I rischi da più parti paventati per le possibili utilizzazioni dell’intelligenza artificiale in attività didattiche possono essere un ottimo spunto per avviare una riflessione su quali dovrebbero essere le caratteristiche di un insegnamento-apprendimento della matematica volto a favorire la formazione di una solida formazione scientifica di base, sempre più necessaria per garantire l’esercizio di una democrazia compiuta. Un articolo di Domingo Paola. 

L’uso dell’intelligenza artificiale (IA) è sempre più pervasivo e sistematico nelle nostre vite, anche se non sempre ne siamo consapevoli: non a caso il Parlamento Europeo ha istituito nel 2020 una commissione per lo studio dell’impatto dell’IA sull’economia dell’Unione Europea, con il mandato di prestare particolare attenzione a campi quali l’occupazione, la sanità, l’istruzione, l’ambiente e di individuare possibili benefici, rischi e sfide dell’IA.

Recentemente, i mezzi di comunicazione hanno ospitato un intenso dibattito sui possibili rischi dell’uso di sistemi di IA nell’educazione; in particolare, alcune scuole e università statunitensi e australiane hanno vietato l’uso di ChatGPT, un software basato su una tecnologia di IA e di apprendimento automatico e specializzato nella produzione di testi e nella conversazione con esseri umani. La preoccupazione è che sistemi come ChatGPT possano rivelarsi esiziali per l’apprendimento, per esempio a causa della possibilità della divulgazione di informazioni false, della difficoltà di verificare l’affidabilità delle fonti, ma anche per il rischio che gli studenti lo utilizzino per scrivere testi e risolvere problemi, spacciando per propri i prodotti di una macchina.

I timori legati al rischio dell’uso di una tecnologia non sono una novità. È celebre il passo di Platone, nel Fedro, riferito alla scrittura: “[…] gli esseri umani disimpareranno l’arte di ricordare e dovranno sempre più affidarsi alla tua invenzione per richiamare le cose che sanno e quindi non saranno più autonomi nel disporre delle proprie conoscenze […] I discorsi, poi, una volta scritti, verranno letti da chiunque, senza che nessuno li possa spiegare […], così, invece di diventare più colta, la gente diverrà più ignorante e, nel contempo, presuntuosa”.

Ogni nuova tecnologia comporta, inevitabilmente, il rischio di dimenticare pratiche che avevano un’importanza fondamentale, ma, al tempo stesso, apre nuove frontiere, nuove possibilità. La scrittura, per esempio, ha permesso non solo di organizzare la vita sociale in forme che hanno raggiunto una complessità che sarebbe impensabile in una cultura fondata esclusivamente sull’oralità, ma, anche attraverso la lettura, ha probabilmente consentito una ristrutturazione funzionale del cervello diversa da quella propria di chi non scrive e non legge. L’esperienza insegna che non ha molto senso né successo vietare l’uso di una tecnologia: si tratta, invece, di studiarne a fondo le possibili differenti utilizzazioni, individuando, per ciascuna di esse, possibili rischi e opportunità.

Per esempio, nei primi anni dello sviluppo di software di geometria dinamica, molti docenti temevano essenzialmente due rischi:
a) la ricchezza di esplorazioni messe a disposizione dal software avrebbe potuto inibire la capacità di esplorazione dinamica mentale, competenza fondamentale nell’attività di risoluzione di problemi, in particolare in matematica;
b) la validazione di congetture con i software di geometria dinamica avrebbe potuto far perdere senso alle dimostrazioni: perché gli studenti dovrebbero essere disponibili a dimostrare una proprietà dopo essersi convinti, mediante un’esplorazione realizzata con un software di geometria dinamica, che quella proprietà vale? Che cosa aggiungerebbe una dimostrazione a ciò di cui ormai gli studenti sono convinti al di là di ogni ragionevole dubbio?

In entrambi i casi una riflessione più meditata sulle possibili modalità d’uso del software ha portato a ridurre considerevolmente le preoccupazioni e ha aperto alla considerazione dei vantaggi dell’uso dei software di geometria dinamica nell’insegnamento-apprendimento della matematica. Il rischio di inibire le capacità di esplorazioni dinamiche mentali è assai concreto nel caso in cui il software di geometria dinamica sia utilizzato essenzialmente come protesi, cioè in sostituzione delle esplorazioni mentali aiutate, per esempio, dagli schizzi con carta e matita. Viceversa, se si progettano attività e ambienti di insegnamento-apprendimento che utilizzino il software per consentire di fare diverse esperienze per potenziare le capacità di esplorazione mentale, allora il rischio è assai remoto e si aprono opportunità proprio grazie all’uso del software. Il rischio di far perdere senso all’attività dimostrativa è reale se si propone allo studente l’idea di dimostrazione come attività volta a convincere della correttezza di una congettura: in questo caso, infatti, le esplorazioni consentite dal software, in genere, consentono allo studente di convincersi della correttezza di una congettura ben più di quello che consentirebbe una dimostrazione, rendendola, di fatto, inutile. Se, però, si propone allo studente l’idea che il convincersi della correttezza di una congettura sia una condizione necessaria per essere motivati a spiegare perché quella congettura funziona, allora la dimostrazione diventa uno strumento formidabile per cercare e trovare questo perché.

Considerazioni del tutto analoghe si possono fare per quel che riguarda l’utilizzazione di strumenti fondati sull’IA nell’insegnamento-apprendimento della matematica. Anche in questo caso la preoccupazione che uno strumento, come per esempio ChatGPT, possa inibire l’uso del pensiero critico può essere superata evitando di utilizzarlo per ottenere risposte, informazioni e testi, ma utilizzandolo come strumento per:
a) imparare a fare domande sempre più pertinenti, articolate e precise, che guidino ChatGPT nelle risposte che fornisce;
b) verificare l’affidabilità delle informazioni che fornisce;
c) produrre testi articolati a partire dalle informazioni ottenute con buone domande di cui è stata verificata l’affidabilità, magari confrontandoli con i testi prodotti, sullo stesso argomento, da ChatGPT.

In un libro scritto recentemente per il Mulino, La scorciatoia, Nello Cristianini invita a riflettere sul fatto che l’IA è una forma di intelligenza diversa da quella che finora ha contraddistinto gli esseri umani. Il comportamento delle macchine intelligenti, per esempio, è guidato da inferenze statistiche su enormi quantità di dati: realizza prestazioni efficienti in assenza di teorie. Quindi riguarda il come si affronta e risolve un problema, mentre non ha alcun senso, per una macchina, domandarsi perché una certa strategia funziona e ha successo. Gli esseri umani, almeno finora, hanno invece sempre cercato di rispondere ai perché, il che vuol dire strutturare le conoscenze, organizzarle in teorie che appunto consentono di dare senso e risposta ai perché. Gli esseri umani hanno costruito comunità e sviluppato la loro umanità raccontando storie, costruendo miti, religioni, teorie scientifiche, con l’obiettivo e l’esigenza, tipicamente umani, di dare ordine, senso e significato al mondo.

Penso che questa riflessione possa costituire un vero e proprio progetto didattico che renda gli studenti immuni dai rischi che troppo spesso vengono paventati in seguito all’uso eccessivo delle macchine e, in particolare, oggi, dell’intelligenza artificiale. Lavorare continuamente ai fianchi gli studenti non accontentandosi dei come, rilevando semplici correlazioni, ma ricercare sempre i perché vuol dire creare le condizioni per un uso efficiente delle macchine mantenendo la peculiarità che, più dell’intelligenza, caratterizza l’umanità: costruire teorie, cioè racconti del mondo che hanno una trama, consentendo di dare senso e significato, ma anche emozioni, al flusso sempre più intenso dei dati in cui siamo immersi. L’attenzione ai perché offre agli studenti di esercitare il pensiero critico, fondamentale in una società gravata da problemi sempre più complessi e difficili da dipanare e affrontare. Esercizio del pensiero critico, buona formazione scientifica di base e scelta dell’argomentazione come modalità privilegiata per far valere le proprie posizioni e confrontarle con quelle altrui, sono fondamentali per la realizzazione di una democrazia compiuta. Solo una comunità formata da cittadini che hanno un buon livello di conoscenze di base, in particolare scientifiche, e che siano criticamente attenti alle diverse possibili opzioni, può ottimizzare la probabilità che le decisioni assunte dalla maggioranza siano quelle più adeguate ad affrontare problemi sempre più numerosi, complessi e delicati.

Naturalmente, questo discorso andrebbe approfondito con l’indicazione delle conoscenze e competenze disciplinari, in questo caso matematiche, irrinunciabili per l’esercizio di una cittadinanza informata, consapevole e critica. Si tratta di un tema complesso, che richiede un confronto tra esperti del settore, ma sicuramente penso si possa dire che sarebbe necessario prestare molta più attenzione di quanto non si faccia oggi nella prassi didattica, ai temi relativi alla raccolta, analisi ed elaborazione di dati e alla gestione di situazioni in condizioni di incertezza. In altri termini, una buona formazione di base di statistica e probabilità, che non si aggiunga agli argomenti più classici trattati nella prassi didattica, ma che si integri con essi, cercando un nuovo equilibrio, così come sarebbe da ricercare un equilibrio tra aspetti sintattici e semantici, che oggi è, spesso, inesistente.

Una sfida molto impegnativa, che non può non preoccupare i docenti e i ricercatori ma che, proprio per questo, è entusiasmante e, quindi, degna di essere affrontata.

Domingo Paola

L’immagine di copertina è stata creata con il software DALL-E 2 https://openai.com/product/dall-e-2