Garantire un’istruzione di qualità, inclusiva ed equa: l’AI per il conseguimento dell’Obiettivo 4 dell’Agenda 2030

La tecnologia è, oggi, in grado di offrire un valido contributo affinché “l’arma dell’istruzione” si diffonda universalmente, soprattutto laddove sono presenti gravi fragilità socio-economiche e conflitti. Anche se quella dell’educazione rimane una sfera delicata e complessa, in cui l’intelligenza artificiale, in futuro, sarà sempre più presente, ma non senza prima fare chiarezza su alcuni aspetti della sua applicazione.

TAKEAWAY

  • L’ONU stima che, a livello globale, sono oltre 100 milioni i ragazzi privi di capacità di lettura e di scrittura e che la metà di questi vive nell’Africa subsahariana. E se, nei Paesi in via di sviluppo, la percentuale di bambini che frequentano le scuole primarie negli ultimi anni è salita al 91%, 57 milioni di questi continuano ancora a restare fuori dal terreno dell’istruzione.
  • In questo quadro, trova ragione d’essere l’Obiettivo 4 dell’Agenda 2030 – “Garantire un’istruzione di qualità inclusiva ed equa e promuovere opportunità di apprendimento permanente per tutti” – supportato dalle tecniche di intelligenza artificiale, da tempo impegnate a contribuire allo sviluppo sostenibile.
  • In tema di intelligenza artificiale e istruzione, però, l’UNESCO interviene identificando alcune sfide da affrontare, relative all’etica dei dati e ai pregiudizi algoritmici, all’equità di genere, al monitoraggio e alla valutazione dell’utilizzo dei sistemi AI in ambito educativo e al concreto impatto che avrà l’intelligenza artificiale sul ruolo degli insegnanti e sullo sviluppo cognitivo e psico-emotivo degli studenti.

«L’istruzione è l’arma più potente che puoi utilizzare per cambiare il mondo» sosteneva Nelson Mandela. E, aggiungiamo noi oggi, le tecnologie – e, più in particolare, quelle che fanno capo all’ambito di studi dell’intelligenza artificiale – possono dare un contributo importante all’istruzione, affinché quest’arma diventi universale, affinché si diffonda e agisca concretamente soprattutto in quelle aree più fragili sotto il profilo socio-economico e laddove sono presenti conflitti.

Basti un dato: l’ONU stima che, ad oggi, a livello globale, sono oltre 100 milioni i ragazzi privi di capacità di lettura e di scrittura e che la metà di questi vive nell’Africa subsahariana. E se è vero che, nei Paesi in via di sviluppo, la percentuale di bambini che frequentano le scuole primarie negli ultimi anni è salita al 91%, 57 milioni di questi continuano ancora a restare fuori dal terreno dell’istruzione. Questo è, in brevissima sintesi, il quadro che ha condotto l’Organizzazione delle Nazioni Unite a inserire l’istruzione tra i 17 Sustainable Development Goals (SDGs) dell’Agenda 2030 e, più precisamente, all’Obiettivo 4 “Garantire un’istruzione di qualità inclusiva ed equa e promuovere opportunità di apprendimento permanente per tutti”.

Vediamo in che modo l’intelligenza artificiale, nell’ottica di migliorare la vita delle persone e di contribuire allo sviluppo sostenibile, è di aiuto al raggiungimento di tale obiettivo.

Quando l’utilizzo della tecnologia trasforma l’istruzione pubblica: l’esempio di Uruguay e Burkina Faso

L’intelligenza artificiale e, più in generale, le tecnologie digitali, se inserite all’interno di un puntuale programma di pubblica istruzione, sono in grado di apportare trasformazioni radicali, in special modo in quei Paesi in cui è elevato il numero di famiglie in condizioni socio-economiche disagiate, senza mezzi per acquistare libri di testo.

A tale riguardo, rappresenta un esempio “guida” – seguito, poi, da altri Paesi – quanto avviato in Uruguay col Piano Ceibal per l’istruzione, che ha previsto l’adozione di Internet da parte di tutte le scuole, la digitalizzazione dei libri di testo in uso negli Istituti primari e secondari e l’acquisto, per ogni studente, di un mini-laptop attraverso il quale fruire dei contenuti digitalizzati.

Negli ultimi anni, il programma si è arricchito della Mathematics Adaptive Platform, opportunamente adattata al curriculum nazionale per quanto concerne l’insegnamento della matematica nelle scuole elementari e medie del Paese. Si tratta di uno strumento didattico digitale indirizzato a insegnanti e studenti, definito “adattivo” in quanto si adatta automaticamente al livello di apprendimento, al bagaglio di conoscenze acquisite e al bisogno di ulteriori approfondimenti di ogni studente, al quale dà un feedback immediato e personalizzato in base ai risultati che via via ottiene mediante prove ed esercitazioni.

Lasciamo il Sud America per spostarci nel Burkina Faso, dove, per monitorare le assenze dei bambini a scuola e intervenire tempestivamente nei casi (piuttosto frequenti in quest’area) di abbandono scolastico, viene utilizzata un’app AI (“Cheese 2 School” è il suo nome) che, tra coloro che hanno contribuito alla sua realizzazione, vede anche il Centro Italiano Aiuti all’Infanzia (CIAI).

L’app lavora sulla base di un sistema di riconoscimento facciale che – a partire dalle fotografie degli alunni scattate dagli insegnanti – quantifica il numero degli studenti presenti in aula, categorizzandoli per genere e individuando gli assenti. Segue, infine, l’invio dei dati a una piattaforma centrale. Nella prima fase, per addestrare l’algoritmo a distinguere tra maschi e femmine, è stato utilizzato un set di dati contenente 14 milioni di immagini relative a bambini. Via via, l’allenamento di è ridotto a 2mila foto dei bambini del posto.

Intelligenza artificiale e istruzione: potenziare l’apprendimento attraverso l’AI

In tema di apprendimento della matematica – al quale si è accennato in riferimento al Piano di istruzione Ceibal, attivo in Uruguay – esistono, in questo momento, diversi strumenti didattici che sfruttano l’intelligenza artificiale, tra cui Qubena (sviluppato in Giappone), studiato, in particolare, per l’apprendimento individuale e non in classe. Nel dettaglio, si tratta di un tablet che sottopone agli studenti esercizi di matematica in linea col personale processo di apprendimento di ognuno e finalizzati a colmare eventuali lacune e a rafforzare la preparazione.

Sono, invece, sviluppati negli Stati Uniti una serie di prodotti AI per l’apprendimento personalizzato, l’assistenza all’apprendimento e la valutazione dell’apprendimento. La piattaforma Cognii Assessment Engine, ad esempio, è in grado di dare valutazioni in tempo reale delle risposte scritte a una serie di domande sottoposte allo studente. La tecnica di intelligenza artificiale utilizzata è quella dell’elaborazione del linguaggio naturale (o Natural Language Processing – NLP)che, in questo caso specifico, arriva a formulare un giudizio circa il livello profondo di comprensione da parte dell’allievo, nonché la sua capacità di pensiero critico.

Ricordiamo che l’Obiettivo 4 dell’Agenda 2030 è teso a garantire un’istruzione inclusiva, che raggiunga tutti, compresi i bambini e ragazzi affetti da disabilita della sfera fisica e psichica. A tale Goal risponde il progetto europeo DE-ENIGMA (conclusosi alla fine del 2019), il cui fine è insegnare ai bambini autistici in età scolare – per mezzo di un robot dotato di intelligenza artificiale – a riconoscere le emozioni e l’espressione di queste ultime dal viso e dalla gestualità. L’approccio adottato in sede di didattica vede integrati tecnologie, personaggi di cartoni animati e dimensione di gruppo.

Intelligenza artificiale e istruzione: l’UNESCO identifica le sfide da affrontare nel conseguimento dell’SDG 4

Il 7 e l’8 dicembre 2021 si è tenuto il Forum internazionale, a cura dell’UNESCO, sull’intelligenza artificiale e l’istruzione – dal titolo “Ensuring AI as a common good to transform education” – durante il quale è stata ufficialmente presentata la pubblicazione UNESCO “AI and Education: Guidance for policy-maker”.

Il Forum è stata l’occasione per fare luce su alcune questioni ancora aperte (affrontate, all’interno della pubblicazione, in una sezione dedicata) che urge affrontare se intendiamo davvero considerare l’AI strumento principe nel conseguire il Goal 4 dell’Agenda 2030. Tra queste, l’UNESCO, in particolare, ha individuate cinque sfide.

1) Etica dei dati e pregiudizi algoritmici

Temi, questi, oltremodo delicati se trasferiti in ambito educativo dove, «se i dati con i quali viene addestrato l’algoritmo sono distorti o se questi vengono analizzati con algoritmi inappropriati, i bias originali non identificati possono diventare più evidenti e avere un impatto negativo ancora maggiore sui processi di insegnamento e apprendimento».

2) Equità di genere dell’AI

Focalizzando l’attenzione sull’impatto che – all’interno delle classi – potrebbe avere l’utilizzo degli stereotipi di genere applicati alle tecnologie. E il caso, ad esempio, degli assistenti virtuali dai nomi femminili e dalle voci suadenti, che rischiano di «riprodurre lo stereotipo discriminatorio della segretaria e di rafforzare l’idea del ruolo delle donne come secondarie e sottomesse agli uomini»

3) Monitoraggio e valutazione dell’utilizzo dei sistemi di intelligenza artificiale in ambito educativo

Col fine di inaugurare un nuovo filone di studi finora – per più ragioni – trascurato. Ad oggi, non esiste, in realtà, letteratura sufficiente in tema di intelligenza artificiale e istruzione, tale da poter dire in che termini e con quali risultati oggettivi l’AI è utile alla pedagogia. Certo, si presume che, in futuro, complice l’emergenza pandemica, avrà un impatto sempre maggiore sulla fornitura di opportunità educative, ma non siamo ancora in grado di prevederne gli esisti

4) Che impatto avrà l’intelligenza artificiale sul ruolo degli insegnanti?

Si tratta di una domanda ancora dalla risposta superficiale, che vuole, per i docenti, lo svolgimento di compiti di “ordine superiore”, relativi agli aspetti di interazione ed empatia dei processi educativi. Ma nessuno ha ancora chiesto loro che cosa ne pensano del possibile futuro cambiamento dato da «ambienti educativi ricchi di intelligenza artificiale»

5) Quale sarà l’impatto dell’AI sugli gli studenti?

Anche questa è una domanda, allo stato attuale, di difficile rispostaAl momento, infatti, non è noto quali effetti avrà, a lungo termine, l’utilizzo dell’intelligenza artificiale sui processi cognitivi e psico-emotivi degli studenti. Avranno meno tempo per per interagire tra loro? Saranno privati delle opportunità di coltivare la propria intraprendenza, autodeterminazione, metacognizione e pensiero critico? Nodi che, da qui al 2030, andranno definitivamente sciolti

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Paola Cozzi

Giornalista dal solido background acquisito lavorando presso i più prestigiosi Editori italiani | Ventidue anni di esperienza nello sviluppo di prodotti editoriali b2b, cartacei e digitali | Vent'anni alla direzione di una testata b2b in tema di Sicurezza anticrimine di tipo fisico | Attualmente si dedica al Giornalismo Digitale ed esplora nuove tecniche e nuovi stili di comunicazione

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