Edu[IA]: un “tutor virtuale” per uno studio efficace

Edu[IA]: una sperimentazione con l’intelligenza artificiale

Durante l’anno scolastico 2024/2025 presso il Liceo Scientifico “Pietro Ruggieri” di Marsala – a valere sulla circolare n.22/2023 della Regione Sicilia – si è svolto un percorso progettuale di sperimentazione dell’IA come supporto nell’apprendimento di Matematica, Fisica e Scienze.

La sperimentazione fa parte di un programma più ampio che ha coinvolto dieci istituti superiori siciliani ed è stato rivolto alle classi del primo biennio delle scuole superiori.

Il progetto è stato realizzato con due partner accademici: l’Università Telematica IUL, che ha sviluppato l’applicazione Edu[IA] attraverso il lavoro del prof. Giovanni Biondi, della dott.ssa Debora Daddi e del dott. Claudio Pacini e l’Università degli Studi di Palermo, che si è occupata di formare il personale docente coinvolto nella sperimentazione, con l’aiuto della dott.ssa Antonella Leone.

L’applicazione Edu[IA] è stata concepita come un “tutor virtuale”, sempre disponibile, pensata per supportare studenti e studentesse principalmente nello studio domestico. L’intento del progetto è quello di contrastare la dispersione scolastica intervenendo su studenti e studentesse più fragili che in questo modo hanno potuto beneficiare di assistenza continua nello studio a casa attraverso spiegazioni supplementari, esempi e correzioni immediate così da rimanere al passo con il programma svolto in classe dai docenti.

L’applicazione Edu[IA]: caratteristiche funzionali e tecniche

L’applicazione Edu[IA] è stata progettata come uno strumento esclusivamente didattico, quindi pensata per muoversi in un ambiente protetto, lontano dalle logiche dei comuni motori di ricerca. Per questo l’app opera sotto la guida dei docenti, che non solo supervisionano l’attività di studenti e studentesse, ma curano personalmente il caricamento dei contenuti didattici con materiali verificati scientificamente come: lezioni, video, schemi, mappe, presentazioni e testi scolastici open source. L’applicazione inoltre funge da vero e proprio tutor virtuale interattivo: dialoga con ragazzi e ragazze, corregge gli errori e li supporta nello studio domestico attraverso spiegazioni dettagliate ed esempi pratici. Il valore aggiunto dell’applicazione risiede però nella personalizzazione degli apprendimenti, in quanto è in grado di adattare le spiegazioni e le esercitazioni alle esigenze specifiche del singolo individuo.

Edu[IA] è stata sviluppata sfruttando le potenzialità del Deep Learning e del Machine Learning. Il sistema poggia su algoritmi avanzati di riconoscimento vocale (Speech-to-Text) in grado di trasformare le registrazioni delle lezioni in testo scritto: una funzione pensata non solo per lo studio ma soprattutto per garantire la massima inclusività per studenti e studentesse ipovedenti o con disabilità. L’interazione con ragazzi e ragazze è stata possibile grazie a tecniche di NLP (Natural Language Processing), che permettono all’applicazione di analizzare i testi scritti da studenti e studentesse e di restituire loro correzioni e suggerimenti personalizzati. L’efficacia di Edu[IA] deriva dal suo addestramento: l’IA è stata, infatti, istruita su una vasta banca dati composta da testi scolastici open source e dal materiale didattico caricato dai docenti. Ciò ha permesso a Edu[IA] di evolversi costantemente, acquisendo una conoscenza sempre più profonda delle discipline oggetto della sperimentazione didattica. Particolarmente curata è stata l’interfaccia grafica (UX Design) dell’applicazione al fine di renderla intuitiva, accessibile e user-friendly.

La parola alla classe: il racconto di un’esperienza

«L’argomento trattato in classe durante la lezione di scienze riguardava i “lipidi”. A casa, per approfondire lo studio, ho formulato al chatbot la seguente domanda “Cosa sono i lipidi?”. La risposta ottenuta è stata generica, poco approfondita e non diceva nulla di più rispetto agli appunti presi in classe. Ho capito quindi di non aver ben formulato la domanda e così sono andato a riprendere la lezione della docente sulle modalità di scrittura di un prompt efficace e ho compreso gli errori commessi. Il successivo argomento di scienze riguardava le “proteine”. Ho scritto quindi il prompt tenendo conto dei suggerimenti forniti: “Spiegami in modo semplice (obiettivo), le proteine (contesto), mettendo in evidenza la loro funzione (formato), per un alunno del primo biennio della scuola secondaria di secondo grado (destinatario)”. L’output è stato completamente differente dalla precedente risposta. Il testo generato era esattamente come me lo aspettavo: semplice ma con un utilizzo appropriato della terminologia specifica disciplinare, con paragoni ed esempi concreti, strutturato in punti elenco. Ho poi utilizzato la risposta per organizzare lo studio dell’argomento in vista della verifica orale… ed è andata benissimo!».

Ricadute sugli apprendimenti

Il racconto dello studente ha messo in evidenza come l’utilizzo di Edu[IA] abbia generato significative ricadute formative che vanno ben oltre il semplice apprendimento della disciplina (scienze) a partire dallo sviluppo del pensiero critico e del problem solving. Infatti, lo studente, non si è accontentato della risposta ottenuta che ha classificato come «poco approfondita» ma ha riconosciuto l’errore commesso in fase di scrittura del prompt (metacognizione), comprendendo che la qualità dell’output dipende direttamente dalla qualità della domanda. Ciò ha favorito l’acquisizione della prompt literacy, ovvero la capacità di dialogare con l’IA definendo con precisione obiettivi, contesti, formati e destinatari (competenza digitale). Parallelamente, l’utilizzo dell’applicazione ha potenziato la padronanza del linguaggio tecnico disciplinare (padronanza lessicale): il confronto tra le risposte generate e il materiale didattico in suo possesso (appunti presi in classe, libro di testo) ha permesso allo studente di acquisire la terminologia specifica in maniera corretta, grazie a esempi e similitudini efficaci. L’applicazione si è mostrata inoltre un eccellente strumento per personalizzare il ripasso e organizzare i contenuti in vista delle verifiche (punti elenco, esempi concreti) contribuendo ad aumentare il senso di auto-efficacia dello studente (successo formativo).

Conclusioni

Al termine del percorso progettuale il feedback registrato è stato estremamente positivo, sia da parte dei docenti che hanno mostrato disponibilità ad accogliere nelle proprie classi la sperimentazione che da parte degli studenti che hanno avuto modo di utilizzare, strutturata all’interno di un percorso disciplinare, l’IA per le attività di studio, ripasso ed esercitazioni.

L’applicazione Edu[IA], infatti, si è confermata uno strumento efficace capace di far dialogare innovazione tecnologica e intenzionalità pedagogica. In questa logica di interconnessione, l’IA generativa non sostituisce il docente che è, e rimane comunque, unico regista del processo di insegnamento-apprendimento.

Per il futuro, l’auspicio è di rafforzare ulteriormente la formazione del personale docente, promuovendo percorsi che rendano l’integrazione dell’IA nella didattica quotidiana sempre più pratica e sistematica.

Si ringraziano tutte le istituzioni e le persone coinvolte nel progetto e citate nel corso dell’articolo.