Didattica tra Problem Solving e Intelligenza Artificiale

Negli ultimi decenni, l'educazione ha subito trasformazioni significative grazie all'avanzamento tecnologico e alla crescente importanza delle competenze trasversali. In questo contesto, il problem solving è riconosciuto come una competenza fondamentale non solo per il successo accademico ma anche per l'apprendimento permanente e l'inclusione sociale. La tesi esplora come l'intelligenza artificiale (IA), in particolare i large language models (LLM) come ChatGPT, possa supportare e migliorare l'insegnamento del problem solving nella scuola secondaria in Italia. Il Capitolo 1 introduce i fondamenti teorici del problem solving e dell'IA nell'educazione matematica, evidenziando contributi storici di psicologi e matematici come Poincaré e Polya. Vengono analizzate le euristiche di risoluzione dei problemi e l'interazione tra pensiero conscio e subconscio, oltre al ruolo delle tecnologie digitali nella didattica. Il Capitolo 2 presenta un questionario somministrato a docenti di matematica e fisica per raccogliere dati sulle loro opinioni e pratiche didattiche riguardanti il problem solving e l'IA. L'analisi dei dati rivela che, sebbene molti docenti riconoscano l'importanza del problem solving, esistono ancora sfide significative nell'integrazione efficace delle tecnologie digitali in aula. Il Capitolo 3 approfondisce queste tematiche attraverso un focus group con alcuni dei docenti che hanno partecipato al questionario, esplorando in dettaglio le loro esperienze, opinioni e strategie didattiche. Infine, il Capitolo 4 esamina casi specifici di risoluzione di problemi matematici utilizzando chatbot come ChatGPT, valutando punti di forza e criticità delle risposte generate. La tesi conclude che, sebbene l'IA presenti potenziali benefici per l'insegnamento del problem solving, è necessaria una maggiore formazione e supporto per i docenti per sfruttare appieno queste tecnologie, garantendo al contempo un'educazione equilibrata e inclusiva.