APPLIED RESEARCH

Pedagogical design of adaptive courses for the development of high school students’ metacompetencies based on learning analytics and artificial intelligence

Authors

  • Evgeniy A. Akivaev Moscow Institute of Modern Academic Education, 115191, Russia, Moscow, 2nd Roshchinsky pr-d, 8
  • Alexander T. Mukhametshin Moscow Institute of Modern Academic Education, 115191, Russia, Moscow, 2nd Roshchinsky pr-d, 8
  • Irina V. Zabaikina Moscow Institute of Modern Academic Education, 115191, Russia, Moscow, 2nd Roshchinsky pr-d, 8

How to cite

GOST Akivaev E. A., Mukhametshin A. T., Zabaikina I. V. Pedagogical design of adaptive courses for the development of high school students’ metacompetencies based on learning analytics and artificial intelligence // Education Management Review. 2026. Vol. 16. No. 1-2. P. 289-298. DOI: 10.25726/d3366-1483-1814-x
APA Akivaev, E. A., Mukhametshin, A. T. & Zabaikina, I. V. (2026). Pedagogical design of adaptive courses for the development of high school students’ metacompetencies based on learning analytics and artificial intelligence. Education Management Review, 16(1-2), 289-298. https://doi.org/10.25726/d3366-1483-1814-x

Abstract

The article is devoted to the justification and empirical testing of a model of pedagogical design of adaptive courses aimed at developing metacompetencies (self-regulation, critical thinking, creativity, learning motivation) of high school students in the context of digital transformation of schooling. The purpose of the study was to develop and validate a digital course architecture that uses learning analytics and artificial intelligence tools to construct personalized learning trajectories based on digital trace data. A longitudinal quasi-experiment was conducted in seven schools involving 482 students aged 15-17, divided into control and experimental groups; instruction in the experimental group was carried out in an LMS with an AI module implementing dynamic adaptation of task difficulty and content. The methods included standardized metacompetency questionnaires, critical thinking tests, motivation scales, machine learning (k-means clustering, recurrent neural networks for trajectory prediction), NLP methods for essay analysis, as well as ANOVA, correlation, and regression analysis. The results demonstrated a statistically significant superior increase in integral indicators of critical thinking, self organization, and creativity in the experimental group compared to the control group, a reduction in the variance of final outcomes, and the leveling of educational achievements among lower-performing students. It was shown that adaptive trajectories ensure a higher knowledge acquisition coefficient with equal or reduced time expenditure, and the cognitive comfort index of participants in adaptive learning increases substantially throughout all stages of the experiment. It is discussed that pedagogically meaningful integration of learning analytics and AI contributes to reducing unproductive cognitive load, transforming errors into a resource for reflection, and fostering sustainable metacompetencies, while the effectiveness of the system is determined by the quality of pedagogical scenarios and the balance between algorithmic regulation and student agency. The prospects for scaling the model and the ethical-methodological limitations of its implementation in school practice are outlined.

Keywords

pedagogical design adaptive courses metacompetencies learning analytics artificial intelligence

References

Алышева Т.В., Лабутин В.Б., Лабутина В.А. Проектирование и особенности реализации курса информатики в 7 классе для обучающихся с интеллектуальными нарушениями // Воспитание и обучение детей с нарушениями развития. 2022. № 6. С. 30-45.

Исакович А.П. Развитие ключевых когнитивных метакомпетенций: содержание, задания, оценивание // Педагогический научный журнал. 2023. Т. 6. № 3. С. 37-43.

Кабанова М.П. Анализ успеваемости учащихся по математике при помощи искусственного интеллекта: возможности и вызовы // Управление качеством образования: теория и практика эффективного администрирования. 2024. № 8. С. 18-23.

Каракозов С.Д., Самохвалова Е.А., Рыжова Н.И. Имплементация основ искусственного интеллекта в курс информатики среднего общего образования: практико-ориентированный аспект // Информатика и образование. 2024. Т. 39. № 5. С. 6-20.

Корчажкина О.М. Информационный подход при освоении школьниками технологий искусственного интеллекта // Педагогика информатики. 2022. № 1-2. С. 27-43.

Костюченко Р.Ю. Познавательный анализ решения задачи как способ реализации методики адаптивного обучения математике // Проблемы современного педагогического образования. 2024. № 85-3. С. 160-163.

Котыга М.М. Элективный курс по искусственному интеллекту как инструмент наставника при подготовке школьников к олимпиадам // Проблемы научной мысли. 2023. Т. 2. № 10. С. 41-62.

Линник Е.П., Линник И.И., Марьясов Ф.В. Нейрокогнитивный подход к математическому образованию с использованием адаптивных интеллектуальных систем // Экономические и гуманитарные исследования регионов. 2025. № 3. С. 18-23.

Лялин А.В. Задачи по теме «Искусственный интеллект» в школьной информатике // Современное образование. 2022. № 4. С. 43-49.

Нуриев Н.К., Старыгина С.Д. Параметрическая дидактика: обучение инженера с оценкой уровня развития профессионального интеллекта // Управление устойчивым развитием. 2025. № 3(58). С. 105-119.

Нуякшин М.Г. Концепция архитектуры интеллектуального помощника для подготовки к олимпиадам // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Серия: Естественные и технические науки. 2024. № 10. С. 124-129.

Самылкина Н.Н., Калинин И.А. Подготовка школьников к олимпиаде по искусственному интеллекту // Сибирский педагогический журнал. 2024. № 6. С. 31-39.

Тимошко Ж.И. Повышение качества знаний учащихся по учебному предмету «Математика» с помощью технологии поэтапного формирования умственных действий // Профессиональное образование. 2024. № 1(55). С. 54-63.

Хасанова Д.Д., Виноградова Н.В. Внедрение искусственного интеллекта в образовательную среду: трансформации и социально-экономические последствия // Human progress. 2024. Т. 10. № 6. С. 1-13.

Черницына М.М., Абакумова И.В. Трансформация смыслообразующих механизмов у обучающихся путем интеграции искусственного интеллекта в образовательный процесс // Мир науки, культуры, образования. 2024. № 6(109). С. 332-335.

Metrics

68 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Most read articles by the same author(s)