Intelligenza artificiale: una piattaforma che individua le carenze degli studenti e suggerisce le strategie. Il progetto “PROSPETTIVA” realizzato da un Istituto Tecnico e del CNR
Mentre negli ultimi decenni gli sforzi globali, del nostro Paese e delle istituzioni scolastiche sono stati dedicati ad accrescere l’istruzione quantitativa servendosi e utilizzando un maggiore accesso all’istruzione, l’aspetto legato all’inevitabile investimento nell’istruzione di qualità è divenuto molto più che rilevante finalizzato com’è a rispondere ai requisiti di questa quarta rivoluzione industriale. Il tutto consapevoli della circostanza che l’istruzione, come altri tipi di investimenti in capitale umano, può determinare, in maniera significativa, la crescita economica, non solo del nostro Paese ma del continente e del mondo (specie in Paesi in via di sviluppo) e l’aumento, significativo, del reddito pro-capite dei più poveri. Il tutto nella medesima maniera nella quale si determinano gli investimenti in capitale fisico, come i trasporti, le comunicazioni e le vie di comunicazione, l’energia o, nei Paesi del nostro Sud del mondo l’irrigazione e la coltivazione di distese di terreni incolti, sabbiosi.
La rivoluzione culturale dell’intelligenza artificiale a scuola
L’intelligenza artificiale (AI) come abbiamo detto sta rivoluzionando svariati e diversi settori dello scibile umano e l’istruzione e l’educazione non fanno eccezione. L’Intelligenza artificiale, con la sua grande capacità di anatomizzare una infinità quantità di dati, automaticizzare le attività e assegnare esperienze di apprendimento personalizzate, sta trasformando i sistemi educativi e formativi tradizionali in ambienti di apprendimento più efficienti ma dei più efficaci. Quello che stanno sperimentando alcune rare ma significative scuole è il ruolo dell’intelligenza artificiale nell’istruzione e quello che può essere il potenziale impatto sugli studenti ma non solo su di essi. Anche sugli insegnanti e su quello che è il panorama più complessivo dell’educazione generale.
Le tecnologie di apprendimento
Essendo uno strumento dirompente, le nuove e variegate tecnologie di apprendimento sono riuscite in una certa misura e in una ben definita maniera a garantire risposte adeguate dell’apprendimento, anche a distanza, in alcune aree del nostro pianeta, per mantenere vivo e alto l’interesse degli studenti e, principalmente, per raggiungerli quando è impossibile spostare le nostre università e i nostri centri di ricerca. Ci troviamo davanti all’emergere di nuove e importanti sfide educative, formative, metodologiche e pedagogiche. Lo scopo di questo articolo, col supporto della progettualità che proponiamo come esempio tangibile di impegno sul fronte dell’integrazione dell’IA, è indagare la possibilità di includere l’intelligenza artificiale come tecnica nel sistema educativo servendosi della eccezionale esperienza che ci sta regalando uno degli istituti tecnici più all’avanguardia; istituto, il Carlo Alberto Dalla Chiesa di Partinico, nel quale la sperimentazione è la protagonista e l’alunno diventa centro e perno di ogni azione pensata, immaginata, realizzata a sua dimensione, come più volte sottolinea, senza stancarsi mai, il dirigente scolastico dell’istituzione scolastica, il professore Angelo Nasca, pronto ad avviare questo percorso davvero entusiasmante e principalmente al passo con i tempi che mutano velocemente.
L’integrazione di tecnologie intelligenti avanzate nell’ambito educativo rappresenta una prospettiva entusiasmante e rivoluzionaria
Nell’era digitale in cui viviamo, l’integrazione di tecnologie intelligenti avanzate nell’ambito educativo rappresenta una prospettiva entusiasmante e rivoluzionaria. Il progetto “PROSPETTIVA” promosso dall’Istituto Tecnico Carlo Alberto Dalla Chiesa di Partinico, in collaborazione con l’Istituto per le Tecnologie Didattiche di Palermo del Consiglio Nazionale delle Ricerche (ITD-CNR), è un ambizioso passo avanti verso la creazione di un ambiente di apprendimento personalizzato e tecnologicamente avanzato. Questo progetto, finanziato dall’Assessorato dell’Istruzione e della Formazione Professionale del Dipartimento dell’Istruzione, dell’Università e del Diritto allo Studio della Regione Sicilia, mira a sviluppare un motore di intelligenza artificiale (IA) dedicato all’istruzione.
L’adozione di tecnologie intelligenti per arricchire l’esperienza educativa degli studenti
Il cuore di “PROSPETTIVA”, fiore all’occhiello di una delle scuole maggiormente competitive su questo versante, guidata con grande capacità dal dirigente scolastico prof. Angelo Nasca, è l’adozione di tecnologie intelligenti per arricchire l’esperienza educativa degli studenti, rendendola più coinvolgente, personalizzata ed efficace. In collaborazione con l’ITD-CNR, esperti leader nel campo della ricerca scientifica nelle tecnologie didattiche, il progetto mira a realizzare un motore di IA specificamente progettato per l’ambiente educativo. L’obiettivo è quello di creare un sistema che si adatti alle esigenze individuali degli studenti, supportando insegnanti e studenti nella loro crescita e apprendimento.
L’applicazione più promettente dell’intelligenza artificiale nell’istruzione: l’apprendimento personalizzato
Sapete quale è, effettivamente, una delle applicazioni più promettenti dell’intelligenza artificiale nell’istruzione? È proprio l’apprendimento personalizzato. Usualmente, gli insegnanti sono impegnati a costruire esperienze in grado di soddisfare le esigenze formative di un intero gruppo classe. In tutta la sua poliedricità e complessità. Ma chi insegna sa perfettamente che può essere complicato, addirittura quasi impossibile. Si devono, infatti, considerare, i molti stili di apprendimento e, anche, le diverse capacità e stili di apprendimento degli studenti del gruppo classe. Con l’intelligenza artificiale, oggi, è possibile definire, minuziosamente, esperienze di apprendimento personalizzate, cucite, perfettamente, su ciascuno dei nostri studenti.
Gli algoritmi di intelligenza artificiale analizzano grandi quantità di dati e costruiscono modelli per personalizzare materiali didattici
Gli algoritmi di intelligenza artificiale analizzano grandi quantità di dati e costruiscono modelli per personalizzare materiali didattici. Materiali didattici che nascono per soddisfare le numerose esigenze che vengono individuate per ciascuno degli studenti. Un caso per tutti. Se il nostro studente presenta (anche senza manifestarlo direttamente) particolari ed evidenti difficoltà con uno specifico concetto, l’IA è in grado di fornire, con il supporto operativo, dinamico e l’intelligenza operativa del docente (che deve quindi conoscere i nuovi modelli tecnologici), nuove risorse, di tipo aggiuntivo, che permettono di intervenire su ciascuno in classe con un potere adattivo in grado di colmare le lacune di apprendimento di ciascuno dei nostri studenti. Tale approccio, assolutamente di tipo personalizzato, è finalizzato a migliorare, non solo il coinvolgimento degli studenti, ma complessivamente e più adeguatamente quelli che sono i risultati di apprendimento. Una grande e ineguagliabile opportunità della quale non si deve avere paura. La si deve utilizzare con la consapevolezza che è necessario gestirla e che è necessario disporne.
Il ruolo significativo anche nella gestione della classe
Fornisce strumenti? Fornisce risposte educative? Personalizza l’insegnamento? Ma fa solo questo o la si può utilizzare anche altrove e con altre modalità operative, questa IA? L’intelligenza artificiale, se utilizzata opportunamente, è in grado di intervenire, in maniera assolutamente significativa, anche e perché no, nella gestione della classe nel suo complesso, nella sua somma delle diverse esigenze, delle diverse opportunità, dei diversi comportamenti. I docenti, come risaputo, investono molto delle loro energie giornaliere in attività di tipo amministrativo. Basti ricordare, ad esempio, la valutazione dei compiti, la compilazione del registro di classe, il monitoraggio delle assenze e, anche (mi direte che c’entra con l’attività amministrativa) la gestione del comportamento in classe. Se la condotta è un elemento oggetto di valutazione, anche questa rientra tra i compiti amministrativi (oltre che, prioritariamente, educativi e formativi) del docente. Con l’IA, alcuni degli impegni scanditi nel periodo precedente possono essere (anzi, sono) automatizzati. In questa maniera i docenti recuperano tempo e lo investono nell’insegnamento e nel processo formativo assolutamente fondamentale nelle nostre classi. L’intelligenza artificiale analizza i modelli di comportamento degli studenti (modelli che decliniamo personalmente a inizio di anno scolastico, costruirti sulle significatività del gruppo in cui operiamo) per scoprire, sul nascere, dunque, situazioni problematiche per le quali vengono, immediatamente, suggeriti interventi. Meccanizzando quelle che per noi sono le attività di routine, l’intelligenza artificiale consente ai docenti, super impegnati, di costruire (dopo aver collaborato alla sua progettazione), un ambiente di apprendimento che sia non solo maggiormente efficiente ma anche maggiormente produttivo. Per non parlare dei sistemi di valutazione, quelli che sono basati sull’intelligenza artificiale, che non rappresentando più la tipologia a cui molti sono legati, la valutazione sommativi del blu e del rosso, possono valutare rapidamente il lavoro degli studenti, non già per assegnare voti, inutilissimi, ma per fornire un feedback immediato con punti di forza e elementi di criticità.
Educazione speciale
Per non parlare, poi, del supporto personalizzato agli studenti che mostrano esigenze di apprendimento, come gli studenti con disabilità, diverse e che necessitano di strumenti nuovi, modellati su ciascuno, costruiti dall’intelligenza artificiale, ed in grado di offrire tecnologie assistive che si adattano perfettamente (anche nei tempi e negli spazi) alle loro esigenze. Esigenze che, in un momento di così smodata attenzione al docente inclusivo, sono davvero numerose e tutte diverse, l’una dalle altre. L’intelligenza artificiale è in grado di fornire sottotitoli agli alunni con difficoltà uditive (immediatamente e senza errori) e può interpretare, senza problematicità alcuna, il linguaggio dei segni. L’IA è in rado di costruire piattaforme di apprendimento adattivo che sono in grado, velocemente e senza errore, di adattare il livello di difficoltà dei contenuti (di una lezione, di un esercizio, di un intervento di debate) in base alle capacità di ciascuno studente. Con l’intelligenza artificiale, i docenti sono messi nelle condizioni di costruire ambienti di apprendimento inclusivi in grado di soddisfare le esigenze particolari (talvolta, complesse) di ciascuno dei nostri studenti. Proprio tutti, nessuno escluso.
IA per analizzare il progresso degli studenti, identificare le loro abilità e lacune specifiche, e fornire suggerimenti personalizzati
Per come è evidente da quanto evidenziato sopra, il motore di IA proposto sarà in grado di analizzare il progresso degli studenti, identificare le loro abilità e lacune specifiche, e fornire suggerimenti personalizzati per migliorare le prestazioni. Ciò consentirà agli insegnanti di adattare i loro approcci didattici in tempo reale, garantendo un insegnamento più mirato e efficace. Inoltre, gli studenti potranno beneficiare di un apprendimento su misura, approfondendo determinati argomenti in base alle loro esigenze individuali.
Garantire un approccio scientifico e basato sulla ricerca
Il coinvolgimento dell’ITD-CNR nella realizzazione del motore di IA è fondamentale per garantire un approccio scientifico e basato sulla ricerca. Il team di ricerca dell’ITD-CNR coinvolto nel progetto e guidato dall’Ing. Davide Taibi, apporterà la sua esperienza nel campo dell’intelligenza artificiale per sviluppare un sistema robusto, in linea con le migliori pratiche nel settore dell’istruzione senza sottovalutare gli aspetti di natura etica. Come detto, dunque, l’integrazione dell’intelligenza artificiale nell’istruzione (con quella che è la nostra indispensabile presenza), ha un immenso potenziale per modificare il nostro approccio di insegnamento e l’approccio all’apprendimento dei nostri allievi. Dall’apprendimento personalizzato, dunque, alla gestione della classe ma anche all’istruzione speciale, l’IA è in grado di offrire soluzioni innovative per accrescere, in maniera significativa, il coinvolgimento degli studenti, migliorandone, visibilmente, i risultati dell’apprendimento e creando esperienze di tipo educativo maggiormente inclusive. Il nostro sogno, dunque.
L’IA e la formazione dei docenti
Il progetto non si limita alla creazione del motore di IA, ma prevede anche un programma di formazione per gli insegnanti con l’obiettivo di fornire loro le competenze necessarie per utilizzare efficacemente questa nuova tecnologia in aula, promuovendo un apprendimento attivo e partecipativo
La partnership con l’ITD-CNR offrirà anche opportunità di ricerca e sviluppo continuo
La partnership con l’ITD-CNR non solo contribuirà alla realizzazione del motore di IA, ma offrirà anche opportunità di ricerca e sviluppo continuo. Questa collaborazione garantirà che il sistema rimanga all’avanguardia, incorporando nuovi progressi tecnologici e adattandosi alle mutevoli esigenze dell’istruzione.
Il DS Nasca: l’impegno delle istituzioni locali nel sostenere l’innovazione nell’istruzione
Il Dirigente Scolastico Angelo Nasca: “Il finanziamento fornito dalla Regione Sicilia dimostra l’impegno delle istituzioni locali nel sostenere l’innovazione nell’istruzione. La creazione di un ambiente educativo personalizzato e tecnologicamente avanzato non solo beneficerà gli studenti, ma contribuirà anche a confermare e consolidare la reputazione dell’Istituto Tecnico Carlo Alberto Dalla Chiesa da anni protagonista nell’innovazione tecnologica applicata alla didattica. Sono particolarmente grato alle donne e agli uomini che in questi anni hanno contribuito alla continua crescita dell’Istituto come confermano i numerosi indicatori che ci premiano nella provincia di Palermo”.
Le potenzialità delle tecnologie intelligenti per migliorare la qualità dell’apprendimento
In conclusione, il progetto “PROSPETTIVA”, di cui si allega il progetto, rappresenta un passo audace verso il futuro dell’istruzione, abbracciando le potenzialità delle tecnologie intelligenti per migliorare la qualità dell’apprendimento. La collaborazione tra un istituto scolastico, l’ITD-CNR e il sostegno finanziario della Regione Sicilia testimonia un impegno concreto per plasmare un ambiente educativo all’avanguardia e orientato al successo degli studenti nel XXI secolo.
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