Исследовательский проект «Применение искусственного интеллекта на уроках литературного чтения в начальной школе»

Автор: Пихтирева Татьяна Николаевна

Организация: МОУ «Новогореловская школа»

Населенный пункт: Ленинградская область, г.Санкт-Петербург, п.Новогорелово

Автор: Шумилова Лидия Владимировна

Организация: МОУ «Новогореловская школа»

Населенный пункт: Ленинградская область, г.Санкт-Петербург, п.Новогорелово

Автор: Волжанина Елена Сергеевна

Организация: МОУ «Новогореловская школа»

Населенный пункт: Ленинградская область, г.Санкт-Петербург, п.Новогорелово

Автор: Грибова Татьяна Васильевна

Организация: МОУ «Новогореловская школа»

Населенный пункт: Ленинградская область, г.Санкт-Петербург, п.Новогорелово

Введение

Современное образование стремится к персонализации и вовлеченности, и искусственный интеллект (ИИ) становится мощным инструментом для достижения этих целей. В начальной школе, где закладываются основы обучения, применение ИИ может значительно улучшить процесс усвоения знаний и развить интерес к учёбе. Искусственный интеллект начинает активно внедряться в различные сферы жизни, в том числе в систему образования. Современные технологии открывают новые возможности для педагогов, позволяя сделать обучение более интерактивным, интересным и эффективным.
В связи с чем, заместителем директора по учебно-воспитательной работе МОУ "Новогореловская школа" была поставлена задача провести исследование о возможностях применения искусственного интеллекта в школе.
Данный исследовательский проект посвящён изучению возможностей применения технологий искусственного интеллекта на уроках литературного чтения в начальной школе. Литературное чтение играет ключевую роль в формировании читательской грамотности, развитии речи, воображения и эмоционального интеллекта младших школьников. Использование ИИ на этих уроках может предложить новые подходы к анализу текста, стимулировать творческое мышление и повысить интерес к чтению. В рамках проекта будут изучены существующие ИИ-инструменты и проведена оценка возможности и эффективности внедрения ИИ в учебный процесс.

Актуальность темы

Актуальность данного исследования обусловлена несколькими факторами.

Во-первых, это повышение эффективности обучения. ИИ может предложить индивидуализированный подход к обучению, учитывая особенности каждого ученика. Это особенно важно в начальной школе, где закладываются основы знаний и навыков.
Во-вторых, развитие интереса к чтению: использование ИИ может сделать уроки литературного чтения более интерактивными и увлекательными, что способствует повышению мотивации к чтению у младших школьников.
В-третьих, формирование цифровой грамотности, как одной из составляющих функциональной грамотности: внедрение ИИ в образовательный процесс позволяет ученикам знакомиться с новыми технологиями и развивать навыки, необходимые для жизни в цифровом мире.
В-четвертых, это подготовка к будущему: мы все понимаем, что в ближайшее время ИИ будет играть все более важную роль в различных сферах жизни. Ознакомление с ИИ в школе поможет ученикам лучше подготовиться к будущим вызовам и возможностям.
И в-пятых, недостаточная изученность вопроса: несмотря на растущий интерес к ИИ в образовании, исследований, посвящённых конкретному применению ИИ на уроках литературного чтения в начальной школе, пока недостаточно. Данный проект призван хоть немного заполнить этот пробел и показать нашим коллегам, как мы можем использовать ИИ в своей профессиональной деятельности. Таким образом, исследование применения искусственного интеллекта на уроках литературного чтения в начальной школе является актуальным и перспективным направлением, способным внести значительный вклад в модернизацию образовательного процесса и повышение качества обучения.

 

Цель исследования

Цель исследования - изучить уровень вовлечённости учащихся в образовательный процесс и эффективность запоминания информации при использовании классических методов обучения и технологий искусственного интеллекта.
Определить возможности и перспективы применения искусственного интеллекта (ИИ) на уроках литературного чтения в начальной школе для повышения эффективности обучения, развития интереса к чтению и формирования ключевых компетенций учащихся.

 

Задачи исследования

Проанализировать теоретические основы использования искусственного интеллекта в образовании и специфику применения технологий искусственного интеллекта на уроках литературного чтения.

Изучить существующие программные продукты и онлайн-сервисы, основанные на технологиях искусственного интеллекта, которые могут быть использованы на уроках литературного чтения в начальной школе.

Подготовить образовательный контент с использованием ИИ-технологий (анимация портрета, добавления персонифицированности в сгенерированные ИИ видео).

Провести экспериментальный урок с подходящими для нас инструментами искусственного интеллекта в условиях реального образовательного процесса, оценить их эффективность и сравнить его с традиционным уроком.

Сформулировать выводы о возможностях и ограничениях применения технологий искусственного интеллекта на уроках литературного чтения в начальной школе, оценив уровень вовлечённости и запоминания информации у учащихся в обоих случаях.

Проанализировать обратную связь от родителей и учащихся.

 

Методы исследования

Для достижения целей и решения задач, которые были упомянуты выше, в данном исследовании использовались следующие методы:

Теоретический. Был анализ научной литературы, педагогических исследований, методических разработок, нормативных документов.

Эмпирические методы:

педагогическое наблюдение: фиксировалась реакция учеников на уроках литературного чтения на одну и ту же информацию, изложенную с использованием инструментов ИИ и традиционного урока.

эксперимент: сравнение результатов урока с использованием ИИ и т традиционного урока.

опрос: были опрошены учителя, вовлечённые в проект, учащиеся и родители для выявления их отношения к использованию ИИ в образовательном процессе.

анализ результатов учебной деятельности: оценка уровня понимания и запоминания информации.

 

Основная часть

1. Подготовительный этап

Создание образовательного контента:

Для эксперимента были разработаны анимации с использованием технологий дипфейка (подделка голоса или внешности человека на фото или видео, созданная с помощью искусственного интеллекта и нейросетей). Использовались созданные ИИ анимации с “ожившими” портретами Александра Сергеевича Пушкина, Константина Дмитриевича Ушинского, Валентины Александровны Осеевой, а также анимационный видео ролик о небылицах. Текст был адаптирован ИИ для младших школьников, а сам образ обращался к детям по имени, что усиливало эффект личного общения.

 

Сценарий традиционного урока:

На традиционном уроке биография Пушкина была представлена учителем в форме рассказа с использованием иллюстраций, заметок на доске, аудио ряда.

Сценарий урока с ИИ:

Вместо рассказа учителя дети смотрели заранее подготовленный анимационный ролик, где "ожившие" писатели сами рассказывали о себе, дополняя повествование своей мимикой и жестами, личными, поимёнными обращениями к детям.

 

2. Этап проведения уроков

В исследовании принимали участие три первых класса МОУ "Новогореловской школы": 1 "А", 1 "Б", 1 "В". Экспериментальные уроки проводились под руководством классных руководителей Грибовой Татьяны Васильевны, Шумиловой Лидии Владимировны, Волжаниной Елены Сергеевны.

 

Структура эксперимента:

1. Первый урок – традиционный, с классическими методами преподавания.

2. Второй урок – с использованием технологий ИИ.

 

Реакция на традиционный урок:

Дети слушали биографию поэта, однако вовлечённость выражалась не столь ярко. Работали на уроке дети, которые постоянно активно себя проявляют в процессе обучения. Учащиеся задавали вопросы, но активность была средней, обычной.

Реакция на урок с ИИ:

Ученики первых классов замерли, увидев "ожившего" Пушкина, Ушинского, Осееву. Образы писателей, которые обращались к ним по именам, вызвали удивление и восторг. Учащиеся активно обсуждали увиденное, задавали вопросы, делились впечатлениями. После просмотра видео о небылицах, дети с лёгкостью на другой день рассказали всё, что было на прошлом уроке. Интерес к происходящему на уроке с использованием ИИ был у всех учащихся.

3. Результаты эксперимента

Сравнительный анализ вовлечённости:

- На традиционном уроке вовлечённость была умеренной: около 60% детей активно участвовали в обсуждении.

- На уроке с ИИ вовлечённость значительно выросла: 100% учащихся активно включались в обсуждение, задавали вопросы и делились эмоциями.

 

Сравнительный анализ запоминания:

По итогам выполнения заданий:

- После традиционного урока правильно ответили на вопросы о биографии Пушкина 65% учащихся.

- После урока с ИИ – 95% учащихся, причём ответы были более развёрнутыми.

 

Реакция родителей:

Опросы родителей показали, что они из них положительно оценивают использование Искусственного Интеллекта на уроках, так как такие уроки вызывают у детей интерес и дети с большим интересом обсуждают урок дома. Что редко бывает после традиционного урока.

 

 

 

 

Выводы

Выводы исследования (ожидаемые):

использование ИИ на уроках литературного чтения может значительно повысить эффективность обучения, способствуя более глубокому пониманию текста, развитию творческого мышления и формированию устойчивого интереса к чтению.

Использование ИИ на уроках литературного чтения способствует увеличению вовлечённости учащихся. Внимание и интерес к материалу значительно возрастают благодаря использованию визуальных и интерактивных технологий.

Определенные ИИ-инструменты и платформы обладают наибольшим потенциалом для использования на уроках литературного чтения в начальной школе.

Важно учитывать возможные риски и ограничения, связанные с использованием ИИ (например, зависимость от технологий, снижение роли учителя, что, на наш взгляд, недопустимо) и разрабатывать стратегии их преодоления.

Неожиданный вывод исследования:
Однако в результате исследования у нас был и неожидаемый вывод. Начиная изучать ИИ, мы обратились к людям возрастной категории 18-35 лет, полагая, что в силу молодости, стремления к техническим новинкам, они помогут нам разобраться с онлайн-сервисами. Но столкнулись с тем, что несмотря на активное использование технологий, молодые люди часто имеет поверхностное представление об искусственном интеллекте. Многие молодые люди обладают теоретическими знаниями об ИИ, но не имеют достаточного опыта практического применения этих знаний в реальных проектах. Большинство пользователей знакомы с ИИ на уровне использования голосовых помощников (Siri, Google Assistant, Алиса), рекомендательных систем (Netflix, YouTube, онлайн-магазины), чат-ботов и систем распознавания лиц. Существует значительный разрыв между теоретическими знаниями и практическим опытом, а также неравномерное распределение знаний в зависимости от образования и профессиональной деятельности.

 

Перспективы исследования

Расширение спектра используемых ИИ-инструментов и платформ.

Разработка новых методических приёмов и сценариев уроков с использованием ИИ.

Создание адаптированных учебных материалов и онлайн-курсов по литературному чтению с применением ИИ.

Расширения исследования на старшие классы и другие предметы.

Проведение долгосрочных исследований для оценки влияния ИИ на формирование читательской культуры и литературного вкуса учащихся.

Распространение опыта использования ИИ на другие предметы начальной школы.

Изучение этических аспектов использования ИИ в образовании и разработка рекомендаций по их учёту.

Заключение

Проведённое исследование показало, что искусственный интеллект обладает значительным потенциалом для обогащения уроков литературного чтения в начальной школе. ИИ может выступать в роли ценного помощника учителя, предоставляя инструменты для персонализации обучения, стимулирования интереса к чтению и развития творческих способностей учащихся. Однако успешное внедрение ИИ требует тщательно продуманного подхода, учёта возрастных особенностей детей и понимания возможных рисков. Важно рассматривать ИИ не как замену традиционным методам обучения, а как инструмент, который может их дополнить и расширить. Дальнейшие исследования в этой области должны быть направлены на разработку эффективных методик использования ИИ, создание адаптированных образовательных материалов и оценку долгосрочного влияния ИИ на формирование читательской культуры и литературного вкуса учащихся. Только при таком подходе мы сможем в полной мере реализовать потенциал ИИ в образовании и подготовить новое поколение к жизни в эпоху цифровых технологий.

Уверены, что этот эксперимент, вызвавший изумление и интерес у ребят первых классов, так же получит положительную реакцию у других школьников и их родителей, готовых поддержать новые формы обучения.

 

Список литературы и технологий

1. Современные технологии дипфейк (Deep Nostalgia, D-ID, Avatarify).

2. Программное обеспечение для создания анимации портретов (Renderforest, Invideo Al, Filmora, Visper,HeyGen, Vozo Al, Caspersky).

3. Практические рекомендации по внедрению ИИ в образовательный процесс.

 

Приложения

1. Фотографии с уроков
2. Скрины отзывы родителей.

Полный текст статьи см. приложение

1. file0.docx (1,0 МБ)

Опубликовано: 29.03.2025