ВЛИЯНИЕ ИИ-ТЕХНОЛОГИЙ НА ОБУЧЕНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИИ И РАЗВИТИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ: ЭМПИРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Аннотация

проблема внедрения искусственного интеллекта в обучение фундаментальным математическим дисциплинам. Аналитическая геометрия, играя ключевую роль в формировании пространственного мышления, требует использования современных технологических средств, способствующих осмысленному усвоению учебного материала.

Целью исследования является эмпирическое выявление влияния ИИ-технологий на процессы обучения аналитической геометрии и развитие пространственного мышления студентов образовательной программы «B009 Подготовка учителей математики». Основная идея исследования заключается в рассмотрении ИИ-технологий как средства когнитивной поддержки обучения, обеспечивающего автоматизацию символьных преобразований и визуализацию геометрических объектов.

Научная значимость работы состоит в расширении эмпирических представлений о педагогическом потенциале ИИ в обучении аналитической геометрии. Практическая значимость определяется возможностью использования результатов при совершенствовании методик преподавания аналитической геометрии и обновлении учебных курсов.

Исследование проведено в формате квазиэкспериментального педагогического эксперимента с использованием схемы pretest–posttest. В исследовании приняли участие 102 студента первого курса образовательной программы «B009 Подготовка учителей математики». В экспериментальной группе обучение осуществлялось с применением ИИ-технологий, в контрольной — по традиционной методике. В качестве инструментов использовались тесты пространственного мышления, шкала восприятия ИИ-поддержки обучения (Likert 1–5) и рубрика оценки учебных достижений. Для обработки данных применялись методы описательной статистики, t-критерий Стьюдента и дисперсионный анализ.

Результаты исследования показали статистически значимый рост показателей пространственного мышления и учебных достижений студентов экспериментальной группы по сравнению с контрольной. Студенты положительно воспринимают ИИ-технологии как средство поддержки учебной деятельности.

Ценность исследования заключается в эмпирическом обосновании эффективности ИИ-технологий в обучении аналитической геометрии в системе подготовки будущих учителей математики. Работа вносит вклад в развитие методологии цифрового математического образования и расширяет представления о педагогическом потенциале искусственного интеллекта.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке учебно-методических комплексов по аналитической геометрии, внедрении ИИ-поддерживаемых образовательных сред, а также при обновлении образовательных программ педагогических вузов Республики Казахстан.