Quaderno della ricerca #75

I Quaderni della Ricerca

Intelligenza Artificiale a scuola

Guida semplice per docenti

Francesco Marchesani

I Quaderni della Ricerca 75

Intelligenza artificiale a scuola

Guida semplice per docenti

Francesco Marchesani

© Loescher Editore - 2024

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Il contenuto di questo libro non è stato approvato dalle Nazioni Unite e quindi potrebbe non riflettere la posizione ufficiale di questa organizzazione.

Coordinamento editoriale: Alessandra Nesti

Realizzazione editoriale e tecnica: PhP - Grosseto

Impaginazione: Silvia Filoni

Copertina: Visualgrafika – Torino

Progetto grafico interni: Fregi e Majuscole – Torino

Progetto grafico copertina: Leftloft – Milano/New York

Stampa: Tipografia Gravinese snc – Via Lombardore, 276/F, 10040 Leinì (TO)

Prefazione

Si parla già da anni di intelligenza artificiale e dell’impatto che questa disciplina potrà avere in molteplici campi. Pensandoci bene, già ad oggi algoritmi basati su intelligenza artificiale costituiscono spesso una parte integrante dei mercati finanziari, dei processi decisionali aziendali e di tante altre realtà. Recentemente, però, c’è stata una repentina accelerazione nel campo dell’intelligenza artificiale. Infatti, con la diffusione della cosiddetta “intelligenza artificiale generativa”, servizi come Dall-E, Gemini (ex Bard) e ChatGPT hanno cominciato a generare immagini e testi di qualità elevata, aprendo nuove possibilità in una varietà di settori, tra cui l’arte, l’intrattenimento e anche l’istruzione.

Nonostante queste tecnologie si stiano ancora irrobustendo, evolvendo giorno dopo giorno, è ormai sempre più chiaro anche ai non addetti ai lavori come l’intelligenza artificiale generativa possa costituire più di una semplice innovazione transitoria. Appare progressivamente più lampante che questa tecnologia non sarà infatti un elemento di passaggio, capace di comportare sorpresa e ammirazione per un breve lasso di tempo, per poi finire inesorabilmente nel dimenticatoio.

Stavolta, sembrerebbe che qualcosa stia davvero cambiando, un po’ come è già avvenuto in passato con la nascita e la diffusione di Internet, o anche con la crescita esponenziale del mercato degli smartphone dopo la presentazione del primo iPhone, nel 2008. Potenzialmente, stiamo già assistendo all’albeggiare di una nuova rivoluzione industriale: quella promossa dall’intelligenza artificiale generativa.

Il mondo dell’istruzione non sarà certamente esente da cambiamenti: molti studenti hanno già avuto modo di sperimentare ChatGPT non appena è divenuto di tendenza, talvolta prima ancora che gli stessi docenti avessero contezza di cosa fosse e come potesse essere usato tale strumento.

In questo libro, cercheremo di metterci nei panni di un docente con l’intenzione concreta di capire come adoperare al meglio l’intelligenza artifi-

ciale, per comprenderne innanzitutto limiti e possibilità, ma anche per avere un ritorno tangibile nel proprio operato didattico.

L’educazione scolastica riveste infatti da sempre un ruolo centrale nello sviluppo umano, e siamo dell’idea che diffondere conoscenza rispetto a questi nuovi strumenti innovativi, in modo semplice e divulgativo, possa essere d’utilità per una classe docente che si trova a fronteggiare un mondo costantemente in cambiamento, e un progresso tecnologico sempre più sfavillante.

Per cominciare questo percorso, proviamo dunque ad immaginare una scuola dove ogni studente possa avere la possibilità di apprendere in modo personalizzato, dove gli insegnanti possano automatizzare i compiti più ripetitivi e dove l’istruzione possa evolvere continuamente per preparare le e gli studenti al futuro. Ebbene, questa suggestione potrebbe apparirci in prima istanza ancora remota, nonostante gli sviluppi degli ultimi decenni nell’ambito di una scuola che, in senso lato, ha saputo rendersi gradualmente più digitale. Eppure proveremo a dimostrare che i risvolti pratici dell’intelligenza artificiale in ambito didattico siano molto più tangibili e riverberanti di quanto sia possibile immaginare.

Cerchiamo ora di essere realisti, per capire concretamente cosa potrebbe comportare l’adozione progressiva dell’intelligenza artificiale nelle scuole. In altre parole, quale beneficio materiale potrebbe donare nei prossimi anni l’intelligenza artificiale a docenti e studenti? Per cominciare a rispondere a questo quesito, proviamo a fare qualche esempio.

L’intelligenza artificiale può innanzitutto automatizzare compiti ripetitivi, come la correzione di verifiche, liberando tempo prezioso agli insegnanti, che possono così dedicarsi maggiormente all’interazione con le e gli studenti, incoraggiando la collaborazione e la creatività in classe.

L’intelligenza artificiale generativa, la branca dell’intelligenza artificiale balzata agli onori della cronaca soprattutto con ChatGPT 3 alla fine del 2022, apre poi le porte a una creazione di materiali didattici interattivi e appassionanti che non ha precedenti. Gli insegnanti possono infatti utilizzare l’intelligenza artificiale generativa per creare contenuti coinvolgenti, come video interattivi, simulazioni e giochi educativi.

Al contempo, anche le e gli studenti possono imparare in modo attivo e divertente, affacciandosi a mondi virtuali che rendono l’apprendimento un’avventura emozionante.

A nostro avviso, i docenti che analizzeranno i vari casi d’uso illustrati in questo libro avranno poi effettivamente la consapevolezza di come le e gli studenti possano a loro modo usare questi strumenti (dagli assistenti allo studio a simulatori di verifiche per prepararsi al meglio).

Teniamo poi presente di come l’intelligenza artificiale abbia anche il potenziale per superare le barriere linguistiche e culturali nell’istruzione. At-

traverso la traduzione automatica e il riconoscimento del linguaggio naturale, le e gli studenti possono comunicare e imparare in lingue diverse, favorendo concretamente la collaborazione internazionale e aprendo le porte a nuove prospettive culturali.

Riteniamo dunque che, in un mondo in repentina metamorfosi sociale e tecnologica, l’intelligenza artificiale possa costituire una delle risorse principali per preparare le e gli studenti all’avvenire. Questi ultimi saranno portati sempre più ad acquisire competenze digitali e capacità di problem solving, essenziali in un mondo sempre più informatizzato, ma anche a sviluppare e affinare il pensiero critico. Tra le varie opportunità offerte, l’intelligenza artificiale potrà aiutare a identificare quali competenze siano richieste nel mondo del lavoro e adattare il curriculum scolastico di conseguenza, preparando le e gli studenti di oggi alle sfide del domani.

Questo libro sarà focalizzato su una specifica area dell’intelligenza artificiale, quella dei Large Language Model (in breve LLM), che ha il vantaggio di permettere una fruizione intuitiva e immediata da parte dei docenti, i quali possono interagire tramite comandi in linguaggio naturale, senza la necessità di avere particolari competenze tecniche o di programmazione.

I Large Language Model, colonne portanti dell’intelligenza artificiale generativa, sono potenti modelli progettati per comprendere e generare testo in modo avanzato, utilizzati per una varietà di compiti linguistici, come traduzione, generazione di testo e risposta a domande.

Alcuni esempi di prodotti noti basati su questi LLM, che useremo come interfaccia per gli esempi che illustreremo dei prossimi capitoli, sono ChatGPT di OpenAI e Gemini di Google. In ogni capitolo pratico mostreremo un esempio concreto per interfacciarsi con tali servizi, per ottenere risultati validi in modo semplice ed efficace, acquisendo progressivamente una certa dimestichezza.

Una volta ottenuto un risultato, faremo poi le osservazioni del caso, per guidare al meglio i docenti all’utilizzo consapevole di questi strumenti. In questo modo, i docenti potranno sfruttare l’IA come un potente strumento per diffondere una linfa di innovazione nel proprio mestiere, rendendo in parallelo l’esperienza educativa indimenticabile per le e gli studenti.

Sia chiaro dal principio: l’intelligenza artificiale non è da intendersi come un sostituto degli insegnanti, bensì come un compagno di viaggio assai valido e prezioso. In un futuro non troppo remoto, vedremo con molta probabilità docenti che utilizzeranno strumenti di intelligenza artificiale, promuovendo così idee e competenze per creare esperienze educative sempre più apprezzabili, coinvolgenti e inclusive.

Come tutte le innovazioni, riteniamo che ci vorrà comunque del tempo per un’adozione di massa: fa parte dell’ordine delle cose, simili cambiamenti

si fanno spazio progressivamente nel nostro quotidiano. Tuttavia, è assai probabile che questi strumenti finiscano per arrivare abbastanza in fretta nelle aule delle nostre scuole, come è già accaduto in passato per i personal computer (PC).

In definitiva, l’obiettivo principale di questo libro è quello di formare la classe docente all’utilizzo consapevole e produttivo dell’intelligenza artificiale, così da comprendere a dovere questa nuova tecnologia e non rischiare di restare indietro. Dopo alcuni capitoli introduttivi, proporremo degli esempi pratici e semplici da replicare, che possano fungere da spunto creativo e illustrare al contempo i meccanismi dell’intelligenza artificiale generativa alla classe docente.

Si tratta, chiaramente, solo di alcune possibilità dimostrative, che possono dare un’idea di massima sulla versatilità degli strumenti introdotti. Riteniamo, ad ogni modo, che siano apprezzabili e funzionali per cominciare ad utilizzare con successo gli stessi.

QUESTO VOLUME, SPROVVISTO DI TALLONCINO A FRONTE (O OPPORTUNAMENTE PUNZONATO O ALTRIMENTI CONTRASSEGNATO), È DA CONSIDERARSI COPIA DI SAGGIO - CAMPIONE GRATUITO, FUORI COMMERCIO (VENDITA E ALTRI ATTI DI DISPOSIZIONE VIETATI: ART. 21, L.D.A.). ESCLUSO DA I.V.A. (DPR 26-10-1972, N.633, ART. 2, 3° COMMA, LETT. D.). ESENTE DA DOCUMENTO DI TRASPORTO.

Intelligenza Artificiale a scuola

L’Intelligenza Artificiale, in particolare quella generativa, rappresenta una risorsa potente e dalle tante applicazioni, purché se ne conosca il funzionamento e si adotti un approccio critico ad essa, anche a scuola. Attraverso una trattazione che coniuga fondamenti teorici e applicazioni pratiche, l’obiettivo di questo volume è fornire agli insegnanti gli strumenti necessari per comprendere e integrare nella didattica quotidiana i Large Language Model su cui si basano ChatGPT, Gemini ecc.

€ 8,90

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INTELLIGENZA ARTIFICIALE A SCUOLA

Partendo da basi teoriche, spiegate in modo semplice, il testo adotta un approccio pratico derivato dall’esperienza diretta in classe. Sono presentati esempi concreti e suggerimenti specifici per implementare con successo tali tecnologie nel contesto educativo.

Il filo conduttore di questa trattazione è una riflessione approfondita sul potenziale impatto della tecnologia sull’apprendimento. Si suggeriscono strategie per differenziare e personalizzare l’insegnamento, ma anche tecniche di produttività per chi insegna. L’uso dell’Intelligenza Artificiale nella didattica viene presentato come un mezzo per stimolare l’acquisizione di abilità e competenze complesse, stimolare l’interesse degli studenti e allenare il pensiero critico.

Francesco Marchesani, ingegnere informatico laureato al Politecnico di Milano, con master in Business Administration presso la POLIMi Graduate School of Management, lavora dal 2017 nel campo della sicurezza informatica e dell’intelligenza artificiale. Dopo un’esperienza di alcuni anni in UniCredit, oggi è il responsabile Cyber Security del Public Sector in Google Cloud (EMEA). I suoi principali campi di interesse sono la sicurezza informatica, l’intelligenza artificiale e la blockchain.