Educare al futuro: come l'intelligenza artificiale sta trasformando l'esperienza di apprendimento a scuola

L'intelligenza artificiale (IA) si riferisce alla creazione di macchine, software o sistemi che possono eseguire compiti che sono svolti solitamente dall'intelligenza umana, come apprendimento, ragionamento, percezione e problem solving. L'IA si basa sulla creazione di algoritmi e modelli che consentono alle macchine di imparare dai dati, di adattarsi a nuove situazioni e di prendere decisioni autonome.

Le basi dell’intelligenza artificiale erano state poste sin dal 1940 da Alan Turing che nel 1942-43 violò i codici di "Enigma", la macchina usata dai tedeschi per inviare messaggi segreti cifrati. In realtà, la ricerca sull’intelligenza artificiale è decollata davvero dopo la conferenza del Dartmouth College, negli Stati Uniti, durante l’estate del 1956.

In soli 80 anni la capacità computazionale delle macchine, disponibile sul nostro pianeta, è stata moltiplicata per quasi 100 milioni di miliardi ed è anche grazie a questa, insieme a una disponibilità di dati senza precedenti, che siamo passati da software tradizionali con algoritmi programmati manualmente all’era del deep learning (un sistema di apprendimento e di classificazione basato su reti di neuroni artificiali digitali che consentono a un computer di acquisire soltanto alcune delle capacità del cervello umano) con i primi programmi che surclassano l’uomo, ad esempio nel riconoscimento automatico di oggetti.

Ci sono diverse forme di IA, tra cui l'apprendimento automatico (machine learning), la visione artificiale, il processamento del linguaggio naturale, la pianificazione e l'ottimizzazione. L'IA viene utilizzata in molti settori, come la robotica, la medicina, l'automazione industriale, l'e-commerce, la pubblicità, la finanza e molti altri.

L'intelligenza artificiale applicata all'ambito scolastico

L'intelligenza artificiale può essere utilizzata in diversi modi nella didattica e nell'insegnamento scolastico. Ecco alcuni esempi:

- Personalizzazione dell'apprendimento: l'IA può essere utilizzata per personalizzare l'apprendimento degli studenti, adattando il ritmo, il livello di difficoltà e lo stile di insegnamento alle loro esigenze e abilità individuali;

- Tutoraggio virtuale: l'IA può essere utilizzata per creare tutor virtuali che forniscono supporto e feedback ai singoli studenti in modo simile a un insegnante reale;

- Analisi predittiva: l'IA può essere utilizzata per analizzare i dati degli studenti e prevedere le loro prestazioni future, consentendo agli insegnanti di intervenire precocemente per evitare eventuali insuccessi.

- Rilevamento delle emozioni: l'IA può essere utilizzata per rilevare le emozioni degli studenti durante l'apprendimento, aiutando gli insegnanti a comprendere meglio il loro stato emotivo e adattare la didattica di conseguenza.

- Generazione di contenuti didattici: l'IA può essere utilizzata per generare automaticamente materiali didattici, come quiz, esercizi e video, in modo da fornire un supporto supplementare agli insegnanti e aiutare gli studenti a imparare in modo autonomo.

- Automazione delle valutazioni: l'IA può essere utilizzata per automatizzare le valutazioni degli studenti, riducendo il carico di lavoro degli insegnanti e consentendo loro di concentrarsi sulla progettazione di attività di apprendimento più efficaci.

In sintesi, l'IA può essere utilizzata per migliorare l'esperienza di apprendimento degli studenti e semplificare il lavoro degli insegnanti, rendendo l'insegnamento più efficace ed efficiente. Tuttavia, è importante sottolineare che l'utilizzo dell'IA nella didattica deve essere fatto in modo responsabile e consapevole, con attenzione alla privacy degli studenti e alla trasparenza dell'algoritmo utilizzato.

Intelligenza artificiale per l'istruzione: esempi concreti

Gli strumenti di intelligenza artificiale possono aiutare e, nella realtà, già aiutano a rendere le aule più accessibili, soprattutto per chi parla una lingua differente o per chi ha disabilità visive o uditive. Ecco alcuni esempi pratici di intelligenza artificiale usati nelle scuole.

Presentation Translator è un plug-in gratuito per PowerPoint in grado di generare sottotitoli in tempo reale (in una lingua a scelta) riportando ciò che sta dicendo chi sta presentando.

Il software “Mika” di Carnegie Learning invece utilizza funzionalità cognitive e le tecnologie di AI per fornire un tutoraggio personalizzato e feedback in tempo reale agli studenti dalle scuole secondarie, alle matricole universitarie per sanare lacune formative che, altrimenti, dovrebbero seguire corsi di riparazione o di recupero.

Apprendimento adattivo e intelligenza artificiale

L'apprendimento adattivo (o adaptive learning), è la personalizzazione dell’istruzione basata sulle nuove tecnologie.

È proprio l’intelligenza artificiale che è in grado di fare la differenza, grazie ad algoritmi capaci di analizzare in maniera minuziosa il comportamento degli alunni di fronte alle lezioni e, come risultato, di adattare le proposte formative per ogni singolo individuo. 

Gli strumenti dell'apprendimento adattivo sono capaci di adattare gli esercizi e i test di verifica alle difficoltà di ogni singolo alunno e di controllarne i tempi e i livelli di apprendimento.

Sono proprio strumenti adattivi e automatici che potranno essere in grado di liberare tempo agli insegnanti affinché possano dedicarsi anche ad altre attività, come formarsi continuamente e preparare materiale per lezioni più ricche e più adeguate alle necessità dei propri studenti. 

Insegnanti o chatbot?

Lo sviluppo di piattaforme e agenti conversazionali (chatbot) permetterà la creazione di scenari in cui la formazione sarà costantemente supportata da interazioni simili a quelle che sperimentiamo tra esseri umani, aumentando collaborazione e produttività. Si tratta della stessa evoluzione di cui abbiamo beneficiato con i call center quando sono passati da essere gestiti da persone, utilizzabili in orario d’ufficio, a quando sono diventati utilizzabili 24 ore al giorno, simultaneamente da tutti i possibili fruitori.