Studying the readiness of rural teachers in the Republic of Sakha (Yakutia) to use artificial intelligence technologies

Введение / Introduction

Актуальность исследования обусловлена стремительным развитием технологий искусственного интеллекта (далее – ИИ) и их активным внедрением в различные сферы жизни, включая образование. Внедрение технологий искусственного интеллекта в образование признано одним из стратегических приоритетов государственной политики Российской Федерации. Это направление закреплено в «Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы» (утв. Указом Президента Российской Федерации от 09.05.2017 г. № 203) [1]. Кроме того, оно отражено в «Национальной стратегии развития искусственного интеллекта на период до 2030 года» (утв. Указом Президента Российской Федерации от 10 октября 2019 г. № 490), которая определяет ИИ как основу для создания персонифицированных и адаптивных образовательных систем [2].

В условиях глобальной цифровизации ИИ становится ключевым инструментом для персонализации обучения, автоматизации рутинных процессов и повышения эффективности педагогической деятельности. Однако большинство исследований и практических разработок сосредоточено больше на городских образовательных учреждениях с развитой инфраструктурой. Особую значимость данная проблема приобретает в контексте Республики Саха (Якутия), где географическая удаленность, местами слабая цифровая инфраструктура и ограниченный доступ к высокоскоростному Интернету в отдаленных малокомплектных школах, в том числе арктических районов, создают серьезные барьеры для внедрения современных технологий. Кроме того, сельские учителя сталкиваются с рядом специфических вызовов, таких как недостаток ресурсов и ограниченный доступ к современным технологиям и обучающим программам.

При этом потенциал ИИ для сельских школ огромен. Технологии могут компенсировать нехватку педагогических кадров за счет автоматизации части задач, обеспечить доступ к качественным образовательным ресурсам, несмотря на удаленность и персонализировать обучение с учетом особенностей каждого ученика. Однако без изучения готовности педагогов к использованию ИИ и разработки адаптированных программ повышения квалификации эти возможности могут остаться нереализованными.

Цель исследования – выявление уровня готовности учителей сельских школ Республики Саха (Якутия) к применению технологий ИИ в профессиональной деятельности.

Обзор литературы / Literature review

Осуществление качественной коммуникации между педагогом и учеником представляет собой фундамент доверительных отношений между обоими. Исследования эпистемического доверия указывают на то, что педагогическое взаимодействие на его основе помогает лучше переносить знания, умения и навыки в разные ситуации общения, что позволит обучающимся лучше адаптироваться и эффективнее решать возникающие перед ними коммуникативные задачи. Различные школы и направления предлагают собственные определения ИИ, которые отражают их теоретические позиции и практические задачи.

Ключевая концепция искусственного интеллекта была сформулирована в 1950‑х годах Марвином Минским и Джоном Маккарти, которых считают основателями этой дисциплины. Они определяли ИИ как «задачу создания машин, способных демонстрировать поведение, которое у человека мы характеризовали бы как разумное» [3].

В официальном документе Европейского союза “Communication Artificial Intelligence for Europe” искусственный интеллект трактуется как класс систем, проявляющих интеллектуальное поведение через анализ внешней среды и автономное принятие решений для достижения определенных целей [4].

В National Artificial Intelligence Initiative Act 2020 (США) дается следующее определение ИИ: это компьютерная система, которая на основе введенных человеком данных осуществляет восприятие физического и цифрового окружения; автоматически создает абстрактные модели этого окружения; применяет данные модели для формирования выводов (прогнозов, рекомендаций) или совершения действий [5].

Современные тенденции развития общества демонстрируют повышенный интерес к реализации потенциала искусственного интеллекта в различных областях, включая образовательную сферу, что подтверждается соответствующими нормативно-правовыми актами. Так, в Стратегии развития информационного общества в Российской Федерации на 2017–2030 годы подчеркивается необходимость внедрения цифровых технологий, включая ИИ, для развития информационного общества, что открывает новые возможности для модернизации образовательной среды [6]. В национальной программе «Цифровая экономика Российской Федерации» ИИ выделяется как ключевое направление для повышения эффективности государственных и социальных сфер через автоматизацию и персонализацию процессов [7]. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации акцентирует роль ИИ в создании инновационных образовательных инструментов и адаптивных обучающих систем [8]. Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года в Российской Федерации прямо направлена на развитие ИИ, включая его применение в образовании для улучшения качества обучения, анализа данных и поддержки принятия педагогических решений [9].

В научной литературе последних лет наблюдается значительное количество работ, посвященных вопросам адаптации ИИ-технологий в образовании.

В контексте рассмотрения потенциала искусственного интеллекта в педагогической практике мы будем опираться на определение, предложенное П. В. Сысоевым: «искусственный интеллект в образовании – это ряд современных технологий, позволяющих компьютеру на основе сбора и анализа больших объемов данных и программного моделирования разрабатывать и реализовывать методики обучения конкретным дисциплинам по индивидуальной траектории, имитировать речемыслительную деятельность человека для решения учебных, коммуникативных и профессиональных задач, осуществлять автоматизированный контроль овладения обучающимися учебным материалом, предоставлять им обратную связь и осуществлять аналитическую работу» [10].

По мнению И. В. Роберт, несмотря на то что современные технологии искусственного интеллекта демонстрируют значительный потенциал в сфере образования, реализуя такие функции, как анализ данных, планирование учебных процессов, логический вывод, автоматизированная оценка знаний и адаптивная подача учебного материала, ИИ-системы принципиально ограничены в способности к эмоциональному восприятию, творческому воображению, интуитивным решениям и другим когнитивным процессам, свойственным человеческому сознанию [11].

В работах Н. А. Шобонова, М. Н. Булаевой и С. А. Зиновьевой подчеркивается трансформационная роль искусственного интеллекта и нейросетевых технологий в образовании, которая проявляется в трех ключевых аспектах: создании персонализированных образовательных траекторий, автоматизации стандартных процессов и оптимизации профессионального самоопределения обучающихся [12].

В исследованиях Ю. Ф. Катхановой, Юй Си и А. И. Корыгина анализируется роль искусственного интеллекта в образовательной сфере, где особое внимание уделяется его вкладу в развитие мультимедийных технологий, анимационных решений и интеллектуальных онлайн-курсов, создаваемых с применением ИИ-технологий [13].

В своем исследовании И. О. Котлярова фокусируется на применении искусственного интеллекта в образовательной среде как особой социально-гуманитарной системе, где ключевое значение приобретают такие аспекты, как формирование межличностных коммуникаций, процессы личностной самоидентификации, механизмы социализации обучающихся, при одновременном решении задачи повышения эффективности образовательного процесса [14].

В своем исследовании Е. Ф. Мазанюк анализирует перспективы внедрения искусственного интеллекта в российскую школьную систему. Ученый прогнозирует грядущие кардинальные преобразования, которые по своей значимости могут сравниться с революционными изменениями промышленных эпох [15].

В своем исследовании Ф. Оуян, Т. А. Динь, В. Сюй демонстрируют актуальность этического осмысления применения ИИ в образовании, охватывая проблемы прав человека, разработки универсальных принципов и ответственного использования технологий [16].

Е. Я. Ярцева осуществляет многоаспектное исследование воздействия искусственного интеллекта на современную образовательную парадигму, уделяя особое внимание трансформации учебного процесса, модернизации педагогических практик, развитию образовательных технологий. Автор предлагает взвешенную оценку, рассматривая как позитивные эффекты, так и сопутствующие вызовы, такие как этические вопросы, риски нарушения конфиденциальности данных, опасность формирования технологической зависимости [17].

Ю. Н. Гамбеева и А. В. Глотова также отмечают риски, которые сопровождают процесс внедрения технологий ИИ в образование: «цифровой разрыв, этические аспекты, потенциальная зависимость от технологий, необходимость приобретения новых навыков и компетенций, влияние на структуру рынка труда» [18].

Р. А. Амиров и У. М. Билалова, анализируя перспективы интеграции искусственного интеллекта в высшую школу, подчеркивают принципиальную невозможность полной замены человеческого фактора технологическими решениями. По их мнению, несмотря на стремительное развитие ИИ-систем, они не способны воспроизвести фундаментальные человеческие качества: интуитивное мышление, творческий потенциал, способность к критическому анализу, когнитивную пластичность, а также эмоциональный интеллект, проявляющийся в эмпатии и доброжелательности [19].

О. И. Долгая выделяет следующие перспективные направления интеграции ИИ‑технологий в школьную образовательную практику: адаптация учебного процесса к индивидуальным особенностям учащихся, предоставление интеллектуальной репетиторской поддержки, автоматизированное выявление когнитивных пробелов, внедрение виртуальных педагогических ассистентов [20].

В своем исследовании О. М. Корчажкина выделяет такие приоритетные направления, как разработка школьных учебников и методических материалов по ИИ и преодоление основных проблем инженерного образования в школе [21].

М. А. Галагузова, Ю. Н. Галагузова, Г. Н. Штинова считают, что современные практико-ориентированные разработки в российском образовании реализуются преимущественно в трех направлениях: интеллектуальные обучающие системы с персонализированным подходом, диалоговые онлайн-платформы с виртуальными преподавателями и системы автоматизированной оценки различных видов учебных работ, включая творческие задания [22].

Е. З. Власова отмечает возможности использования технологий ИИ в профессиональной деятельности педагога в качестве образовательной технологии, как компонент содержания предпрофессионального обучения в школе и как инструмент профессионального и личностного развития педагога современной школы [23].

Ряд зарубежных исследований фокусируется на социально-гуманитарных последствиях ИИ, а не только на технических аспектах. Так, В. А. Грейман исследовал ИИ через призму прав человека, подчеркивая универсальные вызовы, связанные с этикой, регулированием и потенциальными угрозами для приватности и автономии личности в условиях развития технологий [24]. Л. Флориди, Дж. Коулз предложили унифицированную систему из пяти принципов для внедрения ИИ в общество, включая справедливость, прозрачность и подотчетность, акцентируя необходимость баланса между инновациями и этическими нормами [25]. Преподавание ответственного ИИ в высшем образовании, выделяя ключевые проблемы (например, предвзятость алгоритмов) и возможности (подготовка специалистов, способных разрабатывать этичные ИИ-системы), анализировали А. Тубелья, М. Мора-Кантальопс, Х. К. Ньевес [26].

Т. Фюттерер, С. Фишер и другие исследователи отмечают существенные трудности в процессе оценивания учебных достижений, особенно в части определения индивидуального вклада и уровня самостоятельности студентов при выполнении учебных заданий [27].

В работах зарубежных специалистов Дж. Делкера, Дж. Хайла и других подчеркивается контраст между ожидаемым и фактическим внедрением ИИ-технологий в образование. Авторы утверждают, что ликвидация этого дисбаланса откроет перспективы для индивидуального подхода в обучении, систем автоматического оценивания, управления образованием на основе анализа больших данных [28].

Важная роль цифровой компетентности педагога отмечается в ряде работ региональных ученых. Отмечаем мнение Е. А. Барахсановой, М. Е. Спиридоновой о том, что в контексте реализации цифровой трансформации образования от развития цифровых навыков педагогических кадров зависит эффективность организации дистанционного образования [29]. Г. И. Алексеева, С. Е. Ушницкая считают, что профессиональная компетентность учителя должна соответствовать вызовам современности: освоению новых технологий для решения профессиональных задач [30]. В другой статье Г. И. Алексеева, С. Е. Ушницкая также отмечают, что «функции и обязанности педагога должны постоянно подстраиваться под меняющиеся требования цифровизации и глобализации» [31]. Н. М. Павлов убежден, что успешной профессиональной деятельности сельского учителя в условиях цифровизации образования способствует развитие его цифровых компетенций [32].

Таким образом, несмотря на отсутствие единого определения искусственного интеллекта и сохраняющиеся дискуссии о его природе, современные исследования единодушно признают его трансформационный потенциал в образовании. ИИ открывает новые возможности за счет персонализации обучения, автоматизации рутинных процессов, анализа больших данных, но сталкивается с рядом ограничений, связанных с отсутствием эмоционального интеллекта, этическими рисками, цифровым неравенством и трудностями оценки индивидуального вклада обучающихся. Ключевой вызов заключается в поиске баланса между технологическими инновациями и сохранением гуманистической составляющей образования, что требует дальнейших междисциплинарных исследований, нормативного регулирования и разработки методических решений.

Материалы и методы / Materials and methods

В ходе исследования был применен комплекс методов, направленных на анализ уровня готовности сельских учителей Республики Саха (Якутия) к использованию технологий искусственного интеллекта (ИИ) в профессиональной деятельности. Методы исследования включали теоретический анализ, эмпирические методы сбора данных и статистическую обработку результатов.

Теоретический анализ. В работе использованы концепции и выводы отечественных и зарубежных исследователей, изучающих искусственный интеллект  в образовании. Основные подходы представлены в трудах:

̶        П. В. Сысоева [33] (определение ИИ в образовании);

̶        И. В. Роберт [34] (ограничения ИИ);

̶        Н. А. Шобонова и др. [35] (персонализация обучения);

̶        Ф. Оуяна и др. [36] (этические аспекты);

̶        Л. Флориди и Дж. Коулза [37] (принципы внедрения ИИ).

Также рассмотрены работы по цифровым компетенциям педагогов (Г. И. Алексеева [38], М. Е. Спиридонова, Е. А. Барахсанова [39]).

Проанализированы нормативные документы, включая Национальную стратегию развития искусственного интеллекта до 2030 года [40] и Стратегию научно-технологического развития Российской Федерации [41].

Эмпирические методы. Анкетирование: проведен опрос 345 учителей из 52 сельских школ 30 муниципальных районов Республики Саха (Якутия). Анкета включала шесть вопросов, направленных на выявление частоты использования ИИ, отношения к его применению в учебном процессе, а также потребностей в повышении квалификации. Опрос проводился на платформе Yandex с сентября по октябрь 2024 года. Тестирование: участники исследования прошли онлайн-тест на платформе tproger.ru для оценки уровня знаний о нейросетях. Тест состоял из семи вопросов, охватывающих базовые понятия и возможности нейросетевых технологий.

Методы математической статистики. Для обработки данных анкетирования и тестирования использовалась дескриптивная статистика (расчет процентных соотношений, средних значений) для представления результатов опроса; корреляционный анализ для выявления взаимосвязей между отношением учителей к ИИ и их уровнем знаний. Обработка данных выполнялась автоматически с помощью инструментов платформы Yandex и последующей верификации в программе Microsoft Excel.

Теоретический анализ позволил систематизировать существующие знания о возможностях и ограничениях ИИ в образовании. Анкетирование и тестирование обеспечили сбор первичных данных, отражающих реальную ситуацию в сельских школах. Математическая статистика использовалась для объективной интерпретации результатов и выявления значимых закономерностей.

Таким образом, сочетание теоретических и эмпирических методов обеспечило комплексный подход к исследованию, что соответствует требованиям научной достоверности и обоснованности выводов.

Результаты исследования / Research results

С целью выявления уровня профессиональной готовности учителей сельских школ региона к применению технологий ИИ в профессиональной деятельности был проведен опрос среди 345 сельских учителей из 52 школ 30 муниципальных районов республики: по русскому языку – 43, математике – 42, биологии ‒ 45, химии – 43, физике – 45, истории и обществознанию – 44, географии – 38, начальные классы – 45. Отбор сельских школ был осуществлен с учетом малокомплектности классов и удаленности школ. Вопросы составлены сотрудниками Центра непрерывного повышения профессионального мастерства с выбором одного ответа. Опрос состоял из шести вопросов. Результаты опроса представлены в таблице.

Результаты опроса по выявлению уровня профессиональной готовности
учителей сельских школ региона
к применению технологий ИИ в профессиональной деятельности

На первый вопрос «Как часто используете технологии искусственного интеллекта в учебном процессе?» 78% респондентов ответили, что они не используют технологии искусственного интеллекта в учебном процессе, 7% очень редко используют, 15% постоянно используют технологии искусственного интеллекта в учебном процессе.

На второй вопрос «Считаете ли Вы целесообразным применение учителем технологий искусственного интеллекта в учебном процессе?» мы получили ответы с расхождением мнений. 47% опрошенных считают целесообразным применение учителем технологий искусственного интеллекта в учебном процессе, 53% не считают целесообразным применение учителем технологий искусственного интеллекта в учебном процессе.

Можно отметить третий вопрос «Могут ли обучающиеся использовать технологии искусственного интеллекта во время учебного процесса и выполнении домашнего задания?»: 23% респондентов ответили, что они не согласны, чтобы дети использовали технологии искусственного интеллекта во время учебного процесса и выполнения домашнего задания, 37% частично согласны, чтобы дети использовали технологии искусственного интеллекта во время учебного процесса и выполнения домашнего задания, 40% опрошенных учителей категорически против применения детьми технологий искусственного интеллекта.

На четвертый вопрос «Назовите возможности, которые предоставляет учителю использование технологий искусственного интеллекта» 32% респондентов ответили, что технологии искусственного интеллекта помогают учителю в составлении плана урока, 27% – в генерации уникальных заданий и упражнений, 23% – в создании презентаций, 18% – в оценке результатов образовательной деятельности.

Пятый вопрос касался преимущества искусственного интеллекта по сравнению с естественным интеллектом. 43% опрошенных учителей отметили преимущество искусственного интеллекта в быстроте и скорости работы искусственного интеллекта при анализе больших данных и обобщении объемного материала; 35% – в исключении человеческого фактора и эмоциональных составляющих человека, объективности суждений. 14% респондентов преимущество искусственного интеллекта видят в умении прогнозировать результаты исследования, 8% – в обеспечении информационной безопасности.

Шестой вопрос был направлен на определение пожеланий и потребностей учителей, какие курсы повышения квалификации, мероприятия, семинары они хотели бы посетить. По результатам опроса 36% респондентов отметили курсы повышения квалификации «Нейросеть для самообразования», 33% – «Нейросеть для решения профессиональных задач», 27% – «Искусственный интеллект с нуля», 4% – «Как упростить жизнь с помощью нейросетей».

После проведения опроса сельским учителям было предложено пройти тестирование на сайте tproger.ru «Что ты знаешь о нейросетях». Тестирование состоит из семи вопросов. Результаты тестирования показали, что 89% респондентов недостаточно знают о нейросетях.

На основе анализа данных опроса и тестирования сельских учителей Республики Саха (Якутия) в Институте развития образования и повышения квалификации была разработана образовательная программа, направленная на формирование компетенций в области применения ИИ в педагогической практике.

Программа состоит из четырех ключевых блоков, учитывающих запросы педагогов и выявленные дефициты знаний:

1. Блок «Основы искусственного интеллекта в образовании» (формирование базового понимания ИИ, его возможностей и ограничений).

2. Блок «ИИ для подготовки и проведения уроков» (использование ИИ для оптимизации рабочего процесса).

3. Блок «ИИ для оценки и обратной связи» (освоение инструментов автоматизированной проверки работ и анализа успеваемости).

4. Блок «Внедрение ИИ в профессиональное развитие педагога» (возможности ИИ в самообразовании и методической работе).

Слушатели получают возможность пройти курсы как в очном, так и в дистанционном формате (вебинары, видеоуроки, интерактивные задания), с разбором реальных примеров, выполнением проектов, также осуществляется послекурсовое сопровождение кураторами в виде консультаций, обсуждения кейсов. В качестве итоговой аттестации, помимо тестирования, слушатели разрабатывают методический проект с применением ИИ (например, серию уроков с использованием нейросетей).

Ожидаемые результаты:

̶        учителя научатся применять ИИ для повседневных задач (планирование, проверка работ);

̶        снизится уровень технологической тревожности благодаря пониманию возможностей и границ ИИ;

̶        появится банк методических разработок с использованием ИИ, адаптированный для сельских школ.

Программа будет адаптироваться на основе обратной связи педагогов, чтобы оставаться актуальной в условиях быстрого развития технологий.

Заключение / Conclusion

Проведенное исследование позволило выявить ключевые аспекты готовности сельских учителей Республики Саха (Якутия) к применению технологий искусственного интеллекта (ИИ) в профессиональной деятельности. Результаты показали, что, несмотря на значительный потенциал ИИ для оптимизации педагогического процесса, большинство педагогов (78%) не используют эти технологии в работе, что обусловлено недостаточной осведомленностью, скептицизмом и ограниченным доступом к цифровым ресурсам. При этом 36% учителей выразили заинтересованность в обучении, что свидетельствует о наличии запроса на повышение квалификации в данной области.

Разработанная четырехмодульная программа повышения квалификации, включающая основы ИИ, его применение в подготовке уроков, оценке знаний и профессиональном развитии, направлена на преодоление выявленных барьеров. Программа реализуется в дистанционном формате, что особенно актуально для сельских школ, и предусматривает практико-ориентированный подход, включая создание банка методических разработок. Ожидается, что ее внедрение позволит повысить цифровую грамотность педагогов и снизить уровень технологической тревожности, а также создать адаптированные инструменты для работы в условиях сельских школ.

Перспективы дальнейших исследований связаны с мониторингом эффективности программы, изучением долгосрочного влияния ИИ на качество образования и разработкой этических рекомендаций для использования технологий. Важным направлением является также адаптация программы для других регионов с учетом их специфики. Таким образом, исследование вносит вклад в решение актуальной задачи цифровой трансформации образования в сельской местности, сочетая теоретическую систематизацию знаний с практическими решениями.