Sztuczna inteligencja ma pomóc w nauczaniu matematyki w szkołach podstawowych

Sztuczna inteligencja (AI) może być pomocna w nauczaniu matematyki w szkołach podstawowych - twierdzą przedstawiciele polskiej platformy edukacyjnej EduNav. Zaproponowali własnego bota (EduBot) pomocnego w nauce tego przedmiotu.

Przedstawiciele platformy zapewniają, że AI potrafi zachęcić do nauki matematyki, może pomóc nadrobić zaległości oraz wyrównać wiedzę i zdolności matematyczne uczniów. Według dr Zuzanny Jastrzębskiej-Krajewskiej z Akademii Pedagogiki Specjalnej w Warszawie bota najlepiej byłoby wprowadzić od szóstej klasy szkoły podstawowej.

Błędne jest przekonanie, że dzieci z reguły nie lubią matematyki i nie „mają do tego głowy” - z danych platformy EduNav wynika, że ponad połowa polskich dzieci przed rozpoczęciem edukacji szkolnej wykazuje uzdolnienia matematyczne. Wszystko się zmienia dopiero po rozpoczęciu zajęć szkolnych. Aż 60 proc. uczniów źle ocenia swoje umiejętności w tym zakresie, a tylko 24 proc. chętnie się uczy tego przedmiotu w szkole.

Wiele zależy od tego, jak prowadzona jest nauka matematyki w szkole. Z najnowszych danych udostępnionych PAP przez EduNav wynika, że jedynie co trzecia prywatna szkoła podstawowa potrafi dobrze przygotować uczniów do egzaminu z matematyki. Jeszcze gorzej jest wśród szkół publicznych - mogą się tym pochwalić zaledwie niespełna cztery placówki na sto.

Ciepły początek tygodnia, a potem? Nowa prognoza dla Limanowej (5–13 października) Światłowody, AI i wirtualne laboratoria - bezpłatne szkolenia

Nie osiągniemy lepszych efektów, jeżeli nie wzmocnimy naszych nauczycieli, a w tym może pomóc sztuczna inteligencja - przekonuje w informacji przekazanej PAP Wojciech Majeran, lider projektu EduNav.

Przytacza on wyniki ostatniego egzaminu ósmoklasistów. Wykazała ona, że prawie 190 tys. uczniów ukończyło w tym roku szkołę podstawową i przystąpiło do egzaminu ósmoklasisty z języka polskiego, języka obcego i matematyki. Ta ostatnia okazała się największym wyzwaniem - średni wynik dla całego kraju wyniósł zaledwie 52 proc. Średni wynik na poziomie 73 proc. lub wyższym uzyskano tylko w 718 szkołach w kraju, a wszystkich jest ponad 11 tys.

Gdy zagłębialiśmy się w dane z poszczególnych województw, powiatów, gmin i wreszcie z pojedynczych szkół, w pierwszej chwili naszą uwagę zwróciły dysproporcje w średnich wynikach pomiędzy gminami i obszarami wiejskimi a dużymi miastami - na korzyść tych ostatnich. Okazało się, że wyniki bardzo mocno zaburzały szkoły prywatne, które stanowią mniej niż 10 proc. wszystkich podstawówek w kraju. Po ich wydzieleniu, wcześniejsze dysproporcje zniknęły, za to wyraźnie zobaczyliśmy, jak bardzo średnie wyniki osiągane w edukacji prywatnej przewyższają te w placówkach publicznych - wyjaśnia Wojciech Majeran.

Według ekspertów platformy szkoły prywatne mają tę przewagę, że zwykle są w nich mniej liczne klasy, w większym stopniu realizują indywidualne potrzeby ucznia i wprowadzają więcej własnych metod w edukacji matematycznej.

W nauczaniu matematyki bardzo ważna jest indywidualna ocena umiejętności ucznia. Dzięki temu zapewniamy wsparcie dostosowane do potrzeb danego dziecka. Tym samym eliminujemy czynniki, które mogłyby prowadzić do rozwinięcia się lęku matematycznego - podkreśla Katarzyna Januszewska-Natkaniec, współtwórczyni projektu EduNav.

Z analizy egzaminów ośmioklasistów wynika, że ponad 10 proc. szkół miejskich i ponad 8 proc. szkół wiejskich uzyskuje średnie wyniki na poziomie niższym niż 30 proc.

Katarzyna Januszewska-Natkaniec uważa, że placówki na wsiach są w stanie wspierać uczniów równie skutecznie, jak szkoły prywatne. 

Współpracując ze szkołami, widzimy jednak, że przed nauczycielami stoi wiele ograniczeń. Jednym z nich jest to, że w małych ośrodkach często muszą uczyć w kilku szkołach jednocześnie, aby skompletować pensum. Gdy placówki są od siebie oddalone, może spadać efektywność wykorzystania czasu nauczyciela. Opracowaliśmy sposób, aby mimo tych ograniczeń skuteczniej prowadzili oni edukację matematyczną podopiecznych - przekonuje.

Wojciech Majeran przyznaje, że w ostatnim czasie dużo się mówi o cyfryzacji szkoły i wprowadzaniu nowoczesnych narzędzi. 

Niestety, te, które są dziś używane w szkołach, cały czas przypominają tradycyjne podręczniki. Jedyną różnicą jest to, że zamiast papieru uczeń korzysta z książek i zeszytów w wersji online - zaznacza.

Zapewnia, że platforma EduNav potrafi wykryć luki w wiedzy uczniów i wskazuje, jak to zmienić. Ma to umożliwić wyrównanie szans edukacyjnych i zapobiegać powstawaniu lęku matematycznego.

Kiedy jednak należy wprowadzać sztuczną inteligencję jako pomoc w nauczaniu matematyki? Dr Zuzanna Jastrzębska-Krajewska, badaczka rozwoju edukacji matematycznej dzieci z Akademii Pedagogiki Specjalnej im. M. Grzegorzewskiej w Warszawie, uważa, że w przypadku matematyki narzędzia wykorzystujące sztuczną inteligencję, w tym to, które wprowadza EduNav, powinny być udostępniane dopiero uczniom, którzy wkraczają do szóstej klasy szkoły podstawowej.

U dzieci na wcześniejszym etapie nauczania matematycznego bardzo ważne jest prawidłowe wykształcenie myślenia abstrakcyjnego i wyobraźni przestrzennej. Dziecko nie zdobędzie podstaw myślenia matematycznego bez kolorowych patyczków czy liczenia na palcach - twierdzi badaczka.

Projekt EduNav finansowany jest ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Jego celem jest wykorzystanie nowych technologii do poprawy wyników edukacji matematycznej w szkołach podstawowych. Na przełomie sierpnia i września planowana jest seria bezpłatnych webinarów pod hasłem „Matematyka jutra”, podczas których eksperci projektu będą się dzielić wiedzą zdobytą w trakcie badań.