L’intelligenza artificiale potrebbe contribuire, migliorando il tutoraggio individuale, a integrare l’insegnamento in classe nella scuola.
La riflessione trova ampio spazio negli Stati Uniti, dove c’è un grave problema di disuguaglianza nel settore dell’istruzione, infatti i bambini e le bambine provenienti da famiglie a basso reddito hanno meno probabilità di accedere a percorsi educativi di alta qualità, in parte anche perché i distretti più poveri del Paese faticano a mantenere insegnanti esperti.
È in questo contesto che è stato messo recentemente in atto un progetto di supporto per studenti, quello sviluppato dai ricercatori della Stanford University, che hanno creato un sistema di intelligenza artificiale chiamato TutorCoPilot, basato sul GPT-4 di OpenAI e lo hanno integrato in una piattaforma chiamata FEV Tutor, che collega gli studenti ai tutor virtualmente.
Tutor e studenti si scrivono messaggi tramite un’interfaccia di chat, e un docente tutor che ha bisogno di aiuto per spiegare come e perché uno studente ha sbagliato può premere un pulsante per generare suggerimenti da Tutor CoPilot.
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Tutor CoPilot: l’esperienza della Stanford University
Vediamo allora intanto di cosa si tratta e come questa esperienza, che ha tutte le caratteristiche di una buona pratica inclusiva, sia stata realizzata.
Tutor CoPilot è un nuovo approccio Human-AI che sfrutta un modello di pensiero esperto per fornire una guida da esperto ai docenti tutor mentre insegnano. Lo studio della Stanford University presenta il primo test controllato di un sistema umano-AI in tutoraggio dal vivo, che ha coinvolto circa 900 docenti e 1.800 studenti della scuola elementare fino a 12 anni provenienti da comunità storicamente in condizioni di disagio.
Seguendo uno specifico piano di analisi è emerso che gli studenti che lavorano in matematica con insegnanti assegnati casualmente e che hanno accesso a Tutor CoPilot sono 4 punti percentuali più propensi a padroneggiare argomenti. In particolare, gli studenti seguiti da docenti con minore esperienza hanno sperimentato il maggior beneficio, migliorando la padronanza di 9 punti percentuali rispetto al gruppo di controllo.
I docenti con accesso a Tutor CoPilot sono più propensi ad utilizzare strategie che favoriscono la comprensione degli studenti e meno propensi a dare la risposta allo studente, allineandosi in questo modo con pratiche di insegnamento di alta qualità. Il riscontro dato dai docenti, attraverso una serie di interviste che hanno contribuito a monitorare il progetto, mette in evidenza come, dal punto di vista qualitativo, l’orientamento di Tutor CoPilot li aiuta a rispondere alle esigenze degli studenti, anche se i docenti tutor segnalano problemi comuni in Tutor CoPilot, come la generazione di suggerimenti che non sono appropriati al livello di valutazione.
I ricercatori hanno creato il modello con la formazione GPT-4 su un database di 700 sessioni di didattica reale, in cui insegnanti esperti hanno lavorato su uno o più studenti dal primo al quinto grado su lezioni di matematica, identificando gli errori degli studenti stessi e poi lavorando con loro per correggerli in modo che imparassero a comprendere i concetti più ampi insegnati. Da questo, il modello ha generato risposte che i docenti possono personalizzare per aiutare i loro studenti online.
Il team di progetto della Stanford stima che lo strumento potrebbe migliorare l’apprendimento degli studenti a un costo più basso rispetto alle migliaia di dollari che normalmente occorrono per formare i docenti di persona.
Gli assistenti virtuali nelle scuole italiane
A Didacta dal 20 al 22 marzo scorsi a Firenze, Google aveva presentato gli esercizi guidati, un nuovo strumento di Big G che consente di creare esercizi sulla base del materiale delle lezioni e sottoporli agli studenti, che sono guidati nello svolgimento. In automatico la piattaforma raccoglie dati sulle domande che creano più difficoltà e le gira agli insegnanti.
Inoltre, già da qualche tempo come è noto, il ministro dell’Istruzione, Giuseppe Valditara, aveva confermato che in Italia si sperimenterà il ricorso ad alcuni sistemi di intelligenza artificiale, per verificare se l’introduzione di assistenti virtuali possa migliorare l’apprendimento degli alunni, soprattutto in chiave inclusiva, e semplificare il lavoro degli insegnanti. Durante questo anno scolastico il supporto dell’assistente virtuale coinvolgerà 15 classi tra seconde della scuola secondaria di primo grado e prime e quarte superiori in Lazio, Calabria, Toscana e Lombardia per due anni. Durante tutta la sperimentazione dati anonimizzati verranno raccolti da Invalsi per monitorare l’andamento di questo progetto pilota.
Assistenti virtuali all’università
Per quanto riguarda il mondo accademico, al momento l’uso degli assistenti virtuali è assai diffuso in Italia soprattutto nella promozione dell’interazione tra studenti e amministrazione, segreterie, interventi cioè finalizzati alla transizione digitale, alla semplificazione dei processi, alla rapidità di accesso alle informazioni. Si tratta quindi di assistenti virtuali che stanno ampiamente modificando il rapporto discente – istituzione.
Da gennaio 2024 è inoltre in corso un progetto di introduzione dell’intelligenza artificiale generativa, attraverso un chatbot, un vero e proprio assistente che sarà a disposizione degli studenti per aiutarli nello studio 24 ore su 24 e 7 giorni su 7. Lo sta sperimentando Multiversity, il primo Gruppo di Education in Italia e secondo in Europa con gli atenei digitali Pegaso, Mercatorum e San Raffaele Roma, che lo ha introdotto da settembre 2024 all’inizio dell’anno accademico nelle tre università telematiche.
Multiversity, in collaborazione con OpenAI e Bain & Company, punta a coinvolgere circa 200mila studenti. con l’obiettivo di rendere l’apprendimento più accessibile e interattivo.
L’assistente AI di Multiversity è progettato per rispondere esclusivamente con i contenuti preparati dai docenti per i corsi. Questo significa quindi che gli studenti riceveranno risposte pertinenti e accurate alle loro domande, basate direttamente sui materiali di studio forniti, beneficiando di un supporto all’apprendimento in tempo reale, che arricchisce l’esperienza di studio e personalizza il percorso formativo. La possibilità di richiedere chiarimenti, approfondimenti e consultare fonti di riferimento in qualsiasi momento rappresenta un notevole vantaggio nell’apprendimento degli argomenti e nella preparazione agli esami.
Il chatbot permetterà di aumentare l’interattività in aula e migliorare la didattica, rendendola più coinvolgente e adattabile alle esigenze individuali degli studenti. L’accuratezza delle risposte del chatbot, superiori al 99%, è stata verificata in collaborazione con il corpo docente, assicurando un assistente didattico affidabile, disponibile 24 ore su 24 e 7 giorni su 7.
Al momento non sono ancora noti gli esiti, i benefici della fruibilità e soprattutto non si vede una prospettiva analoga negli atenei tradizionali. Si attendono, come preannunciati, i riscontri rispetto al promesso miglioramento della didattica e alla personalizzazione degli insegnamenti e degli apprendimenti, che l’ingresso degli assistenti virtuali potrebbero favorire.
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