ИИ с калькулятором: в Высшей школе экономики протестировали систему оценки математических знаний
В разработке ВШЭ соединились адаптивный алгоритм, психометрические модели и генеративный ИИ: первый подбирает вопросы, второй помогает видеть отдельные навыки, третий – создавать задания и обратную связь. Проект способен серьёзно изменить школьную диагностику.
Сотрудники Центра психометрики и измерений в образовании Института образования вместе со специалистами Института искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН ВШЭ проверили систему адаптивного тестирования математической грамотности для начальной школы. В исследовании участвовали 284 ученика 3 и 4 классов из Москвы и Новосибирска.
Разные задачи для разных детей
Задача проекта состоит в том, чтобы понять, какие умения у ребёнка уже есть, а какие ещё требуют развития. В системе одновременно работают адаптивный алгоритм, психометрические модели и генеративный искусственный интеллект. Пилотный запуск показал, что такую технологию можно использовать в обычной школьной практике.
В основе системы находится адаптивный алгоритм. Он изучает прошлые ответы школьника и предлагает следующее задание так, чтобы собрать максимум данных о навыках ученика. Поэтому дети получают разное количество вопросов и задания разной сложности. Однако в любом случае тест завершается лишь тогда, когда для диагностики набрано достаточно информации.
Нейросеть задаёт, психометрика – измеряет
Психометрические модели позволяют оценивать не только общий уровень математической грамотности, но и её отдельные составляющие, то есть когнитивные атрибуты. К примеру, можно проверить, умеет ли ребёнок находить закономерности. А у искусственного интеллекта – своя роль. «ИИ помогает создавать банк заданий и формировать понятную обратную связь для учителя. Такая связка сокращает объём ручной работы и даёт педагогу подробную картину того, какие навыки ученика требуют внимания», – рассказывает Данил Швецов, руководитель проекта отдела прикладных технологических решений Института искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ.
Педагоги отметили, что сначала разное число заданий вызывает удивление, но позже становится ясно, что именно так и работает адаптивный формат.
Впрочем, проект ВШЭ выделяется не только адаптивным подходом. «Мы объединили в одной системе психометрические методики коллег, адаптивный алгоритм и генеративный ИИ», – подчёркивает Данил Швецов. Его коллега, научный руководитель Центра психометрики и измерений в образовании Института образования НИУ ВШЭ, руководитель проекта Елена Карданова дополняет: «Это хороший пример того, когда ИИ служит во благо в образовании и позволяет сделать то, что без него было бы сделать невозможно».
ИИ служит во благо
Каждый элемент будущего проекта ВШЭ – адаптивный алгоритм, психометрика, генеративный ИИ – успел пройти обкатку в исследованиях и школьных сервисах. В 2022 году специалисты из МАИ и РЭУ имени Плеханова предложили подключать нейросети к выбору темы и сложности вопроса, ориентируясь на прошлые ответы ученика и на то, сколько времени он тратит.
В 2023 году в ИТМО представили систему на основе нечёткой логики, где учитывали долю правильных ответов и количество попыток. В том же году исследование с участием 4012 школьников из 19 регионов показало, что адаптивное обучение математике помогает при подготовке к ГИА. А год спустя, в 2024 году, в Москве сервис «Цифровой учитель» заработал для учеников 5-9 классов, и к октябрю им уже воспользовались более 173 тысяч школьников, а за год примерно 850 тысяч пользователей.
Примером внедрения подобных сервисов за рубежом может служить КНР. В 2026 году в Китае официально было показано, как ИИ применяется для проверки домашних заданий. Мао Нин, представитель МИД Китая, продемонстрировала видеоролик, где ИИ-система сканирует рукописные работы, распознаёт даже сложный почерк, выделяет ошибки и выставляет баллы.
Слово за учениками и учителями
Государство активно поддерживает развитие технологий в образовании, при этом заботливо сохраняя роль педагога. Так, в сентябре этого года Минпросвещения выпустило рекомендации по использованию ИИ в школах и снова подчеркнуло, что последнее слово остаётся за учителем. А в октябре правительство России сообщило о запуске более 40 пилотных проектов в сфере образования и науки. Среди них – цифровые помощники преподавателей и инструменты для анализа учебных результатов.
Цифровому росту вторит и рынок, продолжающий расти. За девять месяцев нынешнего года выручка ста крупнейших российских EdTech-компаний дошла до 119 млрд рублей, что на 12,1% больше, чем год назад. При этом можно ожидать, что тенденция сохранится в ближайшие годы, тем более что цифровые решения становятся все разнообразнее и все шире входят в образовательный процесс.
Команда математического ИИ-проекта уже наметила несколько направлений, по которым его можно развивать. Например, можно расширить тестирование, добавить новые предметы, приспособить систему для других возрастных групп и перейти от простой проверки знаний к индивидуальному обучению. Самый важный из этих шагов, конечно, последний. Тогда платформа сможет не только находить пробелы, но и сразу подбирать задания, которые помогут их закрыть.
