Персонификация обучения математике: о результатах анализа педагогического эксперимента в Университете ИТМО
Authors: О.В. Блейхер , В.И. Снегурова , М.В. Боженова 
Published: November 2024

исследование посвящено результатам анализа педагогического эксперимента по персонификации обучения математике в университете ИТМО на основе внедрения чат-ботов по теме «Интегрирование». В основу исследования легла идея модернизации системы обучения математическим дисциплинам в высших учебных заведениях с целью повышения уровня усвоения студентами математического содержания на основе высокотехнологичных сервисов обучения. Целью эксперимента было изучение потребностей студентов в современных информационных сервисах и проведение оценки технологического потенциала для формирования стека технологий для чат-бота как индивидуального консультанта. Исследование было направлено на проверку предположения о повышении уровня качества знаний студентов после использования чат-бота, формирование пула требований студентов к использованию чат-ботов и получение положительной оценки от студентов при использовании чат-ботов по теме «Интегрирование» в качестве индивидуальных консультантов. Методы исследования определяются методологией построения методических систем, персонификации обучения, проведения педагогического эксперимента. Применены статистические методы при формировании выборки и расчете показателей. Методы информатики применены при создании сценарного чат-бота в форме дерева с графическими карточками, соотнесенными с запросом студентов по установленному сценарию. Достигнутые результаты включают разработку и внедрение в образовательный процесс сценарного чат-бота по теме «Интегрирование». Установлен положительный дидактический эффект от внедрения чат-ботов в форме увеличения количества верных ответов на задания по изученной теме. На основе открытых ответов студентов установлены направления формирования стека технологий искусственного интеллекта для методической системы персонифицированного обучения математике, включающего в себя LLM – модели, RAG, использование адаптивного тестирования.

the study is devoted to the results of the analysis of a pedagogical experiment on the personalization of mathematics teaching at ITMO University based on the introduction of chat bots on the topic of "Integration". The study is based on the idea of modernizing the system of teaching mathematical disciplines in higher education institutions in order to improve the level of assimilation of mathematical content by students based on high-tech learning services. The purpose of the experiment was to study the needs of students for modern information services and to assess the technological potential for the formation of a technology stack for a chat bot as an individual consultant. The study was aimed at testing the assumption about an increase in the quality of students' knowledge after using a chat bot, forming a pool of students' requirements for the use of chat bots and receiving a positive assessment from students when using chat bots on the topic of "Integration" as individual consultants. The research methods are determined by the methodology of building methodological systems, personalization of training, and conducting a pedagogical experiment. Statistical methods are used to form a sample and calculate indicators. Computer science methods are used to create a scenario chat bot in the form of a tree with graphic cards correlated with the students' request according to the established scenario. The achieved results include the development and implementation of a scenario chat bot on the topic of "Integration" into the educational process. A positive didactic effect from the implementation of chat bots in the form of an increase in the number of correct answers to tasks on the studied topic has been established. Based on open responses from students, directions for the formation of a stack of artificial intelligence technologies for a methodological system of personalized teaching of mathematics have been established, including LLM models, RAG, the use of adaptive testing.