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Tutor AI come insegnanti: il futuro dell’apprendimento personalizzato

L’idea che i chatbot AI possano diventare i insegnanti, personalizzando l’istruzione per gli studenti, è davvero così rivoluzionaria? La trasformazione dell’educazione grazie a tutor AI personali riecheggia le aspirazioni di decenni fa riguardo all’innovazione tecnologica nell’istruzione. Tuttavia, insieme all’entusiasmo, sorgono preoccupazioni riguardanti l’affidabilità, la parzialità e la privacy dei dati

Pubblicato il 20 feb 2024

Carmelina Maurizio

Università degli Studi di Torino

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I nuovi strumenti di intelligenza artificiale potrebbero rendere possibile un sogno decennale della Silicon Valley, ovvero bot che personalizzano l’apprendimento per gli alunni.

Ma davvero i chatbot saranno i nuovi insegnanti dei nostri figli? A questa domanda, sfidante e per certi aspetti inquietante, risponde un articolo del New York Times, che si è interrogato sulle nuove frontiere dell’Intelligenza Artificiale nel mondo dell’istruzione.

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L’avanzata dei chatbot nel settore educativo

All’ipotesi di “chatbot insegnanti”, che viene sostenuta da tempo anche da dirigenti di grandi aziende del settore tecnologico, tra cui, per esempio, Sundar Pichai, amministratore delegato di Google, che già nel passato ha iniziato a fare previsioni simili sul futuro dell’istruzione, ha dato voce di recente Sal Khan, amministratore delegato della Khan Academy, che qualche mese fa ha tenuto un TED Talk[1] in cui ha previsto che i chatbot AI avrebbero presto rivoluzionato l’istruzione.

Khan, il cui gruppo educativo senza scopo di lucro, ha fornito e fornisce lezioni online a milioni di studenti, ha dichiarato: “Siamo sul punto di utilizzare l’intelligenza artificiale per la più grande trasformazione positiva che l’istruzione abbia mai visto. Il modo in cui lo faremo è dare a ogni studente del pianeta un tutor personale artificialmente intelligente e sorprendente.”

I vantaggi dell’insegnamento personalizzato tramite AI

I video del discorso di Khan sul bot di tutoraggio hanno avuto milioni di visualizzazioni.

“Penso che col tempo potremo dare a ogni bambino e a ogni persona nel mondo, indipendentemente da dove si trovi e da dove provenga, l’accesso al più potente tutor A.I.“, ha dichiarato Pichai in un podcast della Harvard Business Review [2], appena poche settimane dopo il discorso di Khan. Alcuni appassionati immaginano che i bot di AI diventino compagni di studio che gli studenti possono consultare tranquillamente senza imbarazzo. Se le scuole adottassero su larga scala questi strumenti, potrebbero modificare profondamente il modo in cui i bambini imparano.

Storia e futuro dell’istruzione automatizzata

Bisogna tornare a oltre 60 anni fa per trovare qualcosa di simile. Negli anni ’60, i sostenitori dell’innovazione e delle tecnologie, appena nascenti in molte parti del mondo, prevedevano che i dispositivi meccanici ed elettronici chiamati “macchine didattiche” – programmati per porre domande agli studenti su argomenti come l’ortografia o la matematica – avrebbero rivoluzionato l’istruzione.

Nel 1964 un articolo del New York Times descriveva una nuova macchina didattica elettronica destinata ad aiutare gli studenti nella lettura, chiedendo ai bambini di digitare determinate lettere o parole su una tastiera.

La rivista Popular Mechanics[3] in un articolo dell’ottobre 1961 dal titolo “I robot insegneranno ai vostri figli?”, descriveva “un’ondata di insegnamenti sperimentali con le macchine” che aveva invaso le scuole di tutti gli Stati Uniti, in cui gli studenti lavoravano in modo indipendente, inserendo le risposte nei dispositivi al proprio ritmo. L’articolo avvertiva anche che le nuove macchine sollevavano alcune domande importanti per gli insegnanti, tra cui per esempio: che cosa fa l’insegnamento automatico al pensiero critico degli studenti?

La visione di Sal Khan sui bot di tutoraggio

La visione di Khan dei bot di tutoraggio può essere ricondotta almeno in parte a libri di fantascienza popolari come “L’età dei diamanti“, un romanzo cyberpunk di Neal Stephenson[4]. In quel romanzo, basato sulla nanotecnologia, un dispositivo immaginario simile a un tablet è in grado di insegnare a una giovane orfana esattamente ciò che ha bisogno di sapere al momento giusto, perché è in grado di analizzare istantaneamente la voce, l’espressione facciale e l’ambiente circostante.

Khan prevede piattaforme didattiche automatizzate che personalizzino istantaneamente le lezioni per ogni studente, e entro cinque anni circa, i bot di tutoraggio saranno in grado di fare qualcosa di simile, con le dovute protezioni per la privacy e la sicurezza.

Apprendimento personalizzato con l’AI: ecco gli strumenti più utili

I sostenitori dicono che lo sviluppo di tali sistemi aiuterebbe a colmare i divari di rendimento nelle scuole, fornendo un’istruzione pertinente e personalizzata, in modo più rapido ed efficiente di quanto potrebbero mai fare gli insegnanti umani.

Per perseguire questi ideali, nel corso degli anni, le aziende tecnologiche hanno esortato le scuole ad acquistare un computer portatile per ogni allievo, hanno sostenuto piattaforme di video tutorial e finanziato applicazioni di apprendimento che personalizzano le lezioni degli studenti. Alcuni interventi online per la matematica e l’alfabetizzazione hanno riportato effetti positivi, ma molti sforzi tecnologici per l’istruzione non hanno dimostrato di colmare in modo significativo i divari nei risultati accademici o di migliorare i tassi di diploma.

Gli strumenti AI nel campo dell’educazione: opportunità e rischi

Ora la diffusione di strumenti di intelligenza artificiale generativa come ChatGPT, in grado di fornire risposte a domande di biologia e di produrre relazioni sui libri che sembrano umane, sta rinnovando l’entusiasmo per l’istruzione automatizzata, anche se i critici avvertono che non ci sono ancora prove a sostegno dell’idea che i bot di tutoraggio trasformeranno l’istruzione in meglio.

Piattaforme di apprendimento online come Khan Academy e Duolingo[5] hanno introdotto tutor chatbot A.I. basati su GPT-4. Si tratta di un modello linguistico di grandi dimensioni, sviluppato da Khan Academy e Duolingo, che viene addestrato su enormi database di testi e può generare risposte in risposta alle richieste degli utenti.

Alcuni dirigenti del settore tecnologico prevedono che, col tempo, gli insegnanti bot saranno in grado di rispondere e ispirare i singoli studenti proprio come gli insegnanti umani. “Immaginate di poter dare questo tipo di insegnante a ogni studente 24 ore su 24, 7 giorni su 7, ogni volta che lo desidera, gratuitamente”, ha detto Greg Brockman, presidente di OpenAI, l’estate scorsa in un episodio del podcast “Possible[6]“, condotto da Reid Hoffman, uno dei primi investitori di OpenAI.

Anche la Casa Bianca sembra essere convinta del potere innovativo dell’AI sull’istruzione. In un recente ordine esecutivo[7] sull’intelligenza artificiale, il presidente Biden ha incaricato il governo di dare forma al potenziale dell’AI di trasformare l’istruzione, creando risorse per sostenere gli educatori che utilizzano strumenti educativi, come il tutoraggio personalizzato nelle scuole.

I chatbot nelle scuole: quali rischi

Se diversi CEO e il presidente Biden si mostrano entusiasti e promuovono l’ingresso dell’AI nel mondo dell’istruzione, sono dall’altra parte numerosi coloro che invitano alla cautela.

Per prima cosa, sottolineano, i chatbot dell’AI inventano liberamente le cose e potrebbero fornire agli studenti informazioni false. I critici sostengono inoltre che i sistemi di AI possono essere parziali e spesso poco trasparenti, impedendo a insegnanti e studenti di capire esattamente come i chatbot elaborano le loro risposte.

Secondo Ben Williamson, borsista del Centro per la ricerca sull’istruzione digitale dell’Università di Edimburgo[8], gli strumenti di AI generativa potrebbero avere effetti dannosi o “degenerativi” sull’apprendimento degli studenti.

I problemi di privacy e di proprietà intellettuale

E le preoccupazioni sono ancora altre. I problemi di privacy e di proprietà intellettuale, per esempio, infatti molti modelli linguistici di grandi dimensioni vengono addestrati su vaste banche dati di testi prelevati da Internet, senza compensare i creatori.

Si teme inoltre che alcune aziende di AI possano utilizzare i materiali immessi dagli insegnanti o i commenti degli studenti per i propri scopi commerciali, ad esempio per migliorare i propri chatbot.

Randi Weingarten, presidente della Federazione americana degli insegnanti – AFT [9], che conta più di 1,7 milioni di iscritti, ha dichiarato che il suo sindacato sta lavorando con il Congresso su una regolamentazione che contribuisca a garantire che gli strumenti di AI siano equi e sicuri. Gli educatori utilizzano ogni giorno le tecnologie didattiche e vogliono avere più voce in capitolo su come queste vengono utilizzate nelle classi, ha detto, per cui il nostro obiettivo è promuovere il potenziale dell’AI e prevenire i gravi rischi.

Esempi pratici di applicazione dei chatbot nell’istruzione

Alcuni ex dirigenti delle Big Tech si sono traferiti nel settore dell’istruzione. Jerome Pesenti, ex vicepresidente della divisione A.I. di Meta, ha recentemente fondato un servizio di tutoraggio chiamato Sizzle AI[10]: il chatbot dell’applicazione utilizza un formato a scelta multipla per aiutare gli studenti a risolvere domande di matematica e scienze.

Jared Grusd, ex chief strategy officer della società di social media Snap[11], ha co-fondato una start-up di scrittura chiamata Ethiqly[12]. Questo chatbot può aiutare gli studenti a organizzare e strutturare i saggi e a fornire loro un feedback sulla loro scrittura.

L’anno scorso Khan Academy ha introdotto un chatbot A.I. chiamato Khanmigo[13], specifico per l’uso scolastico, progettato per aiutare gli studenti a risolvere i problemi di matematica e di altre materie, non per fare i compiti al posto loro. I primi a provarlo sono stati gli studenti della Khan Lab School sono stati tra i primi a provarlo.

Il sistema memorizza anche le conversazioni che gli studenti hanno con Khanmigo, in modo che gli insegnanti possano rivederle. Non privo di importanza è che il sito avverte chiaramente gli utenti: “Khanmigo a volte commette errori”. Lo stanno ora sperimentando scuole dell’Indiana, del New Jersey e di altri Stati.