Аннотация. Қазіргі білім беру жүйесінің цифрлық трансформациясы оқу үдерісіне жаңа технологияларды енгізуді талап етеді. Солардың ішінде жасанды интеллект технологиялары оқыту мазмұнын жаңартуға, білім алушылардың жеке ерекшеліктерін ескеруге, оқу материалдарын тиімді меңгертуге және мұғалімнің кәсіби қызметін оңтайландыруға мүмкіндік беретін маңызды құралдардың бірі болып отыр. Әсіресе математика пәнін оқыту барысында жасанды интеллектті пайдалану оқушылардың логикалық ойлауын, есеп шығару дағдыларын, математикалық сауаттылығын және өздігінен білім алу қабілетін дамытуға жағдай жасайды. Жасанды интеллект негізіндегі платформалар есептердің шешу жолдарын түсіндіруге, оқушының жіберген қателерін анықтауға, жеке деңгейіне сәйкес тапсырмалар құрастыруға, оқу нәтижесін талдауға және жедел кері байланыс беруге мүмкіндік береді. Сонымен қатар мұндай технологиялар мұғалімнің сабаққа дайындалу уақытын үнемдеп, дидактикалық материалдар мен сараланған тапсырмаларды әзірлеуге көмектеседі. Мақалада математика сабағында жасанды интеллект технологияларын қолданудың негізгі мүмкіндіктері, олардың оқу үдерісіндегі тиімділігі, оқушы мен мұғалім қызметіне тигізетін әсері қарастырылады. Жасанды интеллектті педагогикалық мақсатқа сай және жауапкершілікпен қолданудың маңыздылығына назар аударылады.
Қазіргі қоғамда ақпараттық технологиялардың қарқынды дамуы адамның білім алу, ақпарат іздеу, мәселе шешу және шешім қабылдау тәсілдерін түбегейлі өзгертуде. Цифрлық технологиялар білім беру саласының да ажырамас бөлігіне айналып, дәстүрлі оқыту әдістерін жаңа педагогикалық тәсілдермен толықтыруға мүмкіндік берді. Соңғы жылдары білім беру жүйесінде ерекше назар аударылып отырған технологиялардың бірі – жасанды интеллект. Жасанды интеллект адамның ойлау, талдау, салыстыру, ақпаратты өңдеу, белгілі бір заңдылықтарды анықтау сияқты әрекеттерін компьютерлік жүйелер арқылы орындауға бағытталған технологиялар жиынтығы болып табылады. Оның мүмкіндіктері білім беру саласында мұғалім мен оқушының қызметін ұйымдастырудың жаңа формаларын қалыптастыруда.
Математика пәні оқушыдан тек формулаларды жаттауды немесе белгілі бір алгоритм бойынша есеп шығаруды ғана емес, логикалық ойлауды, талдауды, салыстыруды, дәлелдеуді және алынған нәтижені негіздеуді талап етеді. Сондықтан математика сабағында білім алушылардың ойлау әрекетін белсендіретін, өздігінен ізденуге мүмкіндік беретін және оқушының білім деңгейіне сәйкес жұмыс ұйымдастыратын құралдарды қолдану маңызды. Осы тұрғыдан алғанда жасанды интеллект технологиялары математика пәнін оқытудың мүмкіндіктерін кеңейтеді.
Дәстүрлі сабақ барысында мұғалім сыныптағы барлық оқушыға бір мезгілде білім береді. Алайда әр оқушының математикалық дайындығы, ақпаратты қабылдау жылдамдығы, есеп шығару қабілеті мен қызығушылығы әртүрлі болады. Бір оқушы жаңа тақырыпты жылдам меңгерсе, екінші оқушыға оны бірнеше рет түсіндіру қажет болуы мүмкін. Мұндай жағдайда мұғалімнің әр білім алушыға жеке уақыт бөлуі әрдайым мүмкін бола бермейді. Жасанды интеллектке негізделген цифрлық құралдар осы мәселені шешуге көмектесе алады. Олар оқушының орындаған тапсырмаларын талдап, оның қиналып жүрген тақырыптарын анықтай алады және сол білім алушыға сәйкес қосымша тапсырмалар ұсына алады.
Мысалы, оқушы квадрат теңдеулер тақырыбы бойынша есептер орындау кезінде дискриминантты анықтауда бірнеше рет қате жіберсе, жасанды интеллект жүйесі осы қатені байқап, дәл сол дағдыны дамытуға бағытталған қосымша есептер ұсынуы мүмкін. Ал тақырыпты жақсы меңгерген білім алушыға күрделілігі жоғары тапсырмалар беру арқылы оның оқу қарқынын бәсеңдетпей дамытуға болады. Бұл оқытуды дараландыру қағидатын жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Нәтижесінде әрбір оқушы өзінің білім деңгейіне және оқу қарқынына сәйкес жұмыс жасайды.
Жасанды интеллекттің математика сабағындағы тағы бір маңызды мүмкіндігі – есептердің шешу жолдарын кезең-кезеңімен түсіндіру. Кей жағдайда оқушы есептің соңғы жауабын білгенімен, сол нәтижеге қалай жету керектігін түсінбеуі мүмкін. Ал математиканы меңгеруде дұрыс жауаптан гөрі шешу жолын түсіну маңызды. Жасанды интеллект негізіндегі құралдар теңдеу шешу, функцияны зерттеу, өрнектерді ықшамдау, геометриялық есептерді талдау немесе ықтималдыққа байланысты тапсырмаларды орындау кезінде аралық әрекеттерді түсіндіре алады. Мұндай мүмкіндік оқушыға өз қатесін табуға және есеп шығару алгоритмін жақсы түсінуге жағдай жасайды.
Дегенмен жасанды интеллектті тек дайын жауап алудың құралы ретінде қабылдау дұрыс емес. Егер оқушы есепті өздігінен орындамай, барлық тапсырманың жауабын жасанды интеллекттен көшіріп алатын болса, оның математикалық ойлау қабілеті дамымайды. Сондықтан мұғалім оқушыларға жасанды интеллектпен дұрыс жұмыс істеу мәдениетін қалыптастыруы қажет. Оқушы технологияны өзінің орнына ойлайтын құрал ретінде емес, ойлауына көмектесетін кеңесші ретінде қолдануды үйренуі тиіс. Мысалы, «осы есептің жауабын шығар» деген сұрақтың орнына «есепті шешудің алғашқы қадамын түсіндір», «менің шешу жолымдағы қатені тап», «осы есепке ұқсас тағы екі тапсырма құрастыр» немесе «бұл формуланың не үшін қолданылатынын түсіндір» сияқты сұрақтар қою тиімді.
Математика пәні мұғалімі үшін де жасанды интеллекттің мүмкіндіктері ауқымды. Мұғалім сабаққа дайындалу барысында әртүрлі деңгейдегі есептерді іріктеуге, мәтіндік есептер құрастыруға, тест тапсырмаларын дайындауға, бағалау критерийлері мен дескрипторларды әзірлеуге көп уақыт жұмсайды. Жасанды интеллект осы жұмыстардың бір бөлігін автоматтандыруға көмектеседі. Мысалы, мұғалім белгілі бір тақырыпқа арналған үш деңгейлі тапсырмалар құрастыруды сұрай алады. Нәтижесінде білім алушылардың дайындық деңгейіне сәйкес жеңіл, орташа және күрделі тапсырмалар алуға мүмкіндік туады. Мұғалім ұсынылған материалдарды тексеріп, оқу мақсатына сәйкес келетіндерін таңдап, қажетті түзетулер енгізеді.
Жасанды интеллект саралап оқытуды ұйымдастыруда да тиімді. Бір сыныпта математикалық қабілеті жоғары, орта деңгейдегі және қосымша қолдауды қажет ететін оқушылар болуы мүмкін. Мұндай жағдайда барлығына бірдей тапсырма беру кейбір оқушылар үшін тым жеңіл, ал басқалары үшін күрделі болуы ықтимал. Жасанды интеллект көмегімен бір оқу мақсатына негізделген, бірақ күрделілік деңгейі әртүрлі тапсырмалар жасауға болады. Мысалы, пайыз тақырыбы бойынша бір топқа қарапайым пайызды есептеу тапсырмасы, екінші топқа өмірлік жағдаймен байланысты мәтіндік есеп, ал қабілеті жоғары оқушыларға бірнеше амалдан тұратын қаржылық сауаттылық есебі ұсынылуы мүмкін.
Математика сабағында жасанды интеллектті қолданудың ерекше бағыттарының бірі – оқушының қатесін талдау. Дәстүрлі бағалау кезінде мұғалім оқушының жауабының дұрыс немесе бұрыс екенін анықтайды. Ал жасанды интеллект жүйелері кей жағдайда қатенің пайда болу себебін де анықтауға көмектеседі. Мысалы, оқушы теңдеуді шешу барысында таңба ауыстырудан қате жіберді ме, формуланы дұрыс қолданбады ма немесе есептеу кезінде арифметикалық қате жіберді ме – осындай ерекшеліктерді талдау арқылы нақты кері байланыс беруге болады. Бұл қалыптастырушы бағалау үдерісінің тиімділігін арттырады.
Оқушылар үшін жедел кері байланыстың маңызы зор. Егер білім алушы орындаған тапсырмасының нәтижесін бірнеше күннен кейін ғана білсе, ол өзінің қандай жерде қате жібергенін ұмытып қалуы мүмкін. Ал цифрлық платформа тапсырманы орындаған сәтте кері байланыс берсе, оқушы қатесін бірден түзете алады. Мұндай әрекет білімді бекітуді жеңілдетеді және оқушының өз оқуына жауапкершілікпен қарауына ықпал етеді.
Жасанды интеллект математика сабағын өмірмен байланыстыру мүмкіндігін де арттырады. Мұғалім белгілі бір математикалық тақырыпқа байланысты күнделікті өмірден мысалдар, практикалық есептер мен жағдаяттар құрастыра алады. Мысалы, пайыз тақырыбында банктік салымдар мен жеңілдіктерді есептеу, функция тақырыбында қозғалыс пен уақыт арасындағы тәуелділікті зерттеу, статистика тақырыбында оқушыларға таныс мәліметтерді талдау, геометрияда құрылыс немесе дизайн саласына қатысты есептер дайындауға болады. Мұндай тапсырмалар математиканың тек оқулықтағы формулалар жиынтығы емес, күнделікті өмірде қолданылатын маңызды құрал екенін көрсетуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар жасанды интеллект оқушының зерттеушілік қабілетін дамытуға ықпал етеді. Математика сабағында кейбір тапсырмаларды бірнеше тәсілмен шешуге болады. Мұғалім білім алушыларға бір есептің әртүрлі шешу тәсілдерін жасанды интеллект көмегімен зерттеп, олардың тиімділігін салыстыруды ұсына алады. Мәселен, теңдеулер жүйесін алмастыру тәсілімен, қосу тәсілімен және графиктік тәсілмен шешіп, әр әдістің артықшылықтары мен қолданылу жағдайларын талдау оқушылардың математикалық ойлауын тереңдетеді. Бұл жағдайда жасанды интеллект дайын жауаптың көзі емес, зерттеу жүргізуге көмектесетін интеллектуалдық құрал қызметін атқарады.
Жасанды интеллект технологиялары математикалық терминдерді, формулаларды және күрделі ұғымдарды түсіндіру кезінде де пайдалы болуы мүмкін. Кейбір оқушы оқулықтағы ғылыми анықтаманы бірден түсінбеуі ықтимал. Мұндай жағдайда белгілі бір ұғымды қарапайым тілмен, мысал арқылы немесе оқушының жас ерекшелігіне сәйкес түсіндіруді сұрауға болады. Мысалы, функция ұғымын күнделікті өмірдегі тәуелділіктермен, ықтималдықты ойын жағдайларымен, пропорцияны дүкендегі тауар бағасымен байланыстырып түсіндіру оқушының тақырыпты қабылдауын жеңілдетеді.
Осылайша жасанды интеллект математика сабағында білім алушының жеке оқу траекториясын қалыптастыруға, есеп шығару барысын түсіндіруге, жедел кері байланыс беруге, сараланған тапсырмалар дайындауға және мұғалімнің күнделікті жұмысын жеңілдетуге мүмкіндік береді. Алайда аталған технологиялардың нақты педагогикалық тиімділігі оларды сабақта қандай мақсатпен және қандай әдістемемен қолдануға байланысты. Сондықтан жасанды интеллектті математика пәніне енгізу барысында мұғалімнің педагогикалық жетекшілігі, тапсырмалардың сапасы және оқушының технологияны саналы қолдануы негізгі талаптардың қатарында болуы тиіс.
Жасанды интеллектті математика сабағында тиімді қолданудың маңызды шарттарының бірі – оны оқу мақсатына сай таңдау. Кез келген жаңа технология өздігінен білім сапасын арттырмайды. Оның тиімділігі мұғалімнің педагогикалық мақсатына, қолданылатын тапсырманың мазмұнына және білім алушының жас ерекшелігіне байланысты болады. Сондықтан мұғалім ең алдымен «Жасанды интеллект бұл сабақта қандай мәселені шешуге көмектеседі?» деген сұраққа жауап беруі қажет. Егер технологияны қолдану оқушының есепті түсінуіне, өз қатесін анықтауына, бірнеше шешу тәсілін салыстыруына немесе оқу материалын терең меңгеруіне жағдай жасаса, онда оның педагогикалық мәні жоғары болады.
Математика сабағында жасанды интеллектті жаңа тақырыпты түсіндіру, білімді бекіту, қайталау, қалыптастырушы бағалау және оқушының өздік жұмысы барысында қолдануға болады. Жаңа тақырыпты түсіндіру кезеңінде мұғалім күрделі математикалық ұғымды қарапайым мысалдар арқылы түсіндіруге арналған материалдар дайындай алады. Мысалы, сызықтық функция тақырыбын оқыту кезінде өмірдегі температура өзгерісі, жол мен уақыт арасындағы байланыс, белгілі бір қызметтің құны сияқты мысалдарды қолдану арқылы функцияның мағынасын түсіндіруге болады. Жасанды интеллект мұғалім ұсынған оқу мақсатына сәйкес бірнеше түрлі мысал әзірлеп, олардың ішінен сынып деңгейіне сай келетіндерін таңдауға мүмкіндік береді.
Білімді бекіту кезеңінде жасанды интеллект көмегімен бір тақырып бойынша бірнеше нұсқада тапсырмалар құрастыру тиімді. Мысалы, бөлшектерді қосу және азайту тақырыбы бойынша оқушыға белгілі бір деңгейдегі он тапсырма ұсынылып, олардың нәтижесіне қарай келесі тапсырмалардың күрделілігі өзгертілуі мүмкін. Егер білім алушы тапсырмаларды дұрыс орындаса, оған күрделірек есептер беріледі. Ал бірнеше қате жіберген жағдайда қосымша түсіндіру мен жеңілдетілген тапсырмалар ұсынылады. Бұл бейімделген оқыту элементтерін жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Математика пәнін оқыту барысында есеп шығару мәдениетін қалыптастыру ерекше маңызға ие. Оқушы есептің шартын дұрыс түсініп, қажетті мәліметтерді анықтап, шешу жоспарын құрып, математикалық амалдарды орындап, соңында жауабын тексеруі тиіс. Жасанды интеллект осы кезеңдердің әрқайсысында көмекші құрал ретінде қолданылуы мүмкін. Мысалы, оқушы мәтіндік есепті түсінуде қиналса, жасанды интеллекттен есептің шартын қысқаша түсіндіруді немесе белгілі және белгісіз шамаларды ажыратуға көмектесуді сұрай алады. Бірақ есептің барлық шешімін бірден алу орнына оқушыға бағыттаушы сұрақтар беру әлдеқайда пайдалы. Осындай тәсіл оқушының өздігінен ойлауына мүмкіндік береді.
Мұғалім жасанды интеллектті оқушының математикалық тілін дамыту үшін де пайдалана алады. Математикада есептің шешімін табу ғана емес, оны дұрыс түсіндіру, математикалық терминдерді орынды қолдану, дәлелдеу және өз ойын жүйелі жеткізу маңызды. Жасанды интеллект оқушы жазған математикалық түсіндірмені талдап, оның логикалық байланысын жақсартуға көмектесе алады. Мысалы, білім алушы геометриялық есептің дәлелдеуін жазғаннан кейін жасанды интеллекттен қандай қадам жеткілікті түсіндірілмегенін анықтауды сұрай алады. Мұндай жұмыс оқушының математикалық сауаттылығын дамытады.
Геометрия сабақтарында да жасанды интеллекттің мүмкіндіктерін тиімді пайдалануға болады. Геометриялық есептер оқушыдан кеңістіктік ойлау, фигуралар арасындағы байланысты көру және теоремаларды дұрыс қолдану қабілетін талап етеді. Мұғалім жасанды интеллект көмегімен белгілі бір теоремаға арналған есептердің бірнеше нұсқасын құрастыра алады. Сонымен бірге есеп шартының күрделілігін өзгертіп, оқушыларға деңгейіне қарай тапсырма ұсынуға болады. Геометриялық есептің шешу идеясын бірден айтпай, оқушыны ойландыратын сұрақтар арқылы бағыттау да тиімді тәсіл болып табылады.
Жоғары сыныптарда алгебра, математикалық анализ элементтері, статистика және ықтималдық теориясын оқыту кезінде жасанды интеллект зерттеушілік тапсырмаларды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Мысалы, оқушылар белгілі бір функцияның параметрлері өзгерген кезде оның графигі қалай өзгеретінін зерттеп, өз болжамдарын жасай алады. Кейін жасанды интеллекттен сол өзгерістерді математикалық тұрғыдан түсіндіруді сұрап, өз тұжырымдарымен салыстырады. Мұндай жұмыс барысында білім алушы тек дайын ақпаратты қабылдамайды, алдымен өзі болжам жасап, зерттеп, содан кейін ғана қосымша түсініктеме алады.
Статистика тақырыбында жасанды интеллекттің қолданылуы ерекше қызығушылық туғызады. Қазіргі қоғамда деректерді дұрыс оқу және талдау маңызды құзыреттіліктердің біріне айналды. Оқушылар кестелер, диаграммалар, пайыздық көрсеткіштер, орташа мәндер мен ықтималдықтар негізінде қорытынды жасай білуі қажет. Жасанды интеллект көмегімен нақты өмірге жақын деректерге негізделген тапсырмалар құрастыруға болады. Мысалы, сынып оқушыларының кітап оқу жиілігі, спортпен айналысу уақыты немесе мектепке дейінгі жол ұзақтығы туралы шартты мәліметтер беріліп, оларды статистикалық әдістер арқылы талдау ұсынылады. Бұл математиканың практикалық маңызын түсінуге көмектеседі.
Жасанды интеллекттің мұғалім еңбегін оңтайландырудағы рөлі де ерекше. Мұғалім сабақ жоспарын әзірлеу, тапсырмалар дайындау, бағалау материалдарын құрастыру және кері байланыс жазу барысында көп уақыт жұмсайды. Жасанды интеллект осы үдерістерді жеделдетуге көмектесе алады. Мысалы, мұғалім белгілі бір оқу мақсатына сәйкес есептер жинағын, қысқа тест, қайталау тапсырмаларын немесе сабақ соңындағы рефлексия сұрақтарын жылдам дайындай алады. Бұл мұғалімнің уақытын үнемдеп қана қоймай, шығармашылық және әдістемелік жұмыстарға көбірек көңіл бөлуіне мүмкіндік береді.
Сонымен бірге жасанды интеллект бағалау үдерісін ұйымдастыруда көмекші құрал ретінде қолданылуы мүмкін. Мұғалім оқушылардың білімін тексеруге арналған сұрақтар мен тапсырмалар құрастырып, оларды әртүрлі деңгейге бейімдей алады. Мысалы, бір оқу мақсаты бойынша қарапайым есептеу тапсырмасы, қолдануға арналған практикалық есеп және жоғары деңгейдегі логикалық тапсырма әзірлеуге болады. Мұндай сараланған бағалау оқушылардың білім деңгейін нақтырақ анықтауға мүмкіндік береді.
Қалыптастырушы бағалау барысында жасанды интеллект мұғалімге кері байланысты нақты және мазмұнды түрде ұйымдастыруға көмектеседі. «Дұрыс» немесе «қате» деген қысқа бағалаудың орнына оқушыға қай әрекеті сәтті болғанын, қай жерде қате жібергенін және келесі қадамда неге назар аудару керектігін көрсету маңызды. Мысалы, «теңдеудің құрылымын дұрыс анықтадың, бірақ жақшаны ашу кезінде таңбаға байланысты қате жібердің» деген мазмұндағы кері байланыс оқушыға өзінің әлсіз тұсын нақты көруге мүмкіндік береді.
Жасанды интеллектті пайдалану оқушылардың сабаққа деген қызығушылығын да арттыра алады. Қазіргі оқушылар цифрлық ортада ақпаратпен жұмыс істеуге үйренген. Интерактивті тапсырмалар, интеллектуалдық сұхбат, деңгейге бейімделетін есептер және жедел кері байланыс олардың белсенділігін арттыруы мүмкін. Дегенмен қызығушылық тек технологияның жаңалығына негізделмеуі тиіс. Мұғалім жасанды интеллектті мазмұнды математикалық әрекетпен ұштастырып, оқушының ойлауына және ізденуіне мүмкіндік беруі қажет.
Сабақ барысында жасанды интеллектпен жұптық және топтық жұмыстар да ұйымдастыруға болады. Мысалы, әр топқа бір математикалық есеп ұсынылып, оқушылар алдымен өз шешімдерін табады. Содан кейін жасанды интеллект ұсынған шешу тәсілін қарап, екі әдісті салыстырады. Қай әдістің қысқа, түсінікті немесе тиімді екеніне дәлел келтіреді. Мұндай жұмыс барысында оқушы дайын жауапты қабылдаушы емес, ақпаратты сын тұрғысынан бағалаушы рөлінде болады. Бұл қазіргі білім берудегі маңызды дағдылардың бірі болып саналатын сыни ойлаудың дамуына ықпал етеді.
Жасанды интеллект ұсынған ақпаратты тексеру дағдысы ерекше маңызды. Мұндай жүйелер кей жағдайда математикалық есептеуде, формуланы қолдануда немесе түсіндіруде қате жіберуі мүмкін. Сондықтан оқушы кез келген алынған жауапты абсолютті дұрыс деп қабылдамауы тиіс. Мұғалім білім алушыларға алынған нәтижені қайта есептеу, басқа тәсілмен тексеру, белгілі математикалық ережелермен салыстыру және күмән туындаған жағдайда қосымша дереккөздерді қарау қажеттігін үйретуі қажет. Осы арқылы оқушыда цифрлық сауаттылықпен қатар ақпаратқа сыни көзқарас қалыптасады.
Мысалы, мұғалім сабақта әдейі жасанды интеллект ұсынған бірнеше шешімді көрсетіп, оқушыларға олардың арасынан қатесін табуды тапсыра алады. Оқушылар формулалардың дұрыс қолданылуын, есептеу нәтижелерін және логикалық қадамдарды тексереді. Мұндай тапсырма бір жағынан математикалық білімді бекітсе, екінші жағынан технологияға саналы көзқарасты қалыптастырады. Білім алушы «жасанды интеллект айтты, демек дұрыс» деген түсініктен арылып, кез келген ақпаратты дәлел арқылы бағалауды үйренеді.
Жасанды интеллектті қолдануда академиялық адалдық мәселесі де назардан тыс қалмауы тиіс. Үй тапсырмасын немесе бақылау жұмысын жасанды интеллект арқылы толығымен орындату оқушының нақты білімін көрсетуге мүмкіндік бермейді. Сондықтан мұғалім тапсырмаларды құрастыру кезінде тек соңғы жауапты емес, шешу барысын, түсіндіруді, дәлелдеуді және оқушының жеке пікірін талап етуі керек. Мысалы, «есепті шеш» деген тапсырманы «есепті екі тәсілмен шешіп, қай тәсілді таңдағаныңды түсіндір» түрінде құру тиімді. Мұндай тапсырмада дайын жауапты көшіріп алу жеткіліксіз болады.
Оқушыдан жасанды интеллектпен жүргізілген жұмысты талдауды талап ету де нәтижелі тәсілдердің бірі. Мәселен, білім алушы жасанды интеллект ұсынған шешімнің қай тұсымен келіскенін, қандай қадамды өзгерткенін және неліктен өзгерткенін түсіндіре алады. Бұл оның математикалық білімін ғана емес, рефлексия жасау қабілетін де дамытады.
Жасанды интеллектті сабақта қолдану кезінде дербес мәліметтердің қауіпсіздігі, этикалық талаптар және цифрлық мәдениет мәселелері де ескерілуі тиіс. Оқушылар цифрлық платформаларға жеке мәліметтерін қажетсіз енгізбеуі, басқа адамдардың ақпаратын таратпауы және авторлық құқық талаптарын сақтауы керек. Мұғалім бұл мәселелерді сабақ барысында қысқаша түсіндіріп, технологияны жауапкершілікпен қолданудың үлгісін көрсетуі қажет.
Мұғалімнің рөлі жасанды интеллект технологиялары кең тараған жағдайда төмендемейді, керісінше оның кәсіби маңызы арта түседі. Өйткені жасанды интеллект ақпарат ұсына алғанымен, сыныптағы нақты педагогикалық жағдайды толық бағалай алмайды. Оқушының эмоциялық күйін, мотивациясын, қарым-қатынас ерекшеліктерін, оқу мақсатына жетудегі қиындықтарын анықтау және дұрыс педагогикалық шешім қабылдау мұғалімнің кәсіби құзыреттілігіне байланысты. Сондықтан жасанды интеллект мұғалімді алмастыратын жүйе ретінде емес, оның кәсіби қызметін толықтыратын құрал ретінде қарастырылуы тиіс.
Математика пәні мұғалімі үшін ең маңызды міндеттердің бірі – оқушыға математикалық білімді дайын түрде беру емес, оны ойлануға, сұрақ қоюға, болжам жасауға, дәлелдеуге және өз шешімін негіздеуге үйрету. Жасанды интеллект осы мақсатқа дұрыс бағытта қолданылған кезде оқыту сапасын арттыруға ықпал етеді. Ал оны тек дайын жауап алу құралы ретінде пайдалану керісінше оқушының дербес ойлауына кері әсер етуі мүмкін. Осы себепті жасанды интеллектті енгізу барысында технологиялық мүмкіндік пен педагогикалық мақсаттың тепе-теңдігін сақтау қажет.
Жасанды интеллектті математика сабағына енгізу мұғалімнен жаңа кәсіби құзыреттіліктерді де талап етеді. Қазіргі мұғалім тек пәндік білім мен дәстүрлі оқыту әдістерін меңгерумен шектелмей, цифрлық ресурстарды педагогикалық тұрғыдан дұрыс таңдай білуі қажет. Жасанды интеллект құралдарын қолдану барысында мұғалім олардың мүмкіндіктерін, шектеулерін, оқушыға әсерін және оқу мақсатына сәйкестігін бағалай алуы тиіс. Бұл жерде технологияны меңгерудің өзі негізгі мақсат емес. Ең маңыздысы – технология арқылы математикалық білімді меңгеру сапасын жақсарту.
Математика мұғалімінің жасанды интеллектпен жұмыс істеудегі маңызды дағдыларының бірі – дұрыс сұраныс құрастыру. Жасанды интеллектке берілетін тапсырма неғұрлым нақты болса, алынатын нәтиже де соғұрлым сапалы болады. Мысалы, «математикадан есеп құрастыр» деген жалпы сұраныстың орнына «7-сынып оқушыларына арналған, сызықтық теңдеулер тақырыбы бойынша үш деңгейлі бес тапсырма құрастыр, әр тапсырмаға қысқаша бағалау критерийін ұсын» деген нақты сұраныс беру тиімді. Мұндай жағдайда жасанды интеллект мұғалімнің мақсатына жақын материал әзірлей алады.
Алайда жасанды интеллект дайындаған кез келген тапсырманы мұғалім міндетті түрде тексеруі керек. Тапсырма оқушының жас ерекшелігіне, оқу бағдарламасына, сабақ мақсатына және меңгерілген білім көлеміне сай болуы қажет. Кей жағдайда жасанды интеллект тапсырма мәтінінде математикалық тұрғыдан дұрыс емес шарт ұсынуы, тым күрделі есеп құрастыруы немесе оқушыға түсініксіз термин қолдануы мүмкін. Сондықтан педагогикалық шешім қабылдау жауапкершілігі әрқашан мұғалімде қалады.
Жасанды интеллектті жүйелі түрде пайдалану мұғалімге сабақтағы тапсырмалардың мазмұнын түрлендіруге мүмкіндік береді. Мысалы, бір есепті бірнеше контексте ұсынуға болады. Пайыз тақырыбындағы есепті саудадағы жеңілдік, банктік салым, отбасылық бюджет немесе статистикалық көрсеткішпен байланыстыруға болады. Бұл бір математикалық ұғымның әртүрлі өмірлік жағдайда қолданылатынын көрсетеді. Оқушы математикалық ережені жаттаумен шектелмей, оны практикалық жағдайға қолдануды үйренеді.
Математикалық сауаттылықты дамыту тұрғысынан жасанды интеллекттің мүмкіндіктері маңызды. Қазіргі білім беру жүйесінде оқушының формуланы білуі жеткіліксіз, ол математикалық білімін өмірлік жағдаяттарда қолдана білуі тиіс. Жасанды интеллект нақты өмірге жақын мәтіндік тапсырмаларды жылдам дайындауға көмектеседі. Мұғалім белгілі бір тақырыпты көлік қозғалысы, қаржы, экология, құрылыс, спорт, демография немесе күнделікті тұрмыспен байланыстыра алады. Осындай есептер білім алушының математикалық модель құру, ақпаратты талдау және негізделген шешім қабылдау қабілетін дамытады.
Мысалы, оқушыларға белгілі бір дүкендегі тауардың бастапқы бағасы мен жеңілдік мөлшері берілуі мүмкін. Олар жеңілдіктен кейінгі бағаны есептеп қана қоймай, бірнеше ұсынысты салыстырып, қай жағдайда қанша қаражат жұмсалатынын анықтайды. Мұндай тапсырма пайыздық есептеуді қаржылық сауаттылықпен байланыстырады. Ал жасанды интеллект мұғалімге осы тапсырманың бірнеше нұсқасын құрастырып, сандарын немесе күрделілік деңгейін өзгертуге көмектесе алады.
Жасанды интеллект дарынды және математикаға қызығушылығы жоғары оқушылармен жұмыс барысында да пайдалы. Мұндай білім алушыларға стандартты тапсырмалар кейде жеткіліксіз болуы мүмкін. Олар үшін логикалық есептер, зерттеушілік сипаттағы тапсырмалар, бірнеше шешу тәсілі бар мәселелер және математикалық модельдеуге арналған күрделі жағдаяттар дайындауға болады. Жасанды интеллект белгілі бір тақырыпты тереңдетуге арналған идеялар ұсынғанымен, мұғалім сол тапсырмалардың мазмұнын іріктеп, оқушының қабілетіне сай бейімдеуі қажет.
Қосымша қолдауды қажет ететін оқушылар үшін де жасанды интеллект пайдалы мүмкіндіктер береді. Математикадан қиналатын оқушыға күрделі тапсырманы кіші қадамдарға бөліп түсіндіру, қарапайым мысал келтіру немесе қосымша жаттығу ұсыну арқылы қолдау көрсетуге болады. Мысалы, пропорцияны бірден күрделі мәтіндік есеп арқылы түсіндірудің орнына қарапайым сандық қатынастан бастап, біртіндеп өмірлік жағдаймен байланысты есепке көшуге болады. Бұл оқушының өз күшіне сенімділігін арттырып, тапсырманы біртіндеп меңгеруіне мүмкіндік береді.
Жасанды интеллект оқушылардың өздігінен білім алу дағдыларын қалыптастыруда да маңызды құралға айнала алады. Оқушы сабақтан тыс уақытта түсінбеген тақырыбы бойынша қосымша түсіндіру сұрап, ұқсас тапсырмалар орындап, өз жауабын тексере алады. Дегенмен мұнда да белгілі бір тәртіп болуы қажет. Білім алушы алдымен есепті өзі орындауға талпынып, содан кейін ғана жасанды интеллект көмегіне жүгінгені тиімді. Бұл дербес ойлау мен жауапкершілікті сақтауға көмектеседі.
Мұғалім оқушыларға жасанды интеллектті пайдаланудың қарапайым алгоритмін ұсына алады: алдымен есептің шартын өздігінен оқу, белгілі және белгісіз шамаларды анықтау, шешу жолын ойластыру, есепті орындау, содан кейін ғана нәтижені жасанды интеллект көмегімен тексеру. Егер жауаптар сәйкес келмесе, айырмашылықтың себебін анықтау керек. Осы әрекеттерді жүйелі түрде орындау оқушының есеп шығару дағдысын ғана емес, өз жұмысын бақылау және бағалау қабілетін де дамытады.
Математика сабағындағы жобалық жұмыстарда да жасанды интеллектті қолдануға болады. Оқушылар шағын зерттеу жүргізіп, мәліметтер жинап, оларды кестеге түсіріп, математикалық әдістер арқылы талдай алады. Мысалы, сыныптағы оқушылардың күнделікті кітап оқуға жұмсайтын уақыты туралы ақпарат жинап, орташа мәнін, медианасын, ең үлкен және ең кіші көрсеткіштерін анықтауға болады. Одан кейін деректерді диаграмма түрінде көрсетіп, қорытынды жасайды. Жасанды интеллект бұл жұмыста зерттеу сұрағын нақтылауға, мәліметтерді талдау тәсілдерін ұсынуға немесе қорытындының құрылымын реттеуге көмектеседі.
Оқушылардың математикалық шығармашылығын дамытуда да жасанды интеллекттің мүмкіндігі бар. Мысалы, мұғалім оқушыға берілген жауабы бойынша есеп құрастыруды, белгілі формуланы қолданатын өмірлік жағдаят ойлап табуды немесе белгілі бір теоремаға байланысты математикалық жұмбақ жасауды тапсыра алады. Жасанды интеллект бірнеше идея ұсынуы мүмкін, ал оқушы олардың ішінен біреуін таңдап, өзгертіп, өз нұсқасын жасайды. Бұл жағдайда оқушы тек дайын материалды орындаушы емес, математикалық мазмұнды жасаушыға айналады.
Сонымен бірге жасанды интеллектті қолдану барысында мұғалім сабақтағы қарым-қатынас пен оқушының табиғи ойлау әрекетін сақтауы тиіс. Егер сабақтың барлық кезеңі компьютер немесе жасанды интеллектпен жұмыс істеуге құрылса, оқушылардың бір-бірімен пікір алмасуы, тақтада есеп шығаруы, өз шешімін ауызша түсіндіруі және мұғаліммен тікелей байланысы азаюы мүмкін. Сондықтан цифрлық және дәстүрлі оқыту әдістерін үйлестіру маңызды. Жасанды интеллект сабақтың барлық бөлігін алмастырмай, белгілі бір міндетті шешуге арналған қосымша құрал болуы тиіс.
Мәселен, сабақтың басында мұғалім жаңа тақырыпты түсіндіріп, оқушылармен бірге бірнеше есеп шығара алады. Кейін білімді бекіту кезеңінде жасанды интеллект көмегімен жеке немесе жұптық тапсырмалар ұйымдастырылады. Сабақ соңында оқушылар өз жұмыстарын талдап, қателерін түсіндіріп, негізгі қорытындыны өздері жасайды. Осындай үйлесімді тәсілде технология педагогикалық үдерісті толықтырады, бірақ оның негізгі мазмұнын алмастырмайды.
Жасанды интеллекттің тиімділігін бағалау кезінде тек оқушының алған бағасына назар аудару жеткіліксіз. Оның есепті түсіну деңгейі, өз ойын дәлелдеу қабілеті, қате бойынша жұмыс істеуі, дербес шешім қабылдауы және жаңа жағдайға білімін қолдана білуі да ескерілуі тиіс. Егер жасанды интеллект қолданылғаннан кейін оқушы тапсырманы жылдам орындағанымен, оның шешу жолын түсіндіре алмаса, бұл технологияның тиімді қолданылмағанын көрсетеді. Ал егер оқушы күрделі тапсырманы кезеңдерге бөліп шешуді, қатесін анықтауды және шешімін дәлелдеуді үйренсе, мұндай қолданудың педагогикалық құндылығы жоғары болады.
Жасанды интеллектті қолдану нәтижесін мұғалім бақылау арқылы да бағалай алады. Мысалы, белгілі бір тақырыпты өткенге дейінгі және кейінгі оқушы нәтижелерін салыстыруға, жиі кездесетін қателерді тіркеуге, оқушының тапсырманы орындауға жұмсайтын уақытын бақылауға болады. Сонымен бірге білім алушылардан технологияның қай тұсы пайдалы болғанын және қандай жағдайда қиындық туғызғанын сұрау маңызды. Мұндай кері байланыс мұғалімге өзінің әдістемесін жетілдіруге көмектеседі.
Мектеп тәжірибесінде жасанды интеллектті бірден барлық сабаққа енгізуге тырысудың қажеті жоқ. Алдымен нақты бір педагогикалық міндет үшін пайдаланған тиімді. Мәселен, мұғалім алғашқы кезеңде сараланған тапсырмалар дайындауға қолдануы мүмкін. Кейін кері байланыс құрастыру, оқушылардың қатесін талдау немесе зерттеу тапсырмаларын әзірлеу сияқты бағыттарды біртіндеп енгізуге болады. Мұндай кезеңдік тәсіл мұғалімге технологияның мүмкіндігін тәжірибе арқылы түсініп, оны өзінің оқыту стиліне бейімдеуге мүмкіндік береді.
Жасанды интеллектті тиімді енгізу үшін мектеп деңгейінде мұғалімдердің тәжірибе алмасуы да маңызды. Бір мұғалім белгілі бір цифрлық құралды тапсырма құрастыруда тиімді қолданса, екінші мұғалім оны бағалау немесе жобалық жұмыстарда пайдалану тәжірибесін бөлісе алады. Әдістемелік бірлестік отырыстарында жасанды интеллект арқылы дайындалған тапсырмаларды талдау, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін анықтау, тиімді сұраныс үлгілерін жинақтау пайдалы болмақ. Бұл педагогтердің цифрлық құзыреттілігін бірлесіп дамытуға жағдай жасайды.
Жасанды интеллект мұғалімнің шығармашылық әлеуетін де кеңейте алады. Сабақты қызықты бастауға арналған проблемалық сұрақ, математикалық жағдаят, қысқа ойын элементі немесе логикалық тапсырма дайындау кезінде мұғалім жаңа идеялар ала алады. Дегенмен ұсынылған идеяны сол күйінде қолдану міндетті емес. Мұғалім оны сынып ерекшелігіне сәйкес өзгертіп, өзінің педагогикалық тәжірибесімен толықтырады. Осы тұрғыдан алғанда жасанды интеллект шығармашылықты алмастыратын емес, жаңа идеяға түрткі болатын құрал болып табылады.
Болашақта жасанды интеллект технологиялары білім беру жүйесінде одан әрі кеңінен қолданылатыны анық. Бейімделетін білім беру платформалары, интеллектуалдық көмекшілер, автоматтандырылған кері байланыс жүйелері және білім нәтижелерін талдайтын құралдар жетіле береді. Бұл өзгерістер математика мұғалімінің қызметіне де жаңа талаптар қояды. Мұғалім технологияны пайдалана білумен қатар, оның оқу үдерісіндегі орнын дұрыс анықтап, білім алушының дербестігін сақтауы қажет.
Жасанды интеллект дамыған сайын математикалық білімнің маңызы төмендемейді. Керісінше, ақпаратты тексеру, сандық көрсеткіштерді талдау, логикалық қорытынды жасау және дәлелді шешім қабылдау сияқты математикалық дағдылардың рөлі арта түседі. Себебі жасанды интеллект көп көлемдегі ақпаратты жылдам ұсынғанымен, оның дұрыстығын бағалау үшін адамның сыни ойлауы қажет. Ал математикалық ойлау – дәл осындай сыни және логикалық талдаудың негіздерінің бірі.
Осы тұрғыдан алғанда математика сабағында жасанды интеллектті қолдану екі маңызды міндетті қатар шешуге мүмкіндік береді. Біріншіден, математикалық білімді меңгеруге қосымша қолдау көрсетеді. Екіншіден, оқушыны жасанды интеллект кең қолданылатын болашақ қоғамда жауапкершілікпен әрекет етуге дайындайды. Оқушы технологияны пайдалана отырып, дайын жауапты ғана іздемей, мәселені дұрыс тұжырымдауды, нәтижені тексеруді, дәлел іздеуді және өз шешімін қабылдауды үйренуі тиіс.
Қорытынды
Қорыта айтқанда, жасанды интеллект – математика пәнін оқыту үдерісінің мүмкіндіктерін кеңейтетін заманауи құралдардың бірі. Оны тиімді қолдану арқылы мұғалім оқыту үдерісін дараландырып, әр білім алушының қажеттілігіне сәйкес тапсырмалар дайындай алады, жедел кері байланыс ұйымдастырып, есеп шығару барысында жіберілген қателерді талдауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар жасанды интеллект мұғалімнің сабаққа дайындалу уақытын оңтайландырып, әртүрлі деңгейдегі тапсырмалар, практикалық есептер, тест сұрақтары және зерттеу жұмыстарына арналған материалдар дайындауға көмектеседі.
Математика сабағында жасанды интеллектті қолданудың негізгі педагогикалық құндылығы дайын жауапты жылдам алуда емес, оқушының математикалық ойлау әрекетін қолдауда жатыр. Оқушы есепті түсініп, шешу тәсілін таңдауды, өз қатесін анықтауды, бірнеше әдісті салыстыруды және жауабын дәлелдеуді үйренуі қажет. Сондықтан жасанды интеллект оқушының орнына ойлайтын құрал емес, оның ойлау үдерісін дамытуға көмектесетін интеллектуалдық көмекші ретінде қолданылуы тиіс.
Жасанды интеллекттің тиімділігі мұғалімнің кәсіби шеберлігіне тікелей байланысты. Мұғалім технологияны оқу мақсатына сай таңдап, алынған ақпаратты тексеріп, білім алушыларға оны жауапкершілікпен қолдану жолдарын үйретуі қажет. Академиялық адалдық, дербес мәліметтерді қорғау, ақпараттың дұрыстығын тексеру және цифрлық мәдениет мәселелері де назарда болуы тиіс.
Жасанды интеллект дәстүрлі математикалық оқытуды толықтай алмастырмайды. Тақтада есеп шығару, мұғалімнің түсіндіруі, оқушылардың пікір алмасуы, математикалық дәлелдеу мен практикалық жұмыс өз маңызын сақтайды. Ең тиімді нәтиже дәстүрлі педагогикалық әдістер мен жаңа технологиялардың үйлесімді қолданылуы арқылы қалыптасады.
Білім берудегі жасанды интеллекттің басты мақсаты – мұғалімді алмастыру емес, оның кәсіби мүмкіндігін кеңейту және оқушының сапалы білім алуына жағдай жасау. Математика пәнінде бұл технологияны сауатты пайдалану білім алушылардың пәнге қызығушылығын арттыруға, математикалық сауаттылығын қалыптастыруға, логикалық және сыни ойлауын дамытуға, өздігінен білім алу дағдыларын жетілдіруге ықпал етеді. Сондықтан жасанды интеллектті математика сабағында мақсатты, әдістемелік тұрғыдан негізделген және жауапкершілікпен қолдану қазіргі білім беру тәжірибесінің перспективалы бағыттарының бірі болып табылады.
Пайдаланылған әдебиеттер
- UNESCO. Guidance for Generative AI in Education and Research. Paris: UNESCO, 2023.
- UNESCO. AI and Education: Guidance for Policy-makers. Paris: UNESCO, 2021.
- OECD. Digital Education Outlook 2023: Towards an Effective Digital Education Ecosystem. Paris: OECD Publishing, 2023.
- Holmes W., Bialik M., Fadel C. Artificial Intelligence in Education: Promises and Implications for Teaching and Learning. Boston: Center for Curriculum Redesign, 2019.
- Luckin R., Holmes W., Griffiths M., Forcier L. B. Intelligence Unleashed: An Argument for AI in Education. London: Pearson, 2016.
- Қазіргі білім беру үдерісіндегі цифрлық технологияларды қолдану мәселелері бойынша ғылыми-әдістемелік еңбектер мен педагогикалық тәжірибе материалдары.