Un dispositivo didattico può facilitare l'apprendimento?

Cosa succederebbe se una fusione tra informatica e psicologia potesse aiutarci a capire di più su come apprendiamo? Sarebbe possibile creare una macchina in grado di pianificare lezioni ideali per ogni studente? Sembra che questo obiettivo cominci a diventare realtà grazie al design di una macchina didattica.

Molti di noi hanno avuto esperienze in cui abbiamo faticato a imparare qualcosa di nuovo, ma abbiamo anche vissuto momenti in cui abbiamo imparato qualcosa quasi senza sforzo. L'apprendimento umano è un processo complesso.

Se una macchina potesse aiutarci a imparare senza sforzo e adattando questo processo alle nostre caratteristiche, forse saremmo molto più efficienti e produttivi. Grazie a un team di ricercatori dell'Università del Wisconsin-Madison, questo sogno si sta avvicinando.

Diversi professori dei dipartimenti di informatica e psicologia dell'educazione collaborano con lo scienziato informatico Xiaojin Zhu nel suo progetto "the teaching machine". L'obiettivo è aprire nuove strade nel campo dell'apprendimento. 

"La mia speranza è che l'apparecchio didattico abbia un impatto sul mondo dell'istruzione", dice Zhu. "Ci darà lezioni ottimali personalizzate per veri studenti umani".

Apprendimento automatico

L'apprendimento automatico è un sottocampo consolidato di informatica in cui esperti sviluppare strumenti matematici per aiutare le squadre a imparare dai dati e individuare i modelli. Lo studente della macchina (la squadra) è come uno studente.

L'obiettivo della macchina didattica è lo sviluppo di modelli che saranno utili in futuro quando si cercherà di gestire ampi set di dati, spesso difficili da gestire.

La macchina didattica utilizza una matematica sofisticata per consentire ai ricercatori di modellare i veri studenti umani e ideare le migliori lezioni possibili per insegnare loro.. Ad esempio, la macchina potrebbe identificare il minor numero di esercizi necessari per un particolare studente per comprendere un concetto.

Sebbene questo lavoro sia ancora nelle sue fasi iniziali, ha un enorme potenziale di impatto sull'educazione. Le applicazioni di questa macchina potrebbero andare dall'individuazione dei processi di insegnamento o di valutazione, all'aiuto degli studenti con problemi e difficoltà di apprendimento. 

La macchina didattica: unione di informatica e psicologia

Timothy T. Rogers, professore di psicologia cognitiva presso l'Università del Wisconsin-Madison e uno dei collaboratori di Zhu, spiega come l'informatica e la psicologia si fondono nel progetto della macchina didattica.

Roger lo dice Affinché l'approccio didattico di questa macchina sia fattibile, è necessario un buon modello di comportamento degli studenti; cioè, è necessario capire come questo cambia a causa dell'influenza di diversi tipi di apprendimento o esperienze pratiche. Inoltre, il modello deve essere computazionale e deve essere in grado di fare previsioni quantitative sul comportamento degli studenti. 

"In definitiva, speriamo che il lavoro può essere usato per aiutare gli insegnanti a sviluppare piani e programmi di studio che promuovono l'apprendimento in una vasta gamma di settori ", spiega Rogers, citando la matematica, la scienza e la lettura come esempi di aree di applicazione. 

D'altra parte, anche insiste sull'importanza dello sforzo di utilizzare modelli cognitivi di apprendimento che potrebbero influenzare i problemi del mondo reale. E che stanno anche costringendo i ricercatori a fare nuovi e importanti progressi nella comprensione dei processi di apprendimento in generale. 

Tuttavia, Zhu dice che, sebbene questa idea sia concettualmente semplice, è molto difficile applicarla nel mondo reale, poiché è un grosso problema..

La relazione tra informatica e psicologia

Sia la psicologia che l'informatica sono discipline scientifiche su cui concentrarsi identificare le caratteristiche particolari dell'elaborazione delle informazioni, uno nell'essere umano e un altro nella costruzione di uno strumento in grado di emulare il funzionamento del cervello: il computer.

D'altra parte, la psicologia si distingue per avere diverse aree o approcci di studio, l'essere psicologia cognitiva il più vicino al computing. Questo è l'obiettivo che si concentra sul sapere quali sono i processi da cui otteniamo la conoscenza del mondo, ci rendiamo conto dell'ambiente e dei risultati che otteniamo.

Inoltre, dalla psicologia cognitiva l'interesse è focalizzato sulla comprensione del funzionamento e della natura dei sistemi intelligenti, sia umani che artificiali. Per questo motivo, il analogia tra la mente e il computer. Tuttavia, la somiglianza tra i due è abbastanza ovvia. Quindi, i ricercatori sull'argomento e specialmente quelli focalizzati sull'intelligenza artificiale cercano di trasferire idee, credenze e ipotesi su come la mente lavora al computer. Allo stesso modo, gli psicologi in questo campo usano il modello del computer per eseguire le loro ipotesi e interpretazioni teoriche.

Come vediamo, l'informatica e la psicologia sono intimamente collegate con lo scopo di conoscere più profondamente i dettagli del funzionamento della mente umana. Una relazione che dovrà indubbiamente parlare e che può contribuire molto sia al progresso tecnologico che personale e sociale.

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