Approfondimenti L’intelligenza artificiale al servizio dell’educazione

Dario Orlandi

Tempo di lettura: 4' 2''

Pubblicato il: 21/04/2023

 I sistemi di intelligenza artificiale hanno mostrato il potenziale per trasformare il settore dell'istruzione e offrono opportunità per migliorare l'apprendimento degli studenti. Questi sistemi possono fornire feedback personalizzato in tempo reale, aiutando gli insegnanti specialmente in caso di classi numerose. Inoltre, potrebbero consentire la creazione di libri di testo intelligenti personalizzati per ogni studente.

Con l'aumento della presenza dei sistemi di intelligenza artificiale nell'istruzione, ci sono però anche rischi da considerare.

Istruzione personalizzata

Gli insegnanti sono formati per identificare gli obiettivi di apprendimento di tutti gli studenti in una classe e adattare l'istruzione alle esigenze specifiche dei singoli studenti. Tuttavia, con 20 o più studenti in una classe, le lezioni completamente personalizzate non sono sempre realistiche. Ciascuno impara in modo modo diverso.

Un sistema di intelligenza artificiale (AI) può osservare come uno studente procede nella soluzione di un compito assegnato, quanto tempo impiega e se ha successo. Se lo studente sta avendo difficoltà, il sistema può offrire aiuto; se lo studente sta avendo successo, il sistema può presentare compiti più difficili per mantenere l'attività stimolante.

Questo tipo di feedback in tempo reale è spesso difficile per un insegnante o per una scuola da offrire a un singolo studente, figuriamoci a un'intera classe o campus.

Gli strumenti di apprendimento basati su AI si sono dimostrati in grado di apportare rapidamente e dinamicamente modifiche all'ambiente di apprendimento, ai contenuti e ai compiti per aiutare gli individui a imparare di più e migliorare rapidamente.

Ad esempio, i ricercatori dell'Human-Computer Interaction Institute presso l'Università Carnegie Mellon hanno insegnato a un sistema come risolvere un problema matematico: il sistema può seguire le istruzioni di un supervisore umano per comprendere le regole matematiche e adattare il suo approccio a problemi mai visti prima.

Il sistema può anche identificare le aree in cui ha dovuto fare più tentativi prima di arrivare alla risposta corretta, evidenziando i metodi che ha utilizzato per arrivare più efficientemente alla risposta giusta.

Libri di testo intelligenti

I ricercatori di Stanford hanno sviluppato e testato un prototipo di ciò che viene chiamato libro di testo intelligente, chiamato Inquire. Si tratta di un'applicazione per iPad che monitora la concentrazione e l'attenzione degli studenti durante la lettura, seguendo da vicino le loro interazioni con l'app.

Il testo interattivo include definizioni di parole chiave accessibili tramite tocco o clic e consente agli studenti di evidenziare e annotare durante la lettura. Il libro può suggerire domande personalizzate sul contenuto e argomenti per approfondimenti e future ricerche a ciascuno studente.

Inoltre, può adattare dinamicamente il livello di lettura del testo e fornire foto, video e materiali supplementari per migliorare la comprensione degli studenti del soggetto trattato.

Migliorare la valutazione

La valutazione educativa si concentra su come un insegnante può sapere se uno studente sta imparando ciò che viene insegnato. Le valutazioni tradizionali, come saggi, test a scelta multipla e domande a risposta breve, hanno subito pochi cambiamenti rispetto a un secolo fa.

L'intelligenza artificiale ha il potenziale per cambiare questo approccio identificando schemi di apprendimento che potrebbero non essere evidenti per insegnanti o amministratori singoli.

Ad esempio, Duolingo utilizza l'AI per creare e valutare test di conoscenza della lingua inglese per università, aziende ed enti governativi. Un altro progetto di valutazione, Reach Every Reader, creato da Harvard Graduate School of Education, MIT e Florida State University, sviluppa giochi educativi per genitori e figli che insegnano a leggere.

Questi giochi possono aiutare genitori ed insegnanti a determinare in modo efficiente se i bambini hanno una capacità di lettura adatta alla loro età e metterli sulla buona strada se non lo sono. In generale, l'AI può aiutare a migliorare l'efficacia della valutazione educativa attraverso l'identificazione di schemi di apprendimento individuali.

Seguire gli interessi degli studenti

L'apprendimento diventa personalizzato quando gli interessi e gli obiettivi degli studenti guidano i progressi. L'insegnante diventa più un facilitatore, mentre il cosa, il perché e il come dell'apprendimento sono principalmente dettati dagli studenti.

I sistemi di intelligenza artificiale possono fornire istruzioni individuali su misura per gli interessi di ogni studente. I sistemi di apprendimento adattivi basati su AI possono identificare rapidamente quando uno studente sta avendo difficoltà e fornire supporto diverso per aiutarlo ad avere successo.

I chatbot con sistemi di intelligenza artificiale possono guidare gli studenti con feedback personalizzati e assistenza in tempo reale. Questi chatbot possono rispondere alle domande sui contenuti o sulla struttura del corso, aiutando gli studenti a tenere traccia dell’apprendimento mantenendoli motivati e coinvolti.

Un sistema di raccomandazione basato su AI può generare domande di valutazione personalizzate, individuare fraintendimenti e suggerire nuove aree di esplorazione. Queste tecnologie di AI hanno il potenziale per aiutare gli studenti di oggi e del futuro.