Matematica e training

Nel contesto di reti neurali si sente spesso parlare di “training”: un insieme di processi che serve a modificare una rete neurale in modo che dia risultati in linea con quello che ci aspettiamo che faccia. Ci sono moltissime tecniche, che in generale fanno parte di una classe di problemi che in matematica si chiamano “problemi di ottimizzazione”. Vogliamo descriverne in particolare uno molto semplice (chiamato gradient descent).

Insegnare Informatica con l’AI

In questo articolo suggeriremo alcune applicazioni di Intelligenza artificiale utili al lavoro dell’insegnante di Informatica. Iniziamo ricordando le questioni etiche che devono sempre precedere un discorso sull’utilizzo dell’Intelligenza Artificiale, in particolar modo nella didattica. Prima di addentrarci nell’argomento in modo tecnico facciamo riferimento al documento intitolato “The UNESCO Recommendation on The Ethics of AI: Shaping the Future of Our Societies” datato maggio 2023.

La Commissione Nazionale Italiana per l’Unesco ne  ha curato la traduzione in italiano: “L’etica dell’IA: modellare il futuro delle nostre società”; in questa brochure possiamo trovare molti spunti per stimolare un dibattito con i colleghi e con gli studenti. Nell’articolo “L’intelligenza artificiale come strumento per l’insegnante” abbiamo fornito degli spunti per l’utilizzo dell’AI generativa per gli insegnanti in generale, ma esistono strumenti specifici molto utili agli insegnanti di Informatica.

Innanzitutto è importante imparare a progettare bene la richiesta da formulare all’AI, il prompt; è talmente importante che sono addirittura nati dei servizi in Internet che propongono delle librerie di prompt, come si vede in questo articolo che riguarda la libreria di prompt di Anthropic, una società di ricerca e sviluppo di intelligenza artificiale per modelli linguistici di grandi dimensioni; il suo LLM è Claude che al momento non è disponibile in Italia.

Accedendo a questa pagina si ha subito una visione delle categorie disponibili con esempi e suggerimenti per formulare le richieste. Per esempio, per un insegnante di informatica, potrebbe essere utile dare uno sguardo alla categoria Website wizard, che presenta un esempio di richiesta per ottenere il codice HTML, CSS e javaScript. Anche la categoria Excel formula expert è interessante, non tanto perché Excel sia un argomento di informatica, quanto per l’originalità dell’idea di chiedere all’AI lo svolgimento di un esercizio su un foglio elettronico. Se vogliamo trasformare un testo non strutturato in una richiesta json possiamo dare un’occhiata alla categoria Data organizer.

Ma l’AI si può naturalmente utilizzare per far risolvere problemi di programmazione; il problema è che l’AI può fornire del codice che può andare benissimo per un programmatore esperto ma molto probabilmente contiene costrutti o istruzioni che non abbiamo ancora introdotto nelle lezioni; quindi la risposta deve essere sempre esaminata molto bene prima di mostrarla agli studenti. Possiamo vedere a questo link la risposta di Gemini al prompt mostrato in figura 2; come si vede, il codice fornito è molto completo, contiene anche dei commenti con le spiegazioni in italiano e un esempio di file di input.

Figura 2 – Prompt per un problema di programmazione procedurale.

Possiamo anche far correggere un esercizio di programmazione; in questa conversazione con ChatGPT abbiamo fornito il testo dell’esercizio e la soluzione di uno studente (figura 3a): la risposta dell’AI è stata corretta nell’identificazione degli errori ma invece di fornire una griglia di valutazione ha restituito la soluzione corretta al problema. A un’ulteriore richiesta, figura 3b, ha però risposto correttamente e in maniera sorprendentemente precisa.

Figura 3a/b – Correzione di un codice.

Potremmo farci dare la soluzione a un esercizio di progettazione di basi di dati, come in questo esempio (fig. 4); a oggi l’AI non è ancora in grado di fornirci lo schema grafico, ma la descrizione testuale è già molto esplicativa.

Figura 4 – Richiesta per un problema di progettazione di basi di dati.

 

Progettare batterie di esercizi è un lavoro molto noioso. In figura 5 si vede un prompt per richiedere la stesura di una batteria di esercizi QL; all’AI è stato fornito il dump del database compresi i dati presenti nelle tabelle; come si può vedere nella risposta a questo link l’AI fornisce esercizi, soluzioni e tabelle di output. Si tratta quindi di uno strumento molto comodo sia per capire se i comandi realizzati dall’AI siano corretti, sia per l’utilizzo degli esercizi forniti in una lezione con gli studenti.

Figura 5 – SEQ Figura \* ARABIC 5 – Richiesta esercizi QL.

Possiamo anche farci dare i comandi DML per popolare una base di dati, naturalmente dobbiamo fornire all’AI lo schema E/R nella sua descrizione testuale. Abbiamo tentato di ottenere una linea del tempo, anche in forma grafica, sperimentando il prompt di figura 6; la risposta testuale, come si vede a questo link, è stata soddisfacente, mentre la parte grafica proposta dal sistema ottenuta con la libreria matplotlib di Python contiene un errore e non risponde assolutamente alla richiesta.

Figura 6 – Richiesta linea del tempo.

Sostanzialmente, le risposte avute dall’AI possono veramente aiutare l’insegnante di Informatica nei compiti più ripetitivi e noiosi, occorre naturalmente sempre controllare accuratamente e provare le risposte. D’altra parte, anche a livello professionale l’AI è usata sempre più frequentemente dai programmatori sia per sviluppare le parti più noiose del codice sia per scrivere la documentazione di programmi.

Sitografia

Get ready for 2024 European elections!

The countdown to the European elections has begun. Elections for the European Parliament take place 6-9 June 2024. In every EU country candidates will stand for one of the 720 seats up for grabs in the Parliament in Brussels, each country has a fixed number of seats available depending on the size of the population with Germany having the largest at 96 and the smallest country, Malta, having only 6. This is the tenth election since the foundation of the European Parliament in 1979 and promises to be one of the most contentious given the rise in popularity of right-wing parties all across the EU.

Since the last election there has been an increase across Europe of such populist parties in power in countries like Hungary, Italy, Sweden and Finland. It will also be the first election to be held since Brexit and the political repercussions of the separation of the UK from the bloc will finally be fully resolved after the redistribution and elimination  of some of their  seats thus changing the numbers needed for a parliamentary majority. Regardless of the internal political  machinations however, The European Parliament continues to represent the best democratic system for the incredibly complex political landscape of the EU and its 27 members. This event is a good opportunity to speak about the European Union in class.

Extra material for teachers and students Learning Corner (europa.eu)

Lower levels

WHAT IS THE EUROPEAN PARLIAMENT AND HOW DOES IT WORK? 20mins
WARM UP (5min.)-  Brainstorming “European Parliament”
Introduce new words such as democracy, voters, to matter, budget

WATCH THE VIDEO (5min)
How the European Parliament works – Multimedia Centre (europa.eu)
Ask your students to give a brief description of the European Parliament

WATCH THE VIDEO AGAIN (10 min)
Answer the following questions:

  • How many members are there in the European Parliament?
  • What does the European Parliament do?
  • How is it elected?

THE EUROPEAN UNION THROUGH ART 30mins
WARM UP (5min) – Brainstorming “Contemporary art”
Introduce new words such as sculpture, steel, metal, maze

WORK WITH ARTWORKS (15min)
Françoise Schein < Ideoglyphe Européen > (1988)
Oliver Strebelle < Confluences > (1989)

  • Describe what you see
  • Consider the titles of these artworks, what do they mean?
  • What European values do they represent?

For teachers:

Higher levels

EDU BOX
EDUbox is an innovative interactive educational format provided by The European EDUmake. Through debates and engaging activities, this EDUbox leads the students towards a deeper understanding of the European elections.

EDUbox Politics: Pagina politics (vrtnws.be)

EUROPE THROUGH STATISTICS
Start speaking about the EU with an IELTS Task 1 based on EU statistics available at Home – Eurostat (europa.eu)

EU PIONEERS WEBQUEST
From politicians to common people, discover the story of the people who helped forging the EU.

WARM UP (5min) – Brainstorming “the beginning of EU”
Introduce new words such as treaty, pioneer and struggle

WEBQUEST (1HOUR)

  • Divide the class into 4/5 groups
  • Give each group a pioneer
    • Winston Chruchill
    • Alcide De Gasperi
    • Louise Weiss
    • Konrad Adenauer
    • Anna Lindh
  • Let each group research
  • Each group will prepare a brochure/presentation/poster/digital poster to present the pioneer to the class

Senza STEM non c’è futuro

Nella storia dell’umanità, fin dalla preistoria, ciò che ha rivoluzionato le nostre esistenze va sotto il nome di scienza. È la disciplina che ci aiuta a rispondere davvero alle domande più profonde che i filosofi si sono sempre posti sui misteri dell’universo e della vita umana. Di pari passo, le nuove tecnologie cambiano continuamente la nostra società. Grazie alla stampa, alla radio, alla televisione, a internet etc.., per esempio, siamo in grado di diffondere le idee, facendole crescere. Tuttavia, nonostante i secoli di progresso scientifico, la scienza non ha ancora ottenuto il riconoscimento che merita all’interno della nostra concezione di Cultura.

Basta aprire un qualsiasi quotidiano, anche online, per notare la differenza di trattamento: nella pagina “Cultura” trovano spazio mostre, libri, film e talvolta addirittura gossip; “Scienza e Tecnologia”, se presenti, sono una pagina a parte. Se qualcuno non conosce l’autore della Divina commedia o chi ha dipinto la Gioconda sarà subito etichettato come “ignorante”. Se, invece, non sa risolvere un’equazione di primo o secondo grado, calcolare il vero sconto di fronte alla promozione 50%+20% o cos’è il monossido di diidrogeno…nessun problema! Anzi, a volte non capire niente di scienza è quasi un vanto, non sia mai che qualcuno ci consideri nerd un po’ asociali.

Un dato che mi ha molto stupito è che gli studenti più bravi nelle discipline umanistiche solo in poco più di un caso su 4 sono altrettanto bravi in matematica e nelle scienze (dati Ocse-Pisa 2019). Alla radice c’è certamente un problema legato al modo in cui le discipline STEM sono insegnate, forse troppo basato sul formalismo matematico e meno sulla pratica laboratoriale. Sono spesso viste dagli studenti come discipline poco creative, in cui si insegue il risultato corretto perdendo di vista il processo per arrivarci. E se il risultato non è proprio quello esatto si viene etichettati, o spesso ci si auto-etichetta, come “stupidi”. Perdere una spiegazione in queste discipline rende complicato, se non impossibile, capire le lezioni successive e crea la necessità di prendere delle ripetizioni private, lusso che spesso le famiglie meno abbienti non possono permettersi. Ci sono poi ancora molti stereotipi di genere, che vedono le materie scientifiche più adatte ai maschi, piuttosto che alle femmine.

Non dobbiamo dimenticare, però, che la funzione principale della scuola è formare cittadini che possano prendere, un domani, decisioni consapevoli all’interno della democrazia in cui viviamo. Decisioni che ormai sono spesso basate su temi di scienza e tecnologia, i cui dati sono disponibili sotto forma di numeri o statistiche, non sempre facili da interpretare. La comprensione delle materie STEM è importante anche per potersi fidare criticamente (e non ciecamente) della scienza. Ignorare la sempre più veloce evoluzione scientifica e le sue implicazioni è un’automutilazione culturale incomprensibile e un grave danno, anche economico, per il paese. 

Potenziare l’insegnamento delle discipline STEM e abbattere i divari di reddito e genere è fondamentale per la società del futuro, dal momento che queste competenze sono essenziali per affrontare sfide che ci vengono poste. Solo la capacità di risolvere problemi complessi in modo logico potrà aiutarci ad affrontare problemi globali come il cambiamento climatico, sfamare l’umanità, le prossime epidemie e altro ancora. Inoltre, buona parte delle professioni del futuro si baserà su competenze STEM e sarà rivolta allo sviluppo e all’uso dell’intelligenza artificiale, delle biotecnologie, della robotica e così via. Far appassionare gli studenti alle materie STEM significa prepararli ad affrontare queste sfide e a cogliere le opportunità del futuro.

Per approfondire

Bientôt les JO! Tous à vos baskets …

Après avoir accueilli les jeux d’été en 1900 et 1924, la France revient au premier plan pour célébrer le sport et les valeurs olympiques et paralympiques : l’inclusion, l’excellence et le partage de joyeux moments. Les prochains JO d’été auront lieu à Paris du 26 juillet au 11 août 2024. Les événements se dérouleront principalement à Paris mais aussi dans d’autres villes comme Marseille pour les épreuves de voile, Bordeaux pour le cyclisme et même Tahiti pour le surf ! Il y en aura pour tous les goûts, athlétisme, natation mais aussi de nouvelles disciplines comme le skateboard et la breakdance.  

Quelques chiffres : 41 sites olympiques, 10 500 athlètes, plus de 10 millions de billets vendus et la création de 150 000 emplois temporaires pour réaliser cette ambitieuse manifestation. Les organisateurs ont dû surmonter de nombreux défis : sécurité, logistique, budget mais aussi qualité des eaux de la Seine. Et oui, car ce dernier point représente le défi majeur pour ces JO, surtout pour les épreuves de natation et de triathlon qui s’effectueront dans le fleuve. Les mesures de traitements des eaux usées ont été renforcées et les résultats sont encourageants. 

La première date importante à retenir est celle du 16 avril : ce jour-là, la flamme olympique sera allumée à Olympie, en Grèce, comme le veut la tradition et traversera ensuite la Méditerranée pour rejoindre Marseille le 8 mai. Suivre son parcours sera l’occasion de découvrir des sites uniques en France comme les grottes de Lascaux, le Mont-Saint-Michel, le château de Versailles ou encore des territoires d’outre-mer comme la Guadeloupe ou la Martinique.

Les 11 000 porteurs de la flamme qui s’alterneront seront des athlètes comme Benjamin, musicien paraplégique de 43 ans qui a traversé la France à vélo, Ranitea, étudiante polynésienne de 19 ans fortement investie pour le développement de la pratique sportive féminine ou encore Marc, sportif aguerri, adepte de défis extrêmes malgré ses 70 ans, des personnalités publiques comme Zinedine Zidane ou encore des citoyens qui se sont engagés dans ce relais époustouflant. 

Le 26 juillet, sur la Seine, aura lieu la majestueuse Cérémonie d’ouverture et de nombreuses animations se poursuivront dans de nombreuses villes de France tout au long des JO : à Paris, la Place de la Concorde sera transformée en piste pour breaking, skateboard et BMX freestyle, à Châteauroux, les spectateurs pourront s’initier au tir, Lyon, Nice et Saint-Etienne proposeront des tournois de football et des activités ouvertes à toute la population. 

Restez connectés pour ne rien manquer de cette grande fête sportive et pas seulement : la France souhaite saisir l’occasion des Jeux de progresser pour l’environnement, pour l’emploi, pour l’économie et pour l’éducation. L’objectif est de mettre le sport et l’engouement autour des Jeux au service de la société. Pour suivre les JO depuis l’Italie, rien de plus facile en vous connectant à la Rai ou à des plateformes comme Eurosport. 

Les jeux olympiques et paralympiques sont une opportunité à ne pas laisser passer, célébrer le sport, vibrer au rythme des chronos, supporter des athlètes qui repoussent constamment leurs limites pour atteindre leurs objectifs. Détermination, travail ardu, persévérance pour atteindre ses rêves et pour devenir citoyens du monde, responsables et respectueux, à la hauteur de nos aspirations !

Pour plus d’informations

Cybersecurity II – Andare a pesca di dati: il phishing

Tutti siamo incappati almeno una volta in un SMS di smisching, una e-mail di spray phishing o una chiamata telefonica di vishing. Sono tutte sottodenominazioni del phishing, ovvero la pesca a strascico dei dati dell’utente incauto. Vediamo quali tipologie esistono di questo tipico attacco informatico, che spesso è il primo passo di offensive ben più strutturate e pericolose.

Le diverse tipologie di phishing

Il phishing prende il nome dal termine inglese che significa pesca e si suddivide in varie categorie, esiste quello telefonico (voice phishing o vishing), quello via SMS (smishing), quello mirato a un certo target specifico (spear phishing) ma il più diffuso resta lo spray phishing via posta elettronica, ovvero quello che più di tutti assomiglia alla pesca a strascico: vengono gettate le reti su un’area più ampia possibile e si cerca di catturare tutto il catturabile, ovvero, per rispettare l’analogia, vengono inviate decine di migliaia di e-mail malevole e si conta sul fatto che sui grandi numeri qualcuno abbocchi.

Cos’è il phishing

Sul sito della Polizia Postale il phishing viene definito come “una particolare tipologia di truffa realizzata sulla rete Internet attraverso l’inganno degli utenti” e che “si concretizza principalmente attraverso messaggi di posta elettronica ingannevoli”. In pratica gli attaccanti generano delle e-mail falsificate in modo da risultare simili a quelle che un utente potrebbe ricevere dalla propria banca, da un sito di e-commerce, da un corriere o anche da un sito istituzionale, per spingere l’utente a fidarsi e cliccare su un link o scaricare un allegato.

I link generalmente portano l’utente su un sito malevolo simile al sito web originale del servizio a cui l’utente crede di accedere; su questo sito l’utente viene spinto da tecniche di ingegneria sociale a inserire dei dati riservati o rilevanti per gli attaccanti, nel caso peggiore le proprie password o i propri codici bancari.

Alcuni esempi

Tutti abbiamo almeno una volta avuto a che fare con il phishing, nella periodica pulizia delle e-mail di spam o in quel messaggio Whatsapp di uno sconosciuto a cui non abbiamo risposto o in quel SMS che abbiamo ignorato e che ci diceva che il corriere tal dei tali non è stato in grado di consegnare il nostro pacco, solo che noi non avevamo ordinato nulla e non ci aspettavamo l’arrivo di nessun corriere.

Magari nella maggior parte dei casi questi tentativi di attacco sono stati innocui, li abbiamo ignorati perché abbiamo fatto attenzione o magari semplicemente perché non eravamo il target giusto. Ed è questo il punto: facendo moltissimi tentativi prima o poi il messaggio malevolo raggiunge quel tale che sta aspettando un’e-mail dalla banca o che sta aspettando un pacco proprio da quel corriere ed è sufficiente un momento di disattenzione per rimanere intrappolati.

Approfondimenti

Se non abbiamo in mente nessun messaggio ricevuto che possa apparire sospetto, vediamo alcuni esempi direttamente sul sito del CSIRT Italia, una branca dell’Agenzia per la cybersicurezza nazionale (ACN) che si occupa di incidenti informatici. Le seguenti sono solo alcune delle campagne di phishing segnalate dal CSIRT da gennaio a marzo 2024:

Come difendersi

Difendersi non è semplice ma ci sono alcune tecniche e alcuni fattori a cui prestare attenzione per non essere sviati: il primo è il mittente del messaggio, è utile verificare che sia il dominio email del mittente che la firma del messaggio non siano sospette o contengano errori; il secondo è l’URL del sito a cui il link ci porta: occorre verificarlo spostando il mouse sul link senza cliccare; sono sospetti URL che non rimandano a un sito che inizia per “https://”, che non fanno riferimento al servizio citato nel messaggio o che contengono errori ortografici.

In ultimo, la consapevolezza dell’esistenza e della pervasività di questo fenomeno ci permette di esercitare la giusta attenzione: se per esempio avvertiamo che un messaggio punta a metterci fretta o pressione psicologica, probabilmente non è un messaggio legittimo, o se un messaggio sembra troppo bello per essere vero, probabilmente è perché non lo è!

L’irrigazione a goccia esalta l’efficienza e riduce gli sprechi

L’irrigazione a goccia è una tecnica ormai ampiamente affermata e diffusa sulla maggior parte delle colture arboree. Questo sistema di irrigazione si pone in forte contrapposizione alle altre soluzioni irrigue per il suo parsimonioso utilizzo dell’acqua che viene distribuita in modo localizzato a diretta disposizione dell’apparato radicale della pianta. È un metodo ideale per un razionale risparmio idrico perché è in grado di esprimere la massima efficienza irrigua rispetto agli altri metodi: si ottiene la più alta percentuale di acqua che arriva alla pianta rispetto al totale di acqua complessivamente distribuita nell’irrigazione.

L’irrigazione a goccia è un sistema fisso basato sull’erogazione di acqua a mezzo di gocciolatori fissati a un tubo che viene posizionato sulla linea del filare. Le ali gocciolanti possono essere appese a un filo di sostegno, la soluzione più pratica e diffusa, o posate a terra o interrate nel caso della subirrigazione. I gocciolatori, di varie caratteristiche e portate (litri di acqua erogati in un’ora dal gocciolatore), possono essere posizionati in corrispondenza delle piante, uno o più di uno per pianta, o come più frequentemente accade, a una distanza, detta spaziatura, adeguata ad assicurare la creazione di una linea di bagnatura omogenea e regolare lungo tutta la linea del filare. 

 

Oggi per la realizzazione delle linee irrigue sul filare, dette linee piovane o linee secondarie, si utilizzano quasi esclusivamente le cosiddette ali gocciolanti integrali, vale a dire dei tubi all’interno dei quali sono già installati i gocciolatori. In questo modo l’installazione dell’impianto è estremamente semplificata ed economica e il gocciolatore risulta più protetto e al sicuro da urti accidentali.

Come si muove la goccia d’acqua nel terreno

Una goccia che cade sempre nello stesso punto tende a spingersi rapidamente in profondità in senso verticale e solo in parte e più lentamente ad allargarsi in senso orizzontale in relazione alle caratteristiche di tessitura del terreno. Nei terreni argillosi lo spostamento della zona bagnata dalle particelle più umide a quelle asciutte è maggiore rispetto a quanto si verifica nei terreni sabbiosi; ciò indirizza la corretta scelta della distanza fra i gocciolatori che deve essere più ravvicinata nei terreni sabbiosi e più ampia in quelli argillosi.

 

Peculiarità di un sistema a goccia

  • Richiede modeste quantità di acqua: un sistema di irrigazione a goccia non ha esigenze idriche minime; oltretutto può essere suddiviso in settori distinti di funzionamento facilmente ed economicamente automatizzabili. In un ettaro possono essere utilizzate portate minime complessive che, in funzione dei sesti fra le file, possono essere anche di soli 85/130 litri al minuto.
  • Localizzazione precisa a profondità adeguata: con l’irrigazione a goccia la distribuzione dell’acqua viene localizzata, in tempi brevi e a profondità adeguata, a diretta disposizione dell’apparato radicale senza la necessità di ricorrere a volumi irrigui elevati come invece accade per altri sistemi di irrigazione.

     

  • Costante transitabilità dell’interfila: l’irrigazione a goccia non bagna per intero tutta la superficie dell’appezzamento permettendo così una costante transitabilità in campo anche durante l’irrigazione; eventuali precipitazioni, inoltre, possono essere così capitalizzate.
  • Sistema fisso a basso costo: oltre a essere un sistema di irrigazione sempre pronto e a modesto consumo energetico, funziona a bassa pressione ed è la tipologia di impianto fisso più economica in assoluto, costa infatti circa la metà di altre soluzioni.
  • Fertirrigazione: un impianto a goccia può essere utilizzato come attrezzatura per la distribuzione localizzata dei fertilizzanti attraverso l’iniezione dei nutrienti a monte della linea. Grazie alla localizzazione dei fertilizzanti a profondità adeguata e a diretta disposizione dell’apparato radicale si ottiene una migliore precisione ed efficienza degli apporti sia di macro che di microelementi azzerandone gli sprechi.
  • Possibile installazione in collina: l’irrigazione a goccia è attuabile anche in aree dove normalmente non sono adottabili i comuni metodi i di irrigazione per problemi di pendenza.

I limiti dell’irrigazione a goccia

  • Filtraggio dell’acqua: l’impianto a goccia necessita sempre di un sistema di filtraggio adeguato che può essere più o meno costoso ma comunque indispensabile.
  • Frequenza dell’irrigazione: l’irrigazione a goccia deve essere preferibilmente quotidiana e comunque effettuata a turni non superiori ai tre giorni; necessita pertanto di una disponibilità idrica praticamente costante.
  • Padronanza del metodo: conoscere il proprio impianto a goccia è fondamentale per gestirlo al meglio per evitare irrigazioni troppo prolungate che rischiano di distribuire acqua a profondità maggiore rispetto al livello esplorato dall’apparato radicale della coltura.

Per una didattica creativity-friendly

Provate a leggere questo articolo partendo dalla fine e risalendo, parola per parola, fino all’inizio. Sicuramente, secondo lo psicologo americano J.P. Guilford state compiendo un’operazione ben poco creativa perché non rispetta tutte le condizioni da lui definite come fondamentali:

  • l’originalità” sarebbe rispettata, visto che la lettura “al contrario” è talmente originale da sconfinare nell’eccentricità;
  • mancherebbe, però, “l’appropriatezza” della nostra operazione, perché è molto probabile che non coglieremmo quasi nulla del senso dell’articolo;
  • allo stesso modo, mancherebbero: la creazione di nuove idee, nuovi relazioni o nuove associazioni tra concetti esistenti, la loro trasformazione o concretizzazione in prodotti nuovi ed originali.

Sperando che non abbiate seguito il suggerimento e che non siate arrivati a questo punto partendo dalla fine, possiamo iniziare con il dire che parlare di creatività, specie in ambito scolastico, ha poco a che fare con la libertà di fare più o meno quello che vogliamo. Al contrario, la creatività ha bisogno di strutture, di abilità (cognitive, sociali, personali…), di pratiche e di una biblioteca di conoscenze direttamente proporzionale alla complessità del compito che vogliamo affrontare. In pratica, e questo complica notevolmente le cose, lo sviluppo della creatività si basa sugli ingredienti che trattiamo normalmente a scuola: dobbiamo solo provare ad amalgamarli in modo diverso.

Secondo lo psicologo Mihály Csíkszentmihályi, la scuola non ha normalmente un impatto positivo sulla vita delle persone creative. Analizzando le loro biografie, nella stragrande maggioranza dei casi, esse rivelano lunghi anni di sofferenza e di incomprensioni. Tuttavia, secondo lo stesso psicologo, le persone creative sostengono di aver  incontrato, lungo il proprio percorso, singoli insegnanti capaci di sostenere e dirigere gli sforzi, stimolare gli interessi, risvegliare energie inaspettate. Sono quegli insegnanti che sono riusciti ad “amalgamare” gli ingredienti del fare scuola in modo diverso: non hanno solo aggiunto o tolto contenuti, non hanno solo puntato su singole abilità specifiche o semplicemente concesso più libertà. Hanno ristrutturato il proprio modo di fare scuola in modo da incontrare tutte le specifiche diversità dei propri alunni, anche dei più creativi. Oggi, diremmo che hanno scelto un approccio “universale”… ma non affrettiamo troppo le conclusioni.

In un articolo precedente avevamo già presentato gli studi di Teresa Amabile, ma è importante tornare a citare il suo lavoro perché ci consente di fare il focus su come uccidere la creatività nei bambini. I cinque ingredienti per ottenere questo risultato sono:

  1. far lavorare i bambini in vista di un riconoscimento;
  2. organizzare situazioni competitive;
  3. focalizzare la loro azione sulla valutazione che riceveranno;
  4. organizzare una stretta sorveglianza;
  5. proporre una gamma ristretta di scelte.

Per motivi che sarebbe lungo e complesso descrivere, queste cinque operazioni aumentano la convergenza degli studenti, mentre, per favorire lo sviluppo della creatività, abbiamo bisogno di situazioni poco definite, situazioni nelle quali la risposta a un quesito non richiede la semplice applicazione di un algoritmo. Per tornare a J.P. Guilford, lo psicologo attribuisce all’ambito del pensiero convergente tutte quelle situazioni in cui, dato un problema, bisogna ricercare una soluzione univoca e convenzionale.  In sintesi, si tratta di due opposte suggestioni:

  • situazioni poco definite, tipiche dei contesti creativi e divergenti;
  • situazioni perfettamente definite, tipiche dei contesti convergenti.

Ora possiamo accantonare le questioni più generali ed entrare finalmente in classe. Come posso fare una didattica creativity-friendly? Devo far trovare dei pennelli e della pasta da modellare anche se insegno italiano in quinta? Forse sì, ma probabilmente no. Forse sì, perché le possibilità di una mente creativa, anche sul lato docente, sono infinite. Probabilmente no, perché la creatività non riguarda i materiali o le proposte, ma in modo molto più sostanziale il processo e la metodologia. Quindi, la domanda corretta potrebbe essere: quali aspetti metodologici e organizzativi devo considerare per promuovere la creatività nella mia classe?

 Ne elenchiamo alcuni a titolo di esempio e rimandiamo gli approfondimenti a pubblicazioni e corsi di formazione.

  1. Organizzare la classe secondo le dimensioni della didattica universale. Adottare questo modello di riferimento vuol dire (anche) promuovere condizioni di maggiore autonomia e libertà di scelta per gli alunni.
  2. Presentare attività di problem solving nelle quali le soluzioni e i percorsi per arrivarci sono molteplici. Questo tipo di proposte mettono gli alunni nella condizione di dover esercitare la creatività. Non dimentichiamo, infatti, che la convergenza e situazioni problematiche a soluzione “chiusa” sono decisamente rassicuranti, per gli studenti e, talvolta, anche per i docenti. Il problema, semmai, è che la realtà di tutti i giorni si basa su un paradigma di problem solving più vicino alla creatività.
  3. Prevedere, momenti di didattica aperta: una particolare modalità di organizzazione della classe nella quale le opzioni di scelta sono molteplici. Un esempio di didattica aperta prevede la possibilità, da parte degli alunni, di organizzare un proprio percorso tra tappe successive (didattica a stazioni).
  4. Fornire situazioni-problema poco definite nelle quali una parte delle informazioni o degli stessi quesiti devono essere ricercati dagli alunni. Abbandonare quindi l’idea di poter controllare tutte le variabili in gioco, conoscenze, idee, possibilità, a favore dell’autonomia e della responsabilità individuale di ciascun alunno. 

Si tratta, ovviamente, solo di alcuni stimoli dai quali partire per gli opportuni approfondimenti: se avessimo fornito una lista esaustiva saremmo caduti in una gravissima contraddizione. Infine, se avete seguito il suggerimento della prima riga e siete finiti qui, pronti a leggere il testo al contrario, sappiate che in genere i creativi si fidano poco delle istruzioni ben definite e “chiuse”. Preferiscono costruirsele da sé, immaginando percorsi, sperimentando, verificando, migliorando e infine condividendo quello che hanno scoperto.

LLM (Large Language Models): perché ne parlano tutti?

“Nel panorama dell’Intelligenza Artificiale, il trattamento del linguaggio naturale (NLP) è sempre stato uno dei campi più impegnativi e affascinanti. Negli ultimi anni, un’innovazione senza precedenti ha scosso le fondamenta di questo settore: l’avvento dei Large Language Model (LLM). Questi modelli, alimentati da algoritmi di apprendimento chiamati deep learning e addestrati su enormi quantità di testi, hanno dimostrato una comprensione sorprendente e una capacità di generazione del linguaggio umano.”

Questa risposta ce l’ha fornita proprio ChatGPT!

Ma cosa sono esattamente i Large Language Model?

Gli LLM, come detto anche da ChatGPT, sono modelli di AI, per la precisione AI generativa, in quanto creano del contenuto. Infatti, questi modelli comprendono, riassumono, e generano delle risposte. I primi modelli sono stati elaborati al MIT e risalgono agli anni 60, ma, per la mancanza di risorse tra cui quelle computazionali, non si sono ottenuti grandi risultati. Oggi, le risorse sono maggiori e conseguentemente la performance è migliorata e sono tra i modelli in maggiore evoluzione al momento.

Ma come funzionano esattamente?

Il punto focale degli LLM è come questi comprendono le parole. Inizialmente venivano utilizzate tabelle numeriche semplici in cui ogni parola veniva rappresentata nella suddetta tabella, metodo che però si è rivelato obsoleto, in quanto non venivano correttamente riconosciuti i collegamenti e i pattern connessi ai termini, come per esempio contrari o sinonimi. Oggi invece, gli LLM si basano sui cosiddetti modelli transformers, nonché reti neurali che imparano il contesto e il significato partendo da una sequenza di dati che nel nostro caso potrebbe essere una frase. Infatti, vengono usati i word embeddings, ossia le rappresentazioni delle parole o frasi (da cui partiamo) che vengono trasformate in vettori numerici in uno spazio multidimensionale.In sostanza si tratta di una rappresentazione numerica dei token/parole che cerca di cogliere il contesto della frase e la relazione tra le stesse. Per questo, le parole simili tra di loro vengono poste con una distanza minore all’interno dello spazio.

Perché i LLM sono così importanti?

Nel 2021 sono stati ribattezzati dal centro di ricerca sull’AI di Stanford “Foundation models” proprio per la loro importanza nella ricerca sull’AI degli ultimi anni. Questi modelli devono la loro fama alla loro capacità di adattamento: un singolo modello riesce a tradurre, riassumere e rispondere a domande complesse, riesce a creare codici e a revisionare interi documenti, il tutto partendo sia da prompt piccoli che corposi, e in più lingue! In alcuni casi, si parla, infatti, di modelli veramente giganti: Claude (il modello di Anthropic) per esempio, accetta prompt in input da 100k token (una parola o parte di una parola), dunque parliamo di articoli molto lunghi o addirittura libri. Mentre GPT-3 si basa su almeno 175 miliardi di parametri. Inoltre, secondo il Consiglio Europeo sulla protezione dei dati (1), gli LLM sono un mezzo estremamente potente per la tutela dei dati sensibili, in quanto, soprattutto in testi lunghi, riescono a identificare e analizzare tutti quelli che potrebbero essere dati soggetti a privacy ed escluderli da determinati contesti, tra cui eventuali set di dati utilizzati per addestrare gli stessi modelli! Questo permette di evitare bias e di pulire anche i dati di partenza.

Le limitazioni dei LLM

Ovviamente bisogna anche considerare che, come per ogni cosa, anche i LLM hanno delle limitazioni. Spesso possono “allucinare”, ovvero restituire output sbagliati credendo siano corretti, il che diventa problematico nel momento in cui si ha a che fare con dati sensibili o magari informazioni sbagliate su determinati avvenimenti. Per tale motivo, nasce anche la necessità di avere dati di addestramento puliti in quanto risalire ai singoli dati distorti è pressoché impossibile o comunque molto difficile in quanto si tratta di modelli che si basano su milioni di parametri. In ogni caso, gli sviluppi di questa tecnologia sono molteplici e in rapidissima crescita e se sfruttati bene possono essere la svolta nella rivoluzione tecnologica che stiamo vivendo.

Fonti

Rubrica a cura di Generazione Stem

L’autrice

Inès El Gataa, Master’s Degree in Data science and artificial intelligence alla SISSA di Trieste e contributor di Generazione Stem.

Una parola non vale l’altra – Il metodo Writing and Reading Workshop

WRW: lettura e scrittura al centro

Il Writing and Reading Workshop (WRW) è un approccio educativo nato negli Stati Uniti negli anni Settanta grazie alle prime sperimentazioni di Donald Graves e Donald Murray. Lucy Calkins, fondatrice del Reading and Writing Project presso il Teachers College della Columbia University, ha poi contribuito a sistematizzarlo a partire dal 1981. Solo negli anni Duemila, il metodo ha fatto il suo ingresso in Italia grazie a docenti poi riuniti nel gruppo IWT (Italian Writing Teachers). 

Il WRW, come spiega bene Jenny Poletti Riz nel volume Scrittori si diventa. Metodi e percorsi operativi per un laboratorio di scrittura in classe (Erickson, 2017), è «un modo per rimettere al centro il senso vero della lettura e della scrittura» perché riesce a creare contesti autentici e motivanti nei quali studentesse e studenti assumono una posizione centrale nel processo di apprendimento, in piena coerenza con quanto previsto dalle Indicazioni Nazionali.

Per progettare un percorso di WRW, l’insegnante infatti non si sofferma solo su strategie e routine utili a sviluppare comprensione, interpretazione e abitudini di lettura, ma accompagna la classe nell’acquisizione di competenze indispensabili per sviluppare una lettura consapevole, che permette di indagare le caratteristiche di ogni tipologia testuale ed è la premessa per imparare a scrivere il proprio testo a partire da modelli di riferimento. L’obiettivo del WRW è ambizioso: formare scrittori e lettori per la vita.

Esplorando il lessico del WRW

Vi sarete sicuramente già imbattuti in alcuni termini e parole-chiave del WRW. “Mini-lesson”, “organizzatore grafico”, “nota e annota”… Ma cosa significano? Come utilizzarli nel laboratorio di lettura e scrittura? Nel webinar introduttivo al metodo Writing and reading workshop: strategie di lettura e scrittura, gli autori e le autrici del volume Il club delle storie. Leggere e scrivere con il Writing and Reading Workshop, compreso nella nuova antologia di Rizzoli Education Libere stelle, hanno introdotto gli elementi fondamentali del glossario del WRW. Vediamone alcuni per iniziare a prendere confidenza.

  • Minilesson (minilezione): comprende una breve spiegazione da parte dell’insegnante della strategia specifica che verrà sperimentata subito dopo. Il modello di riferimento elaborato dal Teachers College divide la Minilesson nei seguenti momenti: Connessione, Istruzione esplicita, Coinvolgimento attivo e Link.
  • Organizzatore grafico: è un disegno stilizzato che serve a rendere visibile e concreto il pensiero e viene realizzato proprio dalle studentesse e dagli studenti, che vi scrivono le proprie annotazioni. Può essere copiato e riutilizzato per altri testi e/o altre Minilesson.
  • Nota e annota: si tratta di una strategia ideata da Kylene Beers e Robert E. Probst (Notice & Note: Strategies for Close Reading, Heinemann Usa, 2012) che si basa su una sorta di “Segnaletica del lettore”. A ogni segnale, che identifica un momento topico, il lettore è invitato a fermarsi, a riflettere e ad annotare i propri pensieri in risposta a una specifica domanda guida. Un esempio è “Parole sagge”: quando un personaggio condivide con il protagonista un consiglio o un avvertimento, chiediti: «Qual è la lezione di vita e come potrebbe influenzare il personaggio e le sue future decisioni?».

Vuoi iniziare a utilizzare il WRW? Rivedi i nostri webinar!

Come si possono formare a scuola le giovani generazioni affinché diventino lettori e lettrici, scrittrici e scrittori per la vita? Riguarda il live streaming dal titolo WRW: Strategie di lettura e scrittura tra testo espositivo e argomentativonel quale sono state presentate le principali strategie didattiche relative al testo espositivo e argomentativo, con esempi pratici e spunti operativi da portare subito in classe!