Le potenzialità dell’Intelligenza Artificiale nell’ambito dell’istruzione

Quali sono le potenzialità dell’Intelligenza Artificiale? E come possono essere concretizzate dalle nuove tecnologie per agevolare l’istruzione?

In un mondo in continuo mutamento, è necessario che le politiche legate al settore scolastico siano in grado di orientare e indirizzare gli studenti, permettendo loro di affrontare le nuove sfide tecnologiche al meglio, sotto la supervisione della scuola e delle comunità educanti.

Ecco dunque quali sono i presupposti legati all’integrazione dell’Intelligenza Artificiale all’istruzione, e quali benefici tale istituzione potrebbe trarne in termini di insegnamento.

L’evoluzione dell’istruzione con l’Intelligenza Artificiale o AI

I sostanziali cambiamenti destinati a far evolvere la società – così come il mondo del lavoro – necessitano senza dubbio di un approccio educativo quanto più evoluto possibile.

Per quanto la tecnologia abbia da sempre esercitato la propria influenza, l’interazione tra le nuove frontiere dell’automazione e l’Intelligenza Artificiale appare ad oggi ancora particolarmente complessa.

Viene da sé che è fondamentale investire nell’istruzione e nello sviluppo delle competenze necessarie a massimizzare i vantaggi che tali strumenti sono in grado di restituire.

Il documento The Future of Education and Skills: Education 2030 – OCSE riporta che:
“Esiste una domanda crescente nei confronti delle scuole perché preparino gli studenti ai cambiamenti economici e sociali più rapidi, ai posti di lavoro che non sono stati ancora creati, alle tecnologie che non sono state ancora inventate e a risolvere problemi sociali che non esistevano in passato”.

Da un lato dunque, gli studenti avranno sempre più la necessità di acquisire competenze legate al funzionamento e all’uso dell’Intelligenza Artificiale, al fine di poterla utilizzare a proprio vantaggio, distinguendone eventuali usi impropri.

Dall’altro, l’Intelligenza Artificiale aprirebbe nuovi scenari legati alla didattica, purché vada a costituire una vera e propria risorsa volta a migliorare l’istruzione, senza tuttavia tralasciare le lezioni apprese, così come i principi etici condivisi dalla scuola.

Intelligenza Artificiale: di che si tratta

Al fine di contestualizzare l’argomento è necessario chiarire cosa si intenda per “Intelligenza Artificiale”, con la consapevolezza del fatto che nemmeno i più grandi esperti in materia sono riusciti fino ad ora a dare una definizione univoca.

Ciò dipende dal fatto che l’Intelligenza Artificiale rientra in un ambito in rapida e continua evoluzione, che si traduce in soluzioni tanto differenti fra loro quanto versatili.

Questo è reso possibile da discipline quali l’high performance computing, che vede l’unione dell’informatica con la cosiddetta “scienza dei dati”, oltre a coinvolgere campi particolarmente complessi tra cui:

  • Il ”machine learning”, costituito da sistemi in grado di migliorare le proprie prestazioni con l’aumentare dell’esperienza, e soprattutto dei dati
  • Il ”deep learning”, sistema di apprendimento e di classificazione che – elaborando grandi quantità di dati e basandosi su reti neurali artificiali – permette al computer di imitare alcuni processi del cervello umano, quali il processo decisionale e l’apprendimento autodiretto

Un quadro di riferimenti particolarmente accurati è presente nella Strategia dell’Unione europea per l’Intelligenza Artificiale, la quale recita: “L’Intelligenza Artificiale si riferisce a sistemi che mostrano un comportamento intelligente nell’analizzare il loro ambiente e intraprendere azioni, con un certo grado di autonomia, per raggiungere obiettivi specifici. I sistemi basati sull’Intelligenza Artificiale possono essere puramente basati su software, agendo nel mondo virtuale (ad esempio assistenti vocali, software di analisi delle immagini, motori di ricerca, sistemi di riconoscimento vocale e facciale) oppure possono essere incorporati in dispositivi hardware (ad esempio robot avanzati, auto autonome, droni o applicazioni Internet of Things)”.

Per i cittadini e le imprese, così come per i docenti e gli studenti, è essenziale cominciare ad avvicinarsi all’Intelligenza Artificiale fin dai primi anni di scuola.

Basti pensare che i bambini che oggi hanno 5 anni trascorreranno la maggior parte della propria vita lavorativa nella seconda metà del 21° secolo, in un mondo trasformato dalle tecnologie.

Che posseggano o meno le competenze adeguate per far fronte alle difficoltà poste da un futuro all’insegna dell’avanguardia dipende in buona parte dai sistemi scolastici attuali.

L’apprendimento mediante l’uso dell’Intelligenza Artificiale

Sia la Commissione Europea all’interno del piano d’azione per l’istruzione digitale (2021-2027) che la Strategia italiana per l’Intelligenza Artificiale, pubblicata dal Ministero dello Sviluppo economico, hanno evidenziato le medesime necessità circa l’implementazione dell’Intelligenza Artificiale in ambito scolastico: “C’è bisogno di riprogettare il curricolo delle scuole affinché includa gli apprendimenti nel campo dell’Intelligenza Artificiale e dei dati, e di prevedere investimenti per favorire l’aggiornamento delle competenze di studenti e corpo docente”.

Se di fatto è indispensabile aumentare il livello di competenze di tutti gli studenti, diviene di conseguenza necessario apportare dei cambiamenti anche per quanto concerne la didattica e la valutazione, senza tuttavia mettere in discussione la relazione insegnante-alunno.

La didattica a distanza – in modo particolare nel periodo legato alla pandemia – ha evidenziato come gli studenti necessitino di soluzioni e competenze tecnologiche, sia in emergenza che per le attività di routine (ma anche di tutoring, metodo valutativo e affettività), che solo il confronto con il corpo docente è in grado di garantire.

Così come per altri settori, l’Intelligenza Artificiale, può fornire all’istituzione scolastica, una vasta gamma di strumenti volti non solo a massimizzare il rendimento, ma anche e soprattutto a ottimizzare le più comuni dinamiche che coinvolgono docenti e studenti.

La ricerca condotta da McKinsey “How artificial intelligence will impact K-12 teachers” prima dell’avvento della pandemia – quando le lezioni venivano effettuate semplicemente in aula – ha evidenziato come gli insegnanti trascorressero in media solo il 49% del proprio tempo nell’interazione con gli studenti, occupandosi nel restante 51% di attività amministrative, valutative e burocratiche che, per quanto importanti, non possono essere comparate al rapporto costruito con bambini e ragazzi.

Un ulteriore approfondimento ha rilevato che, proprio grazie all’implementazione dell’Intelligenza Artificiale, i docenti potrebbero riguadagnare dal 20 al 40% delle ore spese in attività ad alto potenziale di automazione, destinandolo invece ad attività che coinvolgano gli studenti, meglio ancora se personalizzate.

Nel “Libro Bianco per l’Intelligenza Artificiale al servizio del cittadino” a cura dell’Agenzia per l’Italia Digitale, tra gli esempi riferiti a come l’istituzione scolastica potrebbe beneficiare dell’adozione di soluzioni di Intelligenza Artificiale, vengono proposti:

  • Strumenti automatici volti ad agevolare la valutazione degli studenti
  • Personalizzazione del materiale didattico
  • Tutoring automatizzato, mediante strumenti utili a mantenere viva l’attenzione da parte degli studenti
  • Suggerimenti inerenti eventuali variazioni personalizzate da introdurre nel programma scolastico
  • Estrazione di indicatori predittivi di rischio di abbandono scolastico

Tuttavia, a fronte di questi ipotetici strumenti che potrebbero spianare la strada all’innovazione in campo educativo, hanno già trovato applicazione numerose soluzioni legate all’automazione delle attività amministrative, o comunque considerate di routine, permettendo ad esempio di aggiornare in tempo reale presenze e assenze, elaborare pagelle elettroniche, gestire il calendario delle lezioni, e produrre la cosiddetta certificazione digitale che attesta in maniera oggettiva il livello di competenze acquisito dall’alunno.

Appare pertanto fondamentale poter fruire di soluzioni di Intelligenza Artificiale volte a raccogliere informazioni sugli studenti e sulle relative modalità di apprendimento, in modo tale da formulare moduli di didattica personalizzata.

Intelligenza Artificiale e inclusione

L’Intelligenza Artificiale può rappresentare una risorsa deputata a promuovere e a favorire l’inclusività della scuola.

A testimoniarlo le cosiddette tecnologie multisensoriali, adottate per agevolare l’apprendimento di bambini e ragazzi colpiti da disturbi dello spettro autistico, così come le innumerevoli soluzioni per supportare studenti con Bisogni Educativi Speciali (BSE) e Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA).

In merito alle possibilità offerte dall’Intelligenza Artificiale, negli istituti potrebbero nascere ambienti educativi innovativi, inclusivi e coinvolgenti, concepiti per promuovere l’interazione con e tra gli studenti, coniugando in maniera ottimale esigenze formative e innovazione tecnologica.

Valutazione del livello di apprendimento e AI

Un utilizzo sicuramente più semplice – ma al contempo estremamente efficace – dell’Intelligenza Artificiale nella scuola potrebbe essere rappresentato da un supporto allo studio individuale, come strumento di autovalutazione mediante l’assegnazione automatica di esercizi aggiuntivi e interrogazioni virtuali.

Potrebbero infatti essere implementati nuovi approcci di valutazione basati su domande personalizzate, per fornire agli insegnanti e agli studenti informazioni più dettagliate legate alle molteplici aree di apprendimento.

La disponibilità di una quantità maggiore di dati aiuterebbe i docenti a identificare i punti di forza e di debolezza dello studente in termini di apprendimento, permettendo una maggiore personalizzazione dei contenuti, così come delle lezioni.

Al contempo, questo rappresenterebbe un notevole vantaggio anche per gli studenti, che avrebbero l’opportunità di aumentare la consapevolezza dei propri progressi e la conoscenza di sé stessi in relazione al lavoro svolto.

Ferma restando una particolare attenzione rivolta al trattamento dei dati personali, l’Intelligenza Artificiale potrebbe dunque potenziare i sistemi d’istruzione in virtù dei nuovi livelli di competenze richiesti dal mondo del lavoro.



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