#AskLea #matematica

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by Pantanetti Patrizia, 15-03-2024

AskLea vs ChatGPT vs Copilot: un’analisi comparativa nella risoluzione di un esercizio di matematica

Introduzione

Nel contesto sempre più digitale dell'istruzione moderna, gli studenti si trovano ad affrontare una vasta gamma di strumenti e risorse.
Tra questi, i tutor potenziati dall'Intelligenza Artificiale (IA) stanno emergendo come un'opzione sempre più diffusa, offrendo assistenza personalizzata e orientamento nell'affrontare le sfide scolastiche. Tuttavia, con la crescente disponibilità di tecnologie innovative, sorge la domanda su quale strumento sia più efficace e adatto alle esigenze degli studenti.

In questo articolo, ci proponiamo di esaminare e confrontare il comportamento di AskLea rispetto a quello di ChatGPT e Copilot nella risoluzione di un esercizio di matematica. Il nostro obiettivo è fornire ai docenti una valutazione approfondita delle tre risorse (mettendoci dal punto di vista degli studenti): in questo modo gli insegnanti potranno valutare quale strumento potenziato da AI scegliere come supporto all'apprendimento per le loro classi.

Attraverso questo confronto diretto, miriamo a mettere in luce le esperienze degli studenti nell'utilizzo dei tre sistemi, evidenziando le differenze nelle risposte, nelle spiegazioni e nell'interazione globale. Comprendere quale strumento risuoni meglio con gli studenti e favorisca un apprendimento efficace è fondamentale per i docenti nell'orientare le loro decisioni pedagogiche e per migliorare l'esperienza di apprendimento dei loro studenti.

Metodologia

1. Selezione dell'Esercizio Matematico: per condurre il confronto , è stata eseguita un'attenta selezione di un esercizio matematico rappresentativo. L'obiettivo era identificare un esercizio che offrisse una sfida sufficiente per testare le capacità dei tre sistemi nel risolvere problemi matematici.

Nel presente caso, l'esercizio riguarda un concetto centrale di matematica nelle scuole superiori, ovvero i numeri complessi. In dettaglio, l'esercizio richiede di determinare il valore dell'espressione seguente:
2. Definizione dei Criteri di Valutazione: prima di condurre gli esperimenti, sono stati definiti chiaramente i criteri di valutazione. Questi criteri includono la precisione delle risposte, la chiarezza delle spiegazioni fornite e l'approccio comunicativo e interattivo adottato dai tutor durante l'interazione con gli studenti.

3. Procedura Sperimentale Standardizzata: gli esperimenti sono stati condotti in modo standardizzato per garantire la coerenza e la comparabilità dei risultati. Sono stati utilizzati gli stessi input e le stesse domande per entrambi i tutor, e le risposte sono state registrate e valutate in modo accurato.

Presentazione dei risultati di ChatGPT

Una volta esserci collegati al sito di ChatGPT abbiamo dato inizio ad una nuova conversazione e posto la domanda:


ChatGPT ci fornisce poi subito il risultato:Se hai curiosità di visualizzare la risposta all’interno di ChatGPT puoi farlo al seguente sito.

Analizzeremo i risultati forniti in seguito quando avremo raccolto abbastanza dati per fare la comparazione, ed ora passiamo a Copilot!

Presentazione dei risultati di Copilot

Ed ora siamo pronti per passare al secondo strumento didattico ampiamente utilizzato nell'ambito dell'istruzione: Copilot!
Dopo esserci collegati al sito Copilot e aver effettuato l'accesso, siamo pronti per metterlo alla prova.
Copilot offre la possibilità di scegliere tra tre stili di conversazione diversi: creativo, bilanciato e preciso. Per il primo test, abbiamo scelto la modalità di conversazione bilanciata.
Come di consueto, abbiamo formulato la nostra domanda standard riguardante lo stesso esercizio, e la risposta che abbiamo ricevuto è la seguente:


Siamo poi passati alla modalità di stile di scrittura precisa:


Ed infine siamo passati alla modalità di scrittura creativa:


È interessante notare come in questo caso di stile di conversazione in modalità creativa inizialmente, sia stata fornita una soluzione al problema che è poi cambiata durante la fase di svolgimento.

In questo caso, senza entrare troppo nei dettagli, emerge chiaramente che i risultati variano non solo tra ChatGPT, ma anche tra le diverse modalità di scrittura di Copilot.

Un'altra osservazione immediata è che ChatGPT ha riconosciuto la necessità di applicare la formula di De Moivre, dato che l'espressione comprendeva un numero complesso elevato a una potenza, dimostrando una comprensione più approfondita del contesto. Al contrario, Copilot ha adottato una strategia più semplice, applicando la logica standard dell'elevamento a potenza per i numeri complessi senza considerare la specifica formula.

Ma ora passiamo ad AskLea!

Presentazione dei risultati di AskLea

E adesso procediamo con la stessa operazione utilizzando AskLea: una volta esserci collegati al sito, selezioniamo "Studia con Lea", poi "Risolviamo un esercizio", e infine inseriamo le stesse informazioni preliminari fornite a ChatGPT e Copilot nei campi richiesti:




Considera che ad oggi (15/03/2024) la funzione “Risolviamo un esercizio” non è ancora disponibile per tutti gli utenti! Se sei interessato a provarla scrivi una mail a info@weturtle.org! 

Cliccando su “Iniziamo il dialogo”, la risposta che ci viene fornita è la seguente:


Nel corso del dialogo, abbiamo illustrato ad AskLea l'argomento trattato dall’insegnante di matematica, mantenendo l'approccio tipico di uno studente che sta cercando di comprendere un concetto difficile.
AskLea ha assunto il ruolo guida nel dialogo, conducendo lo studente attraverso un'analisi dettagliata del problema e l'applicazione della formula corretta. Ha fornito una guida passo dopo passo, orientando lo studente nell'uso della formula di De Moivre e nell'identificazione sia del modulo che dell'angolo necessari per risolvere il problema.


È importante sottolineare l'atteggiamento tenuto durante il dialogo con AskLea: sempre propositiva, ha guidato lo studente senza fornire risposte dirette, mantenendo un tono professionale ma allo stesso tempo incoraggiante.
Lo studente è ora pronto per applicare la formula di De Moivre al contesto specifico. AskLea ha spiegato la formula generale e lo ha incoraggiato ad utilizzarla nella situazione specifica. Procedendo alla sostituzione dei dati verrà fornita la risposta:


Utilizzando le conoscenze di trigonometria che lo studente dovrebbe già possedere, è stato guidato verso l'identificazione dell'angolo appropriato da considerare nel contesto specifico, portandolo così alla risposta corretta.


Successivamente, AskLea ha ampliato ulteriormente la spiegazione sull'identificazione dell'angolo corretto e ha guidato lo studente nella semplificazione dell'espressione.


Dopo aver applicato le opportune semplificazioni e completato l'operazione descritta dall'espressione, lo studente è giunto a una prima risposta.


Ora siamo giunti alla fine dell’esercizio.

La risposta di AskLea si distingue dalle altre fornite da ChatGPT e Copilot, risultando essere l'unica corretta. Pertanto, non solo AskLea ha orientato lo studente nell'utilizzo della formula adeguata, ma ha anche fornito gli strumenti necessari per consentire allo studente di apprendere in modo autonomo. Questo rappresenta il vero concetto di apprendimento, non trovi?

Confronto tra i Tutor per l'Apprendimento: AskLea, Copilot e ChatGPT

Ora è giunto il momento di esaminare questi tutor attraverso i criteri di valutazione precedentemente delineati. In particolare, ci concentreremo sulla precisione delle risposte, la chiarezza delle spiegazioni fornite e l'approccio comunicativo e interattivo. Questi criteri non solo richiedono un'analisi dettagliata delle funzionalità tecniche dei tutor, ma anche una riflessione approfondita sulle loro implicazioni didattiche.

• Precisione delle risposte: AskLea si distingue per la sua capacità di guidare gli studenti verso risposte corrette e pertinenti, non solo analizzando le domande degli studenti, ma considerando anche il contesto specifico per fornire risposte accurate e significative. Questo livello di precisione non solo aiuta gli studenti a ottenere risultati corretti, ma contribuisce anche alla solidificazione delle loro fondamenta concettuali.
  
  Al contrario, sia Copilot che ChatGPT hanno mostrato limitazioni nella precisione delle risposte. Copilot non è stato in grado di individuare la formula corretta da applicare nell'espressione, mentre ChatGPT, pur riconoscendo la formula di De Moivre, ha commesso un errore nel calcolo del seno, non considerando correttamente il segno del seno dell'angolo nel terzo quadrante. 
  
  

• Chiarezza delle spiegazioni e guida nella risoluzione dell’esercizio: si riferisce alla capacità di comunicare concetti in modo comprensibile e accessibile agli studenti, senza dare soluzioni pronte ma fornendo feedback e supporto mirato. Quando un'informazione viene presentata in modo chiaro, gli studenti sono in grado di capirla più facilmente e di interiorizzarla in modo efficace.
  AskLea permette allo studente di arrivare alla risposta corretta, spiegando in modo chiaro e dettagliato i concetti dietro di essa. Questo approccio non solo aiuta gli studenti a comprendere il "come" delle risposte, ma anche il "perché", promuovendo una comprensione più profonda e critica dei concetti.
  
  Copilot e ChatGPT tendono a fornire risposte dirette tra l’altro non sempre corrette, senza guidare o supportare lo studente nel ragionamento. Questo approccio può limitare la capacità degli studenti di comprendere appieno i concetti sottostanti e di applicare le conoscenze acquisite in contesti diversi. La mancanza di una guida dettagliata può rendere difficile per gli studenti affrontare problemi simili in futuro e può compromettere il loro sviluppo di abilità di problem-solving e di pensiero critico.
• Approccio Comunicativo e Interattivo: si riferisce alla modalità con cui un tutor o un insegnante si relaziona agli studenti durante il processo di apprendimento. L'approccio empatico, in particolare, implica la capacità di comprendere le esigenze, i sentimenti e le prospettive degli studenti, e di rispondere a queste in modo positivo ed incoraggiante.
  AskLea guida attivamente gli studenti attraverso il processo di apprendimento, incoraggiandoli a ragionare in modo critico e a sviluppare autonomamente le proprie soluzioni, questo non solo promuove una comprensione più profonda dei concetti, ma anche lo sviluppo delle capacità di problem-solving degli studenti.
  
  Al contrario, sia Copilot che ChatGPT potrebbero mancare nell'adozione di un approccio comunicativo e interattivo, nonostante forniscano risposte istantanee, potrebbero non essere in grado di coinvolgere gli studenti in modo attivo durante il processo di apprendimento. La mancanza di un'interazione più empatica potrebbe limitare la capacità degli studenti di impegnarsi pienamente con i materiali di apprendimento e di utilizzare lo strumento solamente in maniera passiva, facendo semplicemente un copia e incolla della risposta dell’esercizio, al contrario il ruolo attivo dello studente che viene spronato dall’atteggiamento propositivo di AskLea risulta essere essenziale per un apprendimento efficace.

Conclusione

In conclusione, la valutazione dei tutor per l'apprendimento AskLea, Copilot e ChatGPT rivela una serie di considerazioni fondamentali per l'evoluzione dell'istruzione nell'era digitale. Tra questi, AskLea emerge nell'ambito dell'apprendimento assistito dall'IA, grazie alla sua capacità di offrire non solo risposte precise, ma anche spiegazioni chiare e un approccio comunicativo e interattivo che spinge gli studenti ad essere protagonisti attivi del proprio apprendimento. Questo approccio empatico non solo favorisce la comprensione dei concetti, ma alimenta anche lo sviluppo delle capacità di problem-solving e di pensiero critico, competenze imprescindibili per affrontare le sfide complesse del mondo reale.

D'altra parte, sia Copilot che ChatGPT, sebbene dotati di capacità tecnologiche avanzate, possono mancare nell'adozione di un approccio comunicativo e interattivo. La loro tendenza a fornire risposte dirette senza incoraggiare attivamente gli studenti a partecipare al processo di apprendimento e senza fornire feedback costruttivi può limitare il coinvolgimento degli studenti e la profondità del loro apprendimento. Questo solleva importanti interrogativi sull'efficacia dell'apprendimento assistito da intelligenza artificiale quando si tratta di promuovere un coinvolgimento attivo e un apprendimento significativo.

Da un punto di vista più ampio, questa valutazione mette in evidenza l'importanza di considerare non solo le capacità tecniche dei tutor per l'apprendimento, ma anche i loro impatti sull'esperienza di apprendimento degli studenti. Mentre l'IA può offrire strumenti potenti per migliorare l'accessibilità e l'efficienza dell'apprendimento, è essenziale che tali strumenti siano progettati e implementati con cura (considerando il contesto applicativo, il mondo della scuola!) per garantire che supportino in modo efficace lo sviluppo delle competenze e delle capacità degli studenti. Solo attraverso un approccio integrato che valorizzi sia le risorse tecnologiche che le interazioni umane si potrà realizzare pienamente il potenziale trasformativo dell'istruzione nell'era digitale.

Per qualsiasi dubbio o per ottenere supporto nell'implementazione di questa attività in classe, non esitate a contattarci all'indirizzo info@weturtle.org.
Saremo lieti di fornire ulteriori risorse e assistenza per garantire il successo di questa iniziativa educativa. TORNA AGLI ARTICOLI