Servizio Comunitario di Informazione in materia di Ricerca e Sviluppo - CORDIS

Il mio insegnante è un robot

Scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato un robot in grado di aiutare gli insegnanti e che potrebbe sostituirli in classe per alcune attività.
Il mio insegnante è un robot
Scienziati finanziati dall’UE impegnati nel progetto EASEL hanno sviluppato robot autonomi in grado di svolgere attività di insegnamento. “Se la società non vuole investire per mettere abbastanza esseri umani di fronte alle classi in modo da ottenere un alto livello di insegnamento individualizzato che si adatti ai diversi modi in cui un bambino impara, l’unica risposta è la tecnologia,” dice il coordinatore del progetto Paul Verschure, professore di scienze cognitive e neurobotica presso l’Università Pompeu Fabra a Barcellona, in Spagna.

Il team composto da quasi 20 ricercatori ha sviluppato “un sistema di controllo integrato per un sistema di tutoraggio svolto tramite un robot che può essere adesso impiegato nelle classi,” dice il prof. Verschure. Il robot è in grado di leggere, risponde al comportamento e allo stato emotivo dello studente e adatta le sue reazioni. “È una cosa unica perché il robot è autonomo. Impara dallo studente,” dice.

Comunicare come un insegnante

La sfida di questo progetto triennale non era solo costruire un robot che i bambini potessero accettare come assistente per l’insegnamento, “Il robot deve adeguare la comunicazione in modo che vada bene per lo studente, solo allora può scambiare le conoscenze che si costruiscono nel sistema di insegnamento,” dice il prof. Verschure, aggiungendo che non ha molto senso che un robot impartisca lezioni se non riesce a coinvolgere i suoi alunni.

Quello che distingue il robot EASEL però è che il suo sistema di insegnamento si fonda su teorie scientifiche della mente e del cervello e sul lavoro svolto dal progetto sui principi di come i bambini imparano. “Non si tratta solo di mettere un robot nella classe e vedere cosa succede. Ci sono pochissime conoscenze operative in questo settore della pedagogia che si possono trasportare in un robot,” spiega il professor Verschure, “se non si capisce il modo in cui i bambini imparano e la loro variabilità individuale, la tecnologia non potrà risolvere il problema.”

Esperimenti nella scuola elementare

Il progetto ha svolto alcuni esperimenti di insegnamento con robot in sei scuole elementari di Paesi Bassi, Spagna e Regno Unito coinvolgendo circa 200 bambini di 8-9 anni che stavano studiando la fisica del bilancere. Gli alunni hanno usato un bilancere fisico o un tablet che usaava realtà virtuale o aumentata. Il robot faceva da istruttore e diceva agli alunni di fare determinate cose.

“Abbiamo sviluppato protocolli convalidati di realtà virtuale e realtà aumentata per fornire contenuti addizionali di insegnamento – per spiegare, fare domande ed essere uno strumento che il robot può usare per insegnare,” spiega il prof. Verschure.

Il progetto ha ideato quello che il professor Verschure descrive come un nuovo tipo di strumento educativo meccatronico – un bilancere dotato di strumentazione come parte di un’architettura integrata che misura quello che il bambino fa, in modo che il robot possa dare un feedback preciso.

È stato attentamente analizzato l’impatto di apprendimento, misurando i livelli di comunicazione, le conoscenze acquisite o perse, la variabilità individuale dell’alunno e, soprattuto, la fiducia degli alunni nel loro apprendimento. Quest’ultimo aspetto era fondamentale e più importante per l’apprendimento di quanto i ricercatori avevano previsto inizialmente, dice il prof. Verschure.

In altri esperimenti presso musei della scienza a Barcellona e Sheffield, Regno Unito, il robot insegnava a ragazzi di 14-15 anni esercizi di fitness, spiegando la quantità di energia usata. “L’idea era comunicare nozioni centrali di vita sana come l’esercizio fisico e i suoi benefici per il corpo,” dice il prof. Verschure.

La sfida adesso è generalizzare i risultati, attualmente limitati ad attività specifiche con specifiche fasce d’età, al fine di progettare robot autonomi in grado di occuparsi di altri campi di insegnamento.

Keywords

EASEL, robot, apprendimento automatico, intelligenza artificiale, pedagogia, insegnamento, realtà virtuale, realtà aumentata