлопчиком відповідно до його особливостей і розвиває його творчу натуру.

Цю історію я прочитав у книзі “Штучний інтелект 2041: 10 передбачень для майбутнього”, яку написали тайванський підприємець Лі Кай-Фу та китайський письменник-фантаст Чень Цюфань. У художній прозі вони розповідають про використання штучного інтелекту в різних сферах, зокрема, і в освіті. Наставниками Золотого і Срібного горобців були персонажі, яких хлопчики могли побачити лише у віртуальних окулярах. Атоман та Соляріс – витвори штучного інтелекту, який вивчив усі особливості дітей і запропонував їм індивідуальні підходи в навчанні. Мене вразило, що віртуальні інструменти використовуються і для соціалізації героїв оповідання. Наприклад, для брата із синдромом Аспергера був створений клас із віртуальними дітьми, які поводилися так само як і він, щоб йому не було самотньо.

Водночас оповідання показує, що Золотий горобець у погоні за вищими балами втрачає м’які навички й не вміє спілкуватися з людьми, а його прийомні батьки дуже переймаються тим, що не знають свого сина так, як знає його штучний інтелект.

У випадку з новітніми технологіями ми маємо брати до уваги як їхні переваги, так і наслідки, які не завжди очевидні. Ми ніколи не знаємо, до чого може спричинити упровадження тих чи інших інновацій. Як казав Стівен Кові, “ми можемо приймати будь-які рішення, але не можемо обирати наслідки цих рішень“. Тому говорячи про ШІ в освіті, маємо думати, що ми можемо зробити, щоб мати позитивний ефект.

ДВІ СИГМИ: МАЙСТЕРНІСТЬ ТА ІНДИВІДУАЛЬНЕ НАСТАВНИЦТВО

Останні 25 років увесь штучний інтелект в освіті працює на те, щоб технологічні розробки давали учнівству і студентству підходи майстерності й індивідуального наставництва. Це основа, що рухає велику галузь ШІ в освіті. Вона базується на концепції двох сигм, які сформулював американський психолог освіти Бенджамін Блум ще в 1984 році. За його спостереженнями, найбільш ефективними в освіті є два методи – навчання, спрямоване на майстерність, та індивідуальне наставництво учнівства та студентства.

Навчання, спрямоване на майстерність, передбачає, що учнівство має засвоїти базові концепції на 100 % і лиш після цього має переходити до нових тем та ідей. Цей метод можна ще більше підсилити персональним наставництвом, давати студентству індивідуальну траєкторію, базуючись на особистих здібностях до навчання. У результаті ці два підходи дають змогу покращити навчальні результати на два стандартні відхилення, які в статистиці називають сигмами. Наприклад, за розрахунками Блума, якщо в стандартному класі, де вчитель чи вчителька викладає для 30 учнів та учениць, найвищих результатів досягають 20 % учнівства, то при підході, спрямованому на майстерність, цей показник підвищується до 84 %, а при індивідуальному наставництві – до 98 %.

Попри разючі зміни, що відбулися і відбуваються у світі, освіта залишається приблизно такою ж, якою була сто років тому. Змінити підходи з універсального викладання на індивідуалізоване важко, бо дуже дорого забезпечити кожній дитині підхід майстерності й персональне наставництво. На відміну від України в усьому світі є нестача вчителів та вчительок, тому люди не зможуть забезпечити всім справедливу та всеосяжну якісну освіту, як того вимагає четверта ціль у декларації сталого розвитку ООН. Проте частково ці функції може взяти на себе штучний інтелект, і це вже відбувається.

МОНІТОРИНГ УСПІШНОСТІ, ВИЯВЛЕННЯ ПЛАГІАТУ ТА НАДОЛУЖЕННЯ ВТРАТ: ШТУЧНИЙ ІНТЕЛЕКТ ДЛЯ ОСВІТИ

Дослідники визначають ШІ як комп’ютерні системи, що взаємодіють зі світом і мають такі властивості, які зазвичай демонструють люди. За останні 20 років ця галузь зробила серйозний поступ, бо відбулося експоненційне зростання кількості інформації й значне підвищення потужності й збільшення можливостей комп’ютерів.

Штучного інтелекту стає все більше: уже зараз працює багато сервісів із його залученням, тому ми маємо готувати людей, як бути в освіті зі співпрацею із ШІ. Наразі цю технологію використовують в освіті, щоб автоматизувати рутинні завдання, які забирають багато часу в учасників освітнього процесу, і в цьому в ШІ може бути велика перевага.

В освіті є три напрямки розробок ШІ:

1. спрямовані на систему освіти. Сюди входять комп’ютерні системи, що допомагають керувати освітнім процесом і доставляти освітній продукт. До прикладу, це формування розкладу, контроль відвідуваності чи перевірка домашніх завдань. ШІ виконує і складніші завдання – про це свідчить британський проєкт OU Analyse, який використовує методи машинного навчання для моніторингу успішності учнівства та студентства і визначає тих учнів та учениць, що мають прогалини в знаннях і ризикують провалитися на тестах чи контрольних. Своїми висновками система ділиться з учительством, яке проводить додаткові заняття з такими дітьми;
2. спрямовані на учнівство. У цьому напрямку вже є багато розробок, що допомагають у навчальному процесі й роблять його індивідуалізованим. Так працює компанія Third Space Learning, що надає освітні послуги у Великобританії, Індії та на Шри-Ланці. Цей проєкт присвячений математиці й з’єднує дітей, що мають прогалини в знаннях, та вчительство, яке надає індивідуальні уроки. Тут ШІ оцінює знання дітей, рекомендує найбільш ефективний план навчання, перевіряє домашні завдання, а також слідкує за поведінкою учительства та учнівства на уроках. До прикладу, машина слідкує за рівнем уваги дитини й сигналізує педагогам, якщо увага знизилася. І навпаки – якщо вчитель чи вчителька говорить занадто швидко, то ШІ рекомендує їй чи йому трохи уповільнитися, щоб дитині було комфортніше. Над подібним проєктом ми працюємо і в Україні, і дуже хочемо, щоб такий досвід вивчення математики та й інших предметів став доступним і в нас;
3. спрямовані на вчительство. У цьому напрямку мало розробок, бо обов’язків у вчительства багато, і вони складні для їхнього переведення на комп’ютерну мову. Проте деякі з них можна автоматизувати. Це робить, до прикладу, віртуальна асистентка Джил Вотсон, яку розробили в Інституті технологій Джорджії, США. Джил обробляє запити на студентських форумах інституту. Оскільки більшість із них є типовими, то штучний інтелект може з легкістю обрати стандартну відповідь, і лише в деяких випадках скеровувати питання викладачам-людям.

На початку 2023 року міжнародна онлайн-платформа Tidio провела невелике опитування серед американського вчительства, запитавши, які найбільш привабливі для них перспективи має ШІ. Для більшості перевагою цієї технології став моніторинг успішності студентства й персональні рекомендації у випадку прогалин, здешевлення і краща доступність освіти, а також використання ШІ для виявлення плагіату й покращення адміністративних процесів у школах.

ЧИМ МИ РИЗИКУЄМО?

Разом із перевагами використання штучного інтелекту є і певні ризики. Деякі з них ми помітили в актуальному воєнному контексті – як, наприклад, автоматизація озброєння чи створення діп-фейків у інформаційній війні. Також постають численні виклики етичного плану, адже ШІ оперує масивами даних, зокрема, й персональних, які необхідно захищати.

У ШІ дуже часто використовується кероване навчання, тобто люди передають машині свій досвід. І всі їхні стереотипи, упередження також передаються їй. Тому системи із закладеними в них критеріями відбору можуть мати такі ж недоліки, як і люди, що мають гендерні упередження тощо.

Ще один виклик – власне збір даних. Щоб штучний інтелект працював коректно, йому необхідні великі обсяги даних, що збираються упродовж десятиліть. А із цим, зокрема, в українській освіті є проблеми, бо дані збираються фрагментарно, у них є особливості.

Враховуючи ці виклики, міжнародна організація ЮНЕСКО у 2021 році випустила аналітичний документ “ШІ та освіта” з рекомендаціями органам влади, які формують політики на державному рівні. У ньому фахівці та фахівчині організації поклалися на так званий Пекінський консенсус (висновки, до яких прийшли учасники та учасниці Міжнародної конференції із ШІ та освіти, що відбулася в Пекіні у 2019 році). ЮНЕСКО рекомендує країнам та урядам, зокрема, формувати такі політики, що будуть коректно працювати з даними, враховувати права людей та їхнє різноманіття, глибоко вивчати та аналізувати використання ШІ, просувати інноваційні методики штучного інтелекту в освіті, але при цьому на головне місце ставити людину.

ЩО БУДЕ З ОСВІТЯНАМИ?

В опитувальнику від Tidio учительство також запитували, які ризики вони бачать у використанні ШІ. Найпоширеніші відповіді були про те, що розробники комп’ютерних систем та педагоги не об’єднують зусилля, а тому розробки неефективні в навчальному процесі. Також учителі та вчительки виказали побоювання, що ШІ буде оцінювати класичні знання, а не найважливіші навички XXI століття, як-от креативність та комунікабельність, а також не зуміє побачити унікальні таланти учнівства, що не вписуються в традиційні схеми.

Власне, через ці недоліки ШІ дослідники не вбачають, що штучний інтелект замінить учительство в майбутньому. Ми регулярно бачимо на Всесвітньому форумі в Давосі списки професій майбутнього – одні зникають, інші з’являються, та вчительська професія залишається. Але це будуть трохи інші вчителі та вчительки, не ті, до яких ми всі звикли.

“Учительска професія буде розвиватися й адаптуватися до змін у потребах студентства та суспільства. Найуспішнішими стануть ті вчителі та вчительки майбутнього, які зможуть засвоїти нові технології та методи педагогіки й водночас фокусуватимуться на людських аспектах навчання“, – так відповів мені штучний інтелект на моє запитання про майбутнє учительства. Питання я ставив чатботу chatGPT, нині дуже популярному в широкого загалу. Лише за чотири дні від його релізу 30 листопада 2022 року до нього доєдналося понад мільйон користувачів, які запитують про все – від шансів Ілона Маска посісти крісло президента США до тенденцій усіляких сфер життя, зокрема, й освіти.

Дійсно, учительську професію чекає трансформація. Після розвантаження від рутинних задач, учительство зможе вирішувати конфлікти, навчати дітей м’яких навичок, фокусуватися на тому, що поки не вдається автоматизувати й брати участь у розробках ШІ.

“Люди-вчителі стануть рушійною силою, яка стимулюватиме критичне мислення, креативність, емпатію учнів і навички роботи в команді. Вчитель допомагатиме тим, хто заплутався, мотивуватиме тих, хто припинив рухатися вперед, і втішатиме тих, хто засмутився“, – так пишуть Лі Кай-Фу та Чень Цюфань про працю учительства майбутнього. Тобто учительство буде менше звертати увагу на зазубрювання, а розвиватиме емоційний інтелект учнівства, творчий потенціал і гнучкість. Саме тому ми в EdCamp Ukraine бачимо велику важливість упровадження програми соціально-емоційного та етичного навчання в українських школах – із часом воно стане чи не головною складовою навчального процесу, яку провадять люди, а не машини.

Олександр Елькін, голова ради EdCamp Ukraine

Титульне фото: futurenow.com.ua