ІНТЕГРАЦІЯ ТЕХНОЛОГІЙ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ В ОСВІТІ ТА НАУЦІ: ВИКЛИКИ ТА МОЖЛИВОСТІ
Анотація
Проаналізовано теоретичні засади та практичні аспекти впровадження технологій штучного інтелекту (ШІ) в освітньому та науковому просторі. На основі системного аналізу міжнародних досліджень та емпіричних даних узагальнено основні напрямки застосування ШІ в освіті, зокрема: персоналізацію навчання через адаптивні освітні траєкторії, автоматизацію педагогічних завдань та розвиток ШІ-інтегрованих систем управління навчанням. Особливий акцент зроблено на генеративному штучному інтелекті (GenAI), який має потенціал для трансформації традиційних підходів до навчання та наукових досліджень. Методологія дослідження ґрунтується на комплексному підході, що поєднує теоретичний аналіз наукових публікацій, систематизацію підходів до впровадження ШІ, емпіричне дослідження освітніх практик та формулювання практичних рекомендацій. Аналітичний інструментарій дослідження охоплює шість основних теоретичних підходів: системний, діяльнісний, компетентнісний, символічний, коннекціоністський та гібридний, що дозволяє комплексно розглядати процеси інтеграції ШІ в освітній простір. Визначено основні виклики імплементації ШІ у трьох вимірах: технічному (забезпечення точності та масштабованості рішень, інтеграція з існуючими освітніми платформами), педагогічному (збереження людського фактору та розвиток критичного мислення, пошук оптимального балансу між інноваційними та традиційними методами навчання) та етичному (захист даних та забезпечення рівного доступу до технологій). Сформульовано пропозиції щодо структури програми підвищення кваліфікації викладачів з питань використання ШІ в освітньому процесі, яка передбачає модулі з основ ШІ, практичного застосування інструментів, методики викладання, етичних аспектів та проєктної роботи. Запропоновано методичні підходи до системного впровадження ШІ в закладах освіти, що охоплюють розвиток цифрової інфраструктури, підготовку педагогічних кадрів та формування інституційних політик. Наукова новизна дослідження полягає у пропозиції концепції симбіотичного підходу «Людина – ШІ», що орієнтований на гармонійне поєднання людської креативності та емпатії з технологічною ефективністю ШІ. Практична значущість результатів полягає у можливості їх використання закладами вищої освіти (ЗВО) для модернізації освітнього процесу та розроблення рекомендацій щодо впровадження ШІ-технологій. Окреслено перспективні напрями подальших досліджень, зокрема вивчення впливу ШІ на когнітивні процеси здобувачів освіти, розвиток методики забезпечення академічної доброчесності та вдосконалення механізмів захисту персональних даних в освітньому середовищі.
Завантаження
Посилання
Shailendra, S., Kadel, R., & Sharma, A. (2024). Framework for adoption of generative artificial intelligence (genai) in education. IEEE Transactions on Education, 1–9. https://doi.org/10.1109/te.2024.3432101
Chen, L., Chen, P., & Lin, Z. (2020). Artificial intelligence in education: A review. IEEE Access, 8, 75264–75278. https://doi.org/10.1109/access.2020.2988510
Zawacki-Richter, O., Marín, V. I., Bond, M., & Gouverneur, F. (2019). Systematic review of research on artificial intelligence applications in higher education – where are the educators? International Journal of Educational Technology in Higher Education, 16(1). https://doi.org/10.1186/s41239-019-0171-0
Zhai, X., Chu, X., Chai, C. S., Jong, M. S. Y., Istenic, A., Spector, M., Liu, B., Yuan, J., & Li, Y. (2021). A review of artificial intelligence (AI) in education from 2010 to 2020. Complexity, 1–18. https://doi.org/10.1155/2021/8812542
Ahmad, S. F., Rahmat, M. K., Mubarik, M. S., Alam, M. M., & Hyder, S. I. (2021). Artificial intelligence and its role in education. Sustainability, 13(22), 12902. https://doi.org/10.3390/su132212902
Pratschke, B. M. (2024). Generativism. In SpringerBriefs in education (pp. 57–72). Springer Nature Switzerland. https://doi.org/10.1007/978-3-031-67991-9_4
Westerlund, J., Czajka, S., & Kuemmel, A. (2024). Innovative strategies for genai in CS courses. In SIGCSE 2024: The 55th ACM technical symposium on computer science education. ACM. https://doi.org/10.1145/3626253.3633407
Adarkwah, M. A. (2024). GenAI-Infused adult learning in the digital era: A conceptual framework for higher education. Adult Learning, 36(3), 149–161. https://doi.org/10.1177/10451595241271161
Holmes, W., Porayska-Pomsta, K., Holstein, K., Sutherland, E., Baker, T., Shum, S. B., Santos, O. C., Rodrigo, M. T., Cukurova, M., Bittencourt, I. I., & Koedinger, K. R. (2021). Ethics of AI in education: Towards a community-wide framework. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 32, 504–526. https://doi.org/10.1007/s40593-021-00239-1
Ni, Y., Peng, B., & Yang, S. (2023). Challenges of university science and technology ethics education in the new era of artificial intelligence. Communications in Humanities Research, 14(1), 290–298. https://doi.org/10.54254/2753-7064/14/20230501
Limongi, R. (2024). The use of artificial intelligence in scientific research with integrity and ethics. Future Studies Research Journal: Trends and Strategies, 16(1), Article e845. https://doi.org/10.24023/futurejournal/2175-5825/2024.v16i1.845
González-Calatayud, V., Prendes-Espinosa, P., & Roig-Vila, R. (2021). Artificial intelligence for student assessment: A systematic review. Applied Sciences, 11(12), 5467. https://doi.org/10.3390/app11125467
Weng, X., Xia, Q., Gu, M., Rajaram, K., & Chiu, T. K. F. (2024). Assessment and learning outcomes for generative AI in higher education: A scoping review on current research status and trends. Australasian Journal of Educational Technology, 40(6), 37–55. https://doi.org/10.14742/ajet.9540
Lee, S. S., & Moore, R. L. (2024). Harnessing generative AI (genai) for automated feedback in higher education: A systematic review. Online Learning, 28(3). https://doi.org/10.24059/olj.v28i3.4593
Dogan, M. E., Goru Dogan, T., & Bozkurt, A. (2023). The use of artificial intelligence (AI) in online learning and distance education processes: A systematic review of empirical studies. Applied Sciences, 13(5), Article 3056. https://doi.org/10.3390/app13053056
Heilala, V., Araya, R., & Hämäläinen, R. (2024). Beyond text-to-text: An overview of multimodal and generative artificial intelligence for education using topic modeling. ArXiv, (abs/2409.16376). https://doi.org/10.48550/arXiv.2409.16376
Ogunleye, B., Zakariyyah, K. I., Ajao, O., Olayinka, O., & Sharma, H. (2024). A systematic review of generative AI for teaching and learning practice. Education Sciences, 14(6), 636. https://doi.org/10.3390/educsci14060636
Marchena Sekli, G., Godo, A., & Carlos Véliz, J. (2024). Generative AI solutions for faculty and students: A review of literature and roadmap for future research. Journal of Information Technology Education: Research, 23, 014. https://doi.org/10.28945/5304
Bonde, L. (2024). A conceptual design of a generative artificial intelligence system for education. International Journal of Research and Innovation in Applied Science, IX(IV), 457–469. https://doi.org/10.51584/ijrias.2024.904034
Borah, A. R., Nischith, T. N., & Gupta, S. (2024). Improved learning based on genai. In 2024 2nd international conference on intelligent data communication technologies and internet of things (idciot). IEEE. https://doi.org/10.1109/idciot59759.2024.10467943
Hamal, O., El Faddouli, E., Harouni, M. H. A., & Lu, J. (2022). Artificial intelligent in education. Sustainability, 14(5), 2862. https://doi.org/10.3390/su14052862
Heeg, D. M., & Avraamidou, L. (2023). The use of Artificial intelligence in school science: A systematic literature review. Educational Media International, 60(2), 125–150. https://doi.org/10.1080/09523987.2023.2264990
Tang, K. (2024). Informing research on generative artificial intelligence from a language and literacy perspective: A meta‐synthesis of studies in science education. Science Education, 108(5), 1329–1355. https://doi.org/10.1002/sce.21875
du Boulay, B. (2016). Artificial intelligence as an effective classroom assistant. IEEE Intelligent Systems, 31(6), 76–81. https://doi.org/10.1109/mis.2016.93
Shribala, V., & Jhaneswaran, S. (2024). Impact of artificial intelligence in education. Shanlax International Journal of Management, Mar), 8–11. https://doi.org/10.34293/management.v11is1-mar.7992
Bandara, W., & Senanayaka, S. (2024). Use of artificial intelligence in education: a systematic review. 2024 international research conference on smart computing and systems engineering (SCSE), Colombo, Sri Lanka, 4 April 2024. https://doi.org/10.1109/scse61872.2024.10550527
Bilad, M. R., Yaqin, L. N., & Zubaidah, S. (2023). Recent progress in the use of artificial intelligence tools in education. Jurnal penelitian dan pengkajian ilmu pendidikan: E-saintika, 7(3), 279–315. https://doi.org/10.36312/esaintika.v7i3.1377
Uyan, U. (2023). Yapay zekânın bilimsel yayın amaçlı kullanımına i̇lişkin etik kaygılar: Sistematik bir yazın i̇ncelemesi. Turkish Journal of Business Ethics, 1–27. https://doi.org/10.12711/tjbe/m4127
Lin, Z. (2023). Why and how to embrace AI such as ChatGPT in your academic life. Royal Society Open Science, 10(8). https://doi.org/10.1098/rsos.230658
Storozhyk, M. (2024). Philosophy of future: Analytical overview of interaction between education, science, and artificial intelligence in the context of contemporary challenges. Futurity Philosophy, 23–47. https://doi.org/10.57125/fp.2024.03.30.02
Lainjo, B., & Tmouche, H. (2024). Meta-Study of the evolutionary transformative academic landscape by artificial intelligence and machine learning. International Journal of Education, Teaching, and Social Sciences, 4(1), 20–35. https://doi.org/10.47747/ijets.v4i1.1626
Bahroun, Z., Anane, C., Ahmed, V., & Zacca, A. (2023). Transforming education: A comprehensive review of generative artificial intelligence in educational settings through bibliometric and content analysis. Sustainability, 15(17), 12983. https://doi.org/10.3390/su151712983
Silva, A. d. O., Janes, D. d. S., & Santos, R. (2024). Review of artificial intelligence in education – perspectives and challenges. SDGs Studies Review, 5, Article e023. https://doi.org/10.37497/sdgs.v5igoals.23
Hrytsenchuk, O. (2024). The use of artificial intelligence in education: Trends and prospects in Ukraine and abroad. UNESCO Chair Journal "Lifelong Professional Education in the XXI Century", 2(10), 152–161. https://doi.org/10.35387/ucj.2(10).2024.0012 (in Ukrainian)
Shvets, F., Soroka, V., Zoshchuk, V., Shvets, M., & Moroz, O. (2024). Artificial intelligence technologies in education: Opportunities and prospects for use. Bulletin National University of Water and Environmental Engineering, 2(106), 271–281. https://doi.org/10.31713/ve2202425 (in Ukrainian)
Sichkar, S., & Denysiuk, I. (2024). Features of the use of artificial intelligence in education: Problems and prospects. Suspilstvo ta natsionalni interesy - Society and National Interests, (7(7)). https://doi.org/10.52058/3041-1572-2024-7(7)-348-359 (in Ukrainian)
Pavlikha, N. V., Naumenko, N. S., & Korneliuk, O. A. (2023). Development and regulation of artificial intelligence in Ukraine during wartime and post-war periods: Current trends and prospects. Tsyfrova ekonomika ta ekonomichna bezpeka bezpeka – Digital Economy and Economic Security, (8 (08)), 105–111. https://doi.org/10.32782/dees.8-18 (in Ukrainian)
Maslova-Yurchenko, K. O., & Muzyka, T. O. (2025). Copyright in teaching and using artificial intelligence: Law and practice with ethical aspect in Ukraine and abroad. Mizhnarodnyi naukovyi zhurnal «Internauka». Seriia: «Yurydychni nauky» – International Scientific Journal «Internauka». Series: «Juridical Sciences», (3(73)). https://doi.org/10.25313/2520-2308-2024-3-9759 (in Ukrainian)
Skrypka, H. (2024). Artificial Intelligence in Education: Improvement of Teacher Training Programs. Information Technologies and Learning Tools, 101(3), 227–238. https://doi.org/10.33407/itlt.v101i3.5639 [In Ukrainian].
UNESCO, Miao, F., & Cukurova, M. (2024). AI competency framework for teachers. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. https://doi.org/10.54675/ZJTE2084
UNESCO, Miao, F., & Holmes, W. (2023). Guidance for generative AI in education and research. United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization. https://doi.org/10.54675/EWZM9535

Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.