Анотація
Актуальність цього дослідження зумовлена стрімким розвитком штучного інтелекту, який відкриває нові можливості для персоналізованого навчання, автоматизованого оцінювання та підвищення ефективності викладання. Однак він також створює виклики, пов’язані з етикою, конфіденційністю даних, алгоритмічною упередженістю та потенційним зниженням критичного мислення студентів. Метою даного дослідження було проведення аналізу сучасних тенденцій застосування штучного інтелекту в освітньому процесі, оцінка його впливу на навчання та викладання, зокрема на формування математичної компетентності учнів, а також визначення перспектив і викликів, що супроводжують цей процес. У роботі застосовано методи аналізу наукових джерел, порівняльний аналіз міжнародного досвіду США, Японії, Китаю, ЄС та узагальнення отриманих результатів. Дослідження показало, що розвиток інтелектуальних навчальних систем у 1970-х роках започаткував ідею персоналізованого навчання, але складність моделювання абстрактних понять обмежувала їхню ефективність. Динамічні геометричні середовища значно розширили можливості візуалізації геометричних процесів, а інтеграція з системами автоматизованого доведення теорем у таких платформах, як GeoGebra та QED-Tutrix, забезпечила формальну перевірку доведень. Окрім того, мобільні додатки, такі як Photomath і Socratic, спрощують розв’язання математичних задач, викликаючи дискусії щодо їхнього впливу на розвиток аналітичного мислення. Іноземний досвід продемонстрував різні підходи до впровадження штучного інтелекту: у США та Китаї активно застосовуються адаптивні платформи (ALEKS, Knewton), віртуальні асистенти (Cognii) та автоматизовані системи оцінювання (Gradescope). У ЄС акцент робиться на етичному використанні нейронних мереж, а в Японії діють обмеження на генеративні моделі у навчальному процесі. В Україні впровадження штучного інтелекту перебуває на початковій стадії, однак розвиваються перспективні ініціативи щодо його інтеграції. Практичне значення дослідження полягає у визначенні перспективних напрямів застосування штучного інтелекту в освіті, що може бути імплементовано у освітні програми математичної підготовки здобувачів як вищої так і загальної освіти. Отримані результати можуть сприяти підготовці педагогів до ефективного використання сучасних технологій та розробці етичних стандартів їх застосування
Ключові слова
адаптивне навчання; персоналізоване навчання; автоматизоване оцінювання; інтелектуальні навчальні системи (ITS); динамічні геометричні середовища (DGS); системи автоматизованого доведення теорем (GATP)
Використані джерела
[1] Cui, W., Xue, Z., & Thai, K.P. (2019). Performance comparison of an AI-based adaptive learning system in China. In 2018 Chinese automation congress (CAC) (pp. 3170-3175). Shanghai: ACM Cloud and Autonomic Computing Conference. doi: 10.48550/arXiv.1901.10268.
[2] Davydiuk, A.R., Marusych, O.O., & Dierniaieva, O.V. (2024). Artificial Intelligence as a factor of change in foreign language learning: The Ukrainian context. Pedagogical Academy: Scientific Notes, 12. doi: 10.5281/zenodo.14059368.
[3] Deloitte. (2025). Ban on unacceptable practices of Artificial Intelligence use in the EU. Retrieved from https://www.deloitte.com/ua/uk/services/tax/perspectives/tax-and-legal-alert-2025-02-13.html.
[4] Fan, Y. (2021). China’s newest computer science student is a computer. Retrieved from https://www.sixthtone.com/news/1007654.
[5] Financial Times. (2025). Estonia launches AI in high schools with US tech groups. Retrieved from https://www.ft.com/content/897c43a1-e366-415e-9472-4607604aa483.
[6] First Cambridge Center. (2023). Artificial Intelligence will help students learn in Japan. Retrieved from https://cambridge.ua/uk/news/v-yaponii-iskusstvennyy-intellekt-pomozhet-shkolnikam-v-obuchenii.
[7] Godetska, T. (2024). Artificial Intelligence as an effective technology for informational and analytical support of digital education transformation. Scientific and Pedagogical Studies, 8, 200-216. doi: 10.32405/2663-5739-2028-8-200-216.
[8] Hurlburt, G., & Reisman, S. (2024). Experts speak out about Artificial Intelligence in education: First of two roundtables. IEEE Computer, 57(1), 21-26. doi: 10.1109/MC.2023.3327648.
[9] Iliychuk, L. (2024). Artificial Intelligence and education quality: Opportunities, challenges, and threats. Scientific and Pedagogical Studies, 8, 232-248. doi: 10.32405/2663-5739-2028-8-232-248.
[10] iPress. (2018). Artificial Intelligence is now used to check students’ essays. Retrieved from https://ipress.ua/news/shtuchnyy_intelekt_pochaly_vykorystovuvaty_dlya_perevirky_tvoriv_studentiv_242318.html.
[11] Kamalov, F., Calong, D.S., & Gurrib, I. (2023). New era of Artificial Intelligence in education: Towards a sustainable multifaceted revolution. Sustainability, 15(16), article number 12451. doi: 10.3390/su151612451.
[12] Kiyanovska, N.V., Rashevska, S.O., & Semerikov, S.O. (2014). Stages of development of the theory and methodology of using information and communication technologies in teaching higher mathematics to engineering students in the United States. Information Technologies and Learning Tools, 43(5), 68-83.
[13] Larina, T. (2024). Integration of prioritized technologies of digital education into the educational process of universities in Germany. Comparative Professional Pedagogy, 14(2), 91-99. doi: 10.31891/2308-4081/2024-14(2)-9.
[14] Mallik, S., & Gangopadhyay, A. (2023). Proactive and reactive engagement of Artificial Intelligence methods for education: A review. Frontiers in Artificial Intelligence, 5(6), article number 1151391. doi: 10.3389/frai.2023.1151391.
[15] Ministry of Education and Science of Ukraine. (2024). Instructional and methodological recommendations on the implementation and use of Artificial Intelligence technologies in general secondary education institutions. Retrieved from https://mon.gov.ua/static-objects/mon/sites/1/news/2024/05/21/Instruktyvno.metodychni.rekomendatsiyi.shchodo.SHI.v.ZZSO-22.05.2024.pdf.
[16] Nazar, M. (2024). Artificial Intelligence: At the beginning of a new era of opportunities for the education system. Bulletin of the National Academy of Pedagogical Sciences of Ukraine, 6(2), 1-4. doi: 10.37472/v.naes.2024.6224.
[17] Nesterenko, I. (2023). Major benefits of using smart technologies in education. Scientific Bulletin of Mukachevo State University. Series “Pedagogy and Psychology”, 9(1), 31-38. doi: 10.52534/msu-pp1.2023.31.
[18] Owoc, M.L., Sawicka, A., & Weichbroth, P. (2021). Artificial Intelligence technologies in education: Benefits, challenges and strategies of implementation. In M.L. Owoc & M. Pondel (Eds.), Artificial Intelligence for knowledge management. AI4KM 2019. IFIP Advances in Information and Communication Technology (pp. 37-58). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-030-85001-2_4.
[19] Petrov, V., Нrechanovska O., Shevchuk, B., Zakusylo, M., & Lekakh, A. (2024). The potential of virtual reality in modeling complex scientific processes for distance education: A scoping review. Revista Eduweb, 18(4), 89-103. doi: 10.46502/issn.1856-7576/2024.18.04.6.
[20] Reuters. (2025). Chinese universities launch DeepSeek courses to capitalize on AI boom. Retrieved from https://www.reuters.com/technology/artificial-intelligence/chinese-universities-launch-deepseek-courses-capitalise-ai-boom-2025-02-21.
[21] Richard, P.R., Vélez, M.P., & Van Vaerenbergh, S. (2022). Mathematics education in the age of Artificial Intelligence: How Artificial Intelligence can serve mathematical human learning. Cham: Springer International Publishing.
[22] Shevchuk, B. (2025). Integration of Artificial Intelligence into virtual educational environments: Personalization of IT training for vocational education teachers. International Science Journal of Education & Linguistics, 4(1), 90-98. doi: 10.46299/j.isjel.20250401.09.
[23] Sichko, T., Zelinska, O., & Afanasieva, D. (2025). Higher education in the age of Artificial Intelligence: Opportunities and challenges. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 347(1), 314-319. doi: 10.31891/2307-5732-2025-347-41.
[24] Spreitzer, C., Straser, O., Zehetmeier, S., & Maaß, K. (2024). Mathematical modeling abilities of Artificial Intelligence tools: The case of ChatGPT. Education Sciences, 14(7), article number 698. doi: 10.3390/educsci14070698.
[25] Stanford University. (2023). AI will transform teaching and learning: Let’s get it right. Retrieved from https://hai.stanford.edu/news/ai-will-transform-teaching-and-learning-lets-get-it-right.
[26] Tytarenko, N.Ye. (2024). Prospects for the use of Artificial Intelligence in teaching mathematical education components in higher education institutions. Pedagogical Academy: Scientific Notes, 13. doi: 10.5281/zenodo.14585376.
[27] Ukrinform. (2023a). Japanese schools will allow limited use of Artificial Intelligence. Retrieved from https://www.ukrinform.ua/rubric-technology/3726590-u-skolah-aponii-dozvolat-obmezene-vikoristanna-stucnogo-intelektu.html.
[28] Ukrinform. (2023b). Japanese universities will develop their own rules for Artificial Intelligence. Retrieved from https://www.ukrinform.ua/rubric-technology/3735739-v-aponii-universiteti-rozroblatimut-vlasni-pravila-dla-stucnogo-intelektu.html.
[29] Vasylenko, V.Yu., & Tsyupachenko, Yu.S. (2024). Review of the state of Artificial Intelligence technology use in education: International experience. Bulletin of the Kharkiv State Academy of Culture, 66, 124-126. doi: 10.31516/2410-5333.066.091.
[30] Voloshyn, M. (2025). One European country introduces AI studies into the school curriculum. Retrieved from https://24tv.ua/education/shtuchniy-intelekt-shkolah-uchni-odniy-yevropeyskih-krayin-vivchatimut_n2750328.
[31] Vseosvita. (2025). Artificial Intelligence and education: New challenges and hidden risks. Retrieved from https://vseosvita.ua/c/news/post/106937.
[32] Yoon, H., Hwang, J., Lee, K., Roh, K.H., & Kwon, O.N. (2024). Students’ use of generative Artificial Intelligence for proving mathematical statements. ZDM – Mathematics Education, 56, 1531-1551. doi: 10.1007/s11858-024-01629-0.
[33] Zilberman, A. (2024). How AI affects the education system. Retrieved from https://www.facerua.com/iak-shi-vplivaie-na-sistiemu-osviti.