Sviluppo di metodologie digitali e data-driven per l’apprendimento delle discipline linguistiche in ambienti digitali di apprendimento integrati con sistemi di valutazione formativa automatica: Il linguaggio specialistico della matematica

In educational contexts, it has become increasingly important to use teaching approaches that see students as active protagonists of their own learning. These approaches can be supported by technologies that provide students with immediate and interactive feedback and allow them to develop digital literacy. In this thesis, we present research activities characterised by data-driven learning methodologies and automatic formative assessment within a digital learning environment, in order to propose activities on the specialised language of Mathematics to students and teachers. Mathematics has always been one of the school subjects in which students, at all levels, have the greatest difficulties. Numerous studies in mathematics education have shown that learning difficulties in mathematics can be due to linguistic difficulties, such as the acquisition, understanding and management of its specialised language. In fact, the construction of mathematical thinking is a long and progressive process that requires a gradual acquisition of its language. In contemporary education, the link between language and subject is only explicitly taken into account in CLIL (Content and Language Integrated Learning) contexts, but the acquisition of effective language skills has a strategic and essential role, which is not the responsibility of the Italian teacher alone, but is a task shared by all teachers. The research activity involved 4 second classes of two secondary schools in Turin, for a total of 80 students and their teachers. The research methodology involved the collection and analysis of more data, both from the students' point of view (initial and final test, results of activities carried out in class, data from the digital learning environment, initial and final questionnaire) and from the teachers' point of view (reflections made during synchronous online meetings, final questionnaire). In the light of the results obtained, we believe that corpus-based activities with automatic formative assessment can actively contribute to the development of students' linguistic and mathematical skills and increase their awareness of the specialised vocabulary of mathematics. The use of technology was not a source of difficulty for the students, but rather had a very positive and motivating effect on them. Teachers, who greatly appreciated the proposed methods, are aware of the importance of carrying out activities of this type, but at the same time they believe that they require a lot of time to design and implement. They consider that the activities can be used in their normal teaching, but they already have the materials and, above all, they need constant training and support, also in synergy with the Italian teachers. All the ideas that have emerged from this research and the possible future developments represent complex challenges, but it is believed that greater use of corpora in education should be encouraged and that language teaching can be a tool to support the understanding of mathematical concepts. Research in mathematics education in relation to its language is constantly evolving and there are many issues to be studied and explored, not to mention that the expansion of technologies based on artificial intelligence is likely to radically change the way we learn and teach Mathematics.

Nei contesti educativi è diventato sempre più importante utilizzare approcci didattici che vedano gli studenti attivi e protagonisti del proprio apprendimento. Questi approcci possono essere supportati dalle tecnologie, che riescono a offrire agli studenti un feedback immediato e interattivo e consentono loro di sviluppare competenze digitali. In questo lavoro di tesi presentiamo attività di ricerca caratterizzate da metodologie di data-driven learning e valutazione formativa automatica all'interno di un ambiente digitale di apprendimento, per proporre a studenti e docenti attività sul linguaggio specialistico della matematica. La matematica, infatti, è da sempre una delle discipline scolastiche in cui gli studenti, di ogni ordine e grado, incontrano le maggiori difficoltà. Numerosi studi di didattica della matematica hanno dimostrato che le difficoltà di apprendimento in matematica possono derivare da difficoltà linguistiche, come l'acquisizione, la comprensione e la gestione del suo linguaggio specialistico. Infatti, la costruzione del pensiero matematico è un processo lungo e progressivo che richiede un’acquisizione graduale del suo linguaggio. Nell'educazione contemporanea, la connessione tra lingua e materia è presa esplicitamente in considerazione solo nei contesti CLIL (Content and Language Integrated Learning), tuttavia l’acquisizione di efficaci competenze linguistiche ha un ruolo strategico ed essenziale, che non è responsabilità del solo insegnante di italiano ma è compito condiviso da tutti gli insegnanti. L'attività di ricerca ha coinvolto 4 classi seconde di due scuole secondarie di secondo grado di Torino per un totale di 80 studenti e i loro docenti. La metodologia di ricerca ha previsto la raccolta e l’analisi di più dati, sia dal punto di vista degli studenti (test iniziale e finale, risultati delle attività svolte in classe, dati dall’ambiente digitale di apprendimento, questionario iniziale e finale) sia dal punto di vista dei docenti (considerazioni fatte durante gli incontri sincroni online, questionario finale). Alla luce dei risultati ottenuti riteniamo che le attività corpus-based con valutazione formativa automatica possano contribuire attivamente allo sviluppo delle competenze linguistiche e matematiche degli studenti e ad aumentare la loro consapevolezza nei confronti del lessico specialistico della matematica. L’utilizzo delle tecnologie non è stato fonte di difficoltà per gli studenti bensì ha avuto un impatto molto positivo e motivante su di loro. I docenti, che hanno apprezzato molto le metodologie proposte, sono consapevoli dell’importanza di svolgere attività di questo tipo ma allo stesso tempo ritengono che richiedano molto tempo per essere progettate e implementate. Essi ritengono spendibili le attività nella loro didattica ordinaria, ma avendo già dei materiali pronti e soprattutto ricevendo formazione e supporto costanti, anche in sinergia con i docenti di italiano. Tutti gli spunti emersi da questa ricerca e i possibili sviluppi futuri, rappresentano sfide complesse ma si ritiene che si debba incoraggiare un maggiore uso dei corpora in ambito educativo e che l’educazione linguistica possa essere uno strumento per supportare la comprensione dei concetti matematici. Le ricerche in didattica della matematica legate al suo linguaggio sono in continua evoluzione e ci sono moltissimi temi ancora da studiare e da approfondire; senza considerare che l’espansione delle tecnologie basate su intelligenza artificiale probabilmente cambierà radicalmente il modo di apprendere e insegnare la matematica.