Edu-STEM: AI e Educazione

In un mondo che cambia, alla ricerca e alle politiche per l’educazione è richiesto di orientare l’istruzione affinché prepari gli studenti alle sfide tecnologiche, consentendo alla Scuola e alle comunità educanti di guidare l’innovazione.

I profondi cambiamenti che continueranno a trasformare la società e la natura del lavoro richiedono un approccio educativo innovativo.

Si potrebbe obiettare che la tecnologia ha sempre influenzato il lavoro e la società. Cosa è cambiato dunque?

L’interazione tra le nuove frontiere dell’automazione e dell’intelligenza artificiale e i cambiamenti economici e demografici è così complessa che è diventato fondamentale investire nell’istruzione e nello sviluppo delle competenze.

Nel documento The Future of Education and Skills: Education 2030 – OCSE si legge:

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 una parte gli studenti avranno sempre più la necessità di acquisire competenze sul funzionamento dell’Intelligenza Artificiale, per poterla utilizzare a proprio vantaggio ma anche per saperne distinguere eventuali usi impropri.

Dall’altra, l’Intelligenza Artificiale potrebbe aprire nuovi scenari per le pratiche didattiche, a patto che sia disegnata come risorsa per migliorare l’istruzione, senza venire meno alle lezioni apprese e ai principi etici condivisi.

Che cos’è l’Intelligenza Artificiale?

Per contestualizzare ciò di cui stiamo parlando dovremo provare a definire cosa sia l’Intelligenza Artificiale. Sapendo, però, che nemmeno i più grandi esperti di IA sono giunti a una definizione univoca. Questo dipende dal fatto che si tratta di un campo in rapida evoluzione, che si esplica in soluzioni molte diverse tra loro ed è reso possibile da altre discipline come l’high permormance computing, dall’informatica e dalla scienza dei dati, oltre a coinvolgere spesso sottocampi complessi come:

• il machine learning, sistemi che migliorano le loro prestazioni con l’aumentare dell’esperienza e soprattutto dei dati
• il deep learning, un sistema di apprendimento e di classificazione che, elaborando grandi quantità di dati e basandosi su reti neuronali artificiali, consente a un computer di imitare alcuni processi del cervello umano come il processo decisionale e l’apprendimento autodiretto 

Un quadro di riferimenti è quello contenuto nella  "Strategia dell’Unione europea per l’Intelligenza Artificiale":

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, per i docenti e gli studenti può essere molto complesso avvicinarsi all’Intelligenza Artificiale. 

Nel "Libro Bianco per l’Intelligenza Artificiale al servizio del cittadino" a cura dell’Agenzia per l’Italia Digitale, tra gli esempi di come la Scuola potrebbe trarre beneficio dall’adozione di soluzioni di IA cita:

• strumenti automatici per la valutazione
• personalizzazione del materiale didattico
• tutoring automatizzato, per mezzo di strumenti di raccomandazione per tenere viva l’attenzione
• suggerimenti inerenti variazioni personalizzate da introdurre nel programma scolastico
• estrazione di indicatori predittivi di rischio di abbandono scolastico

Dove l’Intelligenza Artificiale ha già trovato applicazioni in campo educativo è l’automazione delle attività amministrative e di routine.

Ci si riferisce ai sistemi per:

• aggiornare in tempo reale le presenze/assenze
• elaborare pagelle elettroniche
• gestire il calendario delle lezioni
• produrre la certificazione digitale che attesta in modo oggettivo il livello di competenze acquisito.

Grazie all’Intelligenza Artificiale, potrebbero essere implementati nuovi approcci di valutazione basati su domande personalizzate per fornire agli insegnanti e agli studenti informazioni più ricche in tutte le aree di apprendimento.