Intervento di Marilù Chiofalo

Viviamo in un’epoca di rapida accelerazione tecnologica, un fenomeno che si manifesta in modo analogo a situazioni di forte perturbazione, come la recente pandemia. Sebbene gli effetti di tale perturbazione possano ora apparire meno evidenti, il cambiamento prosegue con un ritmo incessante. In termini fisici, l’accelerazione può avvenire in due modi: attraverso l’aumento della velocità o tramite un cambiamento di direzione. Quest’ultimo implica la presenza di punti di riferimento attorno ai quali avviene la trasformazione, ed è proprio su questi centri di cambiamento che occorre riflettere.

Uno dei temi centrali del dibattito contemporaneo è l’intelligenza artificiale (IA). Sebbene si parli molto del suo sviluppo, si discute meno dell’intelligenza umana e del modo in cui essa viene allenata nel sistema educativo attuale. Questa mancanza di attenzione potrebbe essere sintomo di una conoscenza ancora limitata della complessità dell’intelligenza umana rispetto alla sua controparte artificiale.

Secondo le analisi dell’Allen Institute Science, esiste una distinzione fondamentale tra intelligenza e coscienza. A parte un aspetto interessante di questa figura, che colloca Marie Sklodowska Curie al culmine della massima intelligenza e coscienza, questa mappa solleva un interrogativo significativo: mentre si discute ampiamente di intelligenza artificiale, perché non si parla di coscienza artificiale? La questione assume un rilievo particolare nel contesto dell’istruzione, dove è cruciale comprendere quali tipi di intelligenza possano essere realmente riprodotti dall’IA.

Howard Gardner, ospite degli Stati Generali della Scuola Digitale nel 2021, ha evidenziato come l’intelligenza non sia un concetto univoco, bensì articolato in diverse forme, fino a dieci, secondo la sua teoria delle intelligenze multiple. Potremmo dunque chiederci se e quali di queste intelligenze possa essere simulata dall’IA? Agli Stati Generali del 2022 con Gianna Mazzini e Giovanna Galletti di Labodif abbiamo parlato di un’altra intelligenza, molto trascurata, che abbiamo chiamato intelligenza nascosta: l’intelligenza che si manifesta nell’abilità di trasformare situazioni flessibili in schemi rigidi. Una IA potrebbe replicare questa intelligenza?

Un altro punto di discussione riguarda l’interazione tra IA ed educazione. Mentre si investono risorse nell’uso dell’intelligenza artificiale per supportare la didattica, si presta meno attenzione all’educazione nell’uso dell’IA. Come potrebbe evolversi, ad esempio, un programma scolastico di fisica nel 3000? Dovremmo ripercorrere l’intera storia della disciplina o sarebbe più efficace adottare un approccio selettivo, lasciando che un’IA fornisca i dati necessari nel momento opportuno? Il volume delle informazioni disponibili è vasto, rendendo necessario un ragionamento sulla selezione e sull’accessibilità delle conoscenze.

In questo contesto, il problema cosiddetto 2Sigma di Benjamin Bloom diventa particolarmente rilevante. Negli anni ’80, Bloom dimostrò che il rapporto numerico tra docente e studente influisce significativamente sull’apprendimento. In particolare, un approccio di tutoring 1 a 1 può migliorare il rendimento degli studenti spostando la curva di apprendimento di 2 Sigma. Questo aspetto è la base dei tutorials, uno strumento estremamente efficace sviluppato dal gruppo di ricerca didattica in fisica dell’Università di Washington. Qui si apre un’opportunità per l’IA: potrebbe essa facilitare un tutoring personalizzato e adattivo, migliorando l’efficacia dell’insegnamento? Un esempio concreto proviene dall’Università di Pisa, dove stiamo sviluppando un approccio innovativo all’insegnamento della fisica. L’idea è quella di codificare procedure standard di risoluzione dei problemi, permettendo all’IA di generare esercizi contestualizzati e facilitando il passaggio dalla realtà concreta al linguaggio matematico e fisico.

Parallelamente, la tassonomia di Bloom evidenzia quanto tempo venga dedicato alle attività cognitive di ordine superiore, come la valutazione e la creazione di concetti. L’intelligenza artificiale potrebbe non solo assistere nel tutoring, ma anche liberare tempo per concentrare l’insegnamento su queste competenze avanzate.

Infine, è essenziale considerare l’evoluzione delle tecnologie. L’intelligenza artificiale è oggi al centro dell’attenzione, ma tra pochi anni potrebbero emergere nuove innovazioni. L’UNESCO ha inaugurato il 2025 come Anno Internazionale del Quantum per celebrare il centenario dall’inizio dello sviluppo della teoria della meccanica quantistica, sulla quale si fonda l’attuale (seconda) rivoluzione quantistica, che apre nuovi scenari con i computer quantistici, la simulazione quantistica di problemi complessi, la metrologia quantistica e la crittografia quantistica. L’integrazione tra IA e tecnologie quantistiche è al momento una delle strategie che potrebbe fornire strumenti avanzati per risolvere problemi complessi già adesso, con implicazioni potenzialmente rivoluzionarie per l’istruzione e la ricerca scientifica. Un’altra direzione metodologica è indicata dal progetto “Integrating HiIQuMinds”, che esplora l’uso dei videogiochi per codificare la soluzione di problemi complessi e utilizzare le soluzioni di gioco creative di una moltitudine di giocatori e giocatrici  per addestrare un computer (classico o quantistico) alla soluzione. In un altro studio, stiamo esplorando se e come un network quantistico possa simulare capacità percettive umane che non sono ben spiegate da modelli di ispirazione biologica come le reti neurali artificiali.

Tutti questi sviluppi pongono domande cruciali: in che modo possiamo utilizzare queste tecnologie per migliorare l’apprendimento e la formazione? Quali sono le implicazioni per la comprensione del funzionamento del cervello umano? Affrontare queste questioni sarà essenziale per preparare le nuove generazioni di educatori e educatrici alle sfide del futuro.

Intervento di Maria Concetta Morrone

L’educazione moderna si confronta con la crescente digitalizzazione e l’introduzione di piattaforme tecnologiche nell’apprendimento. Tuttavia, per essere veramente efficaci, queste piattaforme devono essere progettate in modo da allinearsi con il funzionamento del cervello umano. Non è sufficiente che abbiano una buona affordance; devono rispettare e sfruttare i processi cognitivi fondamentali, specialmente nel periodo dello sviluppo, dalla prima infanzia all’adolescenza.

Uno dei principi chiave del funzionamento cerebrale è la capacità predittiva. Tradizionalmente, la visione è stata considerata un processo di elaborazione dell’input visivo proveniente dalla retina, ma studi recenti dimostrano che il cervello costruisce attivamente le immagini basandosi su previsioni e aspettative. Questo fenomeno non si limita alla vista, ma coinvolge anche l’udito e il tatto. Il cervello interpreta gli stimoli sensoriali in un loop continuo di previsione e verifica, permettendo un’elaborazione più efficiente delle informazioni.

Questa stessa logica predittiva si applica all’azione: il cervello anticipa il risultato di un gesto prima ancora di compierlo. L’interazione tra previsione e percezione non solo guida il movimento, ma influisce anche sulla gestione del tempo e sulla coordinazione motoria. Questo aspetto è essenziale quando si progettano strumenti educativi digitali: essi devono coinvolgere attivamente il bambino, stimolando la previsione e il coinvolgimento motorio per favorire un apprendimento efficace.

Uno studio fondamentale in questo ambito è stato condotto da Daphne Bavelier nel 2000 presso l’Università di Rochester. La ricercatrice ha dimostrato che i videogiochi d’azione possono avere effetti benefici sullo sviluppo cognitivo, contrariamente all’opinione diffusa che li considera una distrazione o un ostacolo alla socializzazione. Bavelier ha confrontato bambini che giocavano quotidianamente a videogiochi d’azione con altri che utilizzavano giochi basati su ragionamento, come il Tetris. I risultati hanno rivelato che i primi sviluppavano migliori capacità attentive, visive e mnemoniche, dimostrando una maggiore efficienza nella risoluzione di dettagli spesso trascurati.

Queste scoperte hanno sollevato un ampio dibattito, poiché sembrava che la scienza suggerisse l’allenamento dei bambini con videogiochi d’azione. In effetti, la ricerca successiva ha confermato che elementi di azione e motivazione sono cruciali per l’apprendimento digitale. L’assenza di interattività limita lo sviluppo delle capacità cognitive: i bambini che giocavano a Tetris non mostravano miglioramenti significativi nelle abilità attentive e visive. Questo evidenzia la necessità di progettare piattaforme educative che stimolino attivamente il cervello, piuttosto che fornire semplici risposte preconfezionate.

Un aspetto ancora più interessante è che i benefici cognitivi dei videogiochi d’azione si estendono oltre il contesto di gioco. I bambini che li utilizzavano non solo miglioravano nella risoluzione di compiti visivi, ma mostravano anche una maggiore velocità e accuratezza nella lettura, dimostrando che l’apprendimento stimolato da questi giochi si generalizzava ad altre competenze. Questo suggerisce che l’apprendimento efficace non si basa solo sulla trasmissione di informazioni, ma sulla creazione di esperienze interattive che potenziano il sistema cognitivo nel suo insieme.

Alla luce di queste evidenze, diventa evidente che qualsiasi strumento educativo digitale deve essere progettato per supportare il naturale processo di apprendimento del cervello. Le piattaforme digitali devono inserirsi in un ciclo predittivo, in cui l’interazione attiva gioca un ruolo fondamentale. L’apprendimento non è un processo passivo di assorbimento di informazioni, ma un’azione continua di esplorazione e previsione. Solo attraverso un approccio che rispetti queste dinamiche cognitive si potranno sviluppare strumenti realmente efficaci per l’educazione del futuro.

Intervento di Teresa Farroni

L’intelligenza artificiale (IA) suscita spesso ansia e preoccupazione, specialmente tra le generazioni meno avvezze alle tecnologie emergenti. Uno dei principali interrogativi riguarda la differenza tra intelligenza umana e intelligenza artificiale.

L’intelligenza umana si distingue per la capacità di elaborare informazioni rapidamente attraverso la compressione delle esperienze e per la sua natura probabilistica, che consente un adattamento continuo basato su variabili imprevedibili. Al contrario, l’intelligenza artificiale si basa su modelli predeterminati, che elaborano dati in modo sequenziale e con una logica binaria. Questo processo richiede un elevato consumo energetico: per generare un’unica immagine, l’IA può impiegare la stessa quantità di energia necessaria per ricaricare completamente un cellulare. Il cervello umano, invece, funziona sia in modo sequenziale che parallelo, consentendo un’elaborazione più efficiente delle informazioni con un consumo energetico inferiore ai 20 watt.

Un’altra differenza chiave è la quantità di dati necessaria per l’apprendimento. L’intelligenza artificiale necessita di enormi set di dati per affinare le proprie capacità, mentre il cervello umano utilizza un processo di apprendimento attivo e selettivo, specializzandosi sulla base delle esperienze vissute. Questa flessibilità consente all’uomo di adattarsi a nuove situazioni in modo più efficace rispetto all’IA.

Un aspetto fondamentale dell’intelligenza umana è la sua capacità di sviluppo attraverso il tempo. La teoria della “specializzazione interattiva” suggerisce che il cervello deve svilupparsi gradualmente per acquisire determinate capacità cognitive. Le aree cerebrali specializzate, come quelle deputate al riconoscimento facciale, emergono solo grazie all’interazione continua con l’ambiente. Questo processo non è predeterminato, ma dipende dall’esperienza accumulata. Al contrario, l’IA segue un modello rigido, limitato dai dati con cui è stata addestrata.

Dal punto di vista evolutivo, il cervello umano si è sviluppato attraverso millenni di adattamenti genetici e culturali. L’intelligenza artificiale, per quanto avanzata, non può replicare questa complessità. Tuttavia, vi sono importanti sinergie tra neuroscienza e IA: il cervello umano ispira le moderne tecnologie, e l’IA può essere utilizzata per migliorare l’esperienza sensoriale e facilitare la comprensione dei processi cognitivi.

Attualmente, una delle principali sfide della ricerca è comprendere come avvenga la creazione della connettività cerebrale in relazione alla genetica e all’interazione con l’ambiente. L’attività neurale viene studiata fin dalle prime ore di vita per decifrare il modo in cui le capacità cognitive emergano e si sviluppino nel tempo. L’intelligenza artificiale può giocare un ruolo cruciale in questo processo, aiutando a modellizzare e analizzare dati complessi per migliorare la nostra comprensione dello sviluppo umano.

In conclusione, sebbene l’intelligenza artificiale rappresenti una straordinaria innovazione tecnologica, l’intelligenza umana resta unica per la sua complessità, flessibilità e capacità di apprendimento attivo. Il futuro richiede un’integrazione tra IA e neuroscienze per sfruttare al meglio le potenzialità di entrambe, senza perdere di vista il valore intrinseco dell’intelligenza umana.

Intervento di Daniela Lucangeli

Daniela Lucangeli inizia affrontando una questione centrale della cultura occidentale: chi ha ragione riguardo a Dio. Un’antica rappresentazione sufi illustra come saggi, osservando solo parti di un elefante, giungano a conclusioni differenti e contrastanti. Questo esempio dimostra il limite delle prospettive parziali e invita a considerare punti di vista più ampi, evitando di rimanere ancorati a visioni limitate. Un aneddoto citato da Luca Perri rafforza questa riflessione, raccontando di un professore che esorta i suoi studenti a pensare di più e chiede loro chi non stia pensando affatto. Questo introduce la necessità di sviluppare una consapevolezza critica nei confronti della tecnologia e del pensiero umano.

La relazione tra tecnologia e umanità è un tema di lunga data, ma il focus rimane l’essere umano. Un video realizzato da una studentessa, Gaia, esplora il chiaro-scuro del digitale e distingue tra tecnologia digitale e intelligenza artificiale, stimolando una riflessione su come la tecnologia abbia migliorato la qualità della vita ma presenti anche rischi nell’uso eccessivo dei dispositivi. La paura nei confronti della tecnologia non è un fenomeno superficiale, bensì una risposta dell’intelligenza limbica che segnala possibili pericoli. Se ci si sente spaventati, significa che una parte del cervello sta avvertendo di un rischio. La paura, quindi, non è assenza di intelligenza, ma una sua espressione e deve essere gestita per minimizzare i rischi senza rifiutare i benefici della tecnologia.

I dispositivi mobili possono sia connettere che disconnettere le persone, un fenomeno influenzato dalla “fissità funzionale” del cervello, che riduce il dispendio energetico ma può generare bias cognitivi nelle situazioni complesse. La ricerca neuroscientifica suggerisce che il cervello non sia un sistema isolato, bensì parte di un flusso continuo di informazioni e memorie. Il concetto di “connettoma” sottolinea che la connettività non è solo cerebrale, ma coinvolge l’intero corpo, dotato di neuroni speciali. Questa prospettiva rafforza l’idea che non “abbiamo” solo un cervello, ma “siamo” un cervello.

Cinque anni fa, l’Organizzazione Mondiale della Sanità ha segnalato un aumento dei disturbi dell’umore, evidenziando che, già prima della pandemia, si parlava di una “pandemia di disturbi dell’umore”. Nonostante l’interconnessione digitale, la solitudine si è rivelata un’emozione trasversale tra le generazioni. Questo invita a riflettere sulla differenza tra ciò che è naturale e ciò che è artificiale, come la luce solare rispetto alla luce artificiale. Il tempo trascorso nell’uso della tecnologia non è di per sé dannoso, ma il suo predominio può avere effetti negativi. Secondo un report dell’UNICEF, i disturbi dell’umore nei bambini sono spesso correlati all’isolamento dalle relazioni umane, un fenomeno noto come “immersione nei sistemi artificiali”. L’alterazione del circuito della ricompensa causata da stimoli digitali può innescare dipendenze che compromettono la neuroplasticità, specialmente nei bambini.

Fenomeni come il “digital babysitting” e il “parental fubbing” evidenziano il ruolo cruciale dell’interazione visiva tra genitori e figli per la salute mentale e lo sviluppo emotivo. La tecnologia, quindi, non va demonizzata, ma integrata in modo consapevole nell’educazione, considerando la profonda connessione tra mente e corpo. L’intelligenza artificiale possiede un enorme potenziale, ma il suo impatto dipende dall’uso che se ne fa. Se ben gestita, può amplificare le capacità umane; se abusata, può generare nuovi rischi. L’educazione e la consapevolezza giocano un ruolo chiave nel determinare l’equilibrio tra questi due aspetti. Gli esseri umani possiedono una straordinaria potenza cognitiva ed emotiva. Per questo motivo, è fondamentale valorizzare le loro capacità e garantire alle nuove generazioni rispetto e opportunità. Un gesto semplice, come sincronizzare il respiro con chi ci circonda, può creare connessioni profonde che vanno oltre la logica degli algoritmi. L’appello finale è un invito a unirsi per costruire un futuro in cui la tecnologia sia un supporto all’intelligenza umana e non un suo sostituto.