Compararea modurilor de utilizare a Inteligenței Artificiale la gimnaziu și liceu (Studiu de specialitate)

Integrarea Inteligenței Artificiale (IA) în procesul educațional reprezintă una dintre cele mai importante transformări ale învățământului contemporan, cu impact direct asupra modului în care elevii învață, rezolvă probleme și își construiesc competențele digitale. Pentru disciplina informatică, instrumentele bazate pe IA sunt tot mai frecvent utilizate de elevi pentru generarea de cod, rezolvarea exercițiilor, explicarea conceptelor teoretice sau eliminarea erorilor de sintaxă.
Utilizarea IA nu este uniformă pentru diferite niveluri de învățământ. Elevii de gimnaziu și cei de liceu se află în etape diferite de dezvoltare cognitivă, de formare a gândirii algoritmice și de asumare a responsabilității academice, ceea ce influențează modul în care aceștia folosesc tehnologia.
În acest context, studiul de față își propune să analizeze și să compare modurile de utilizare a IA la gimnaziu și liceu, pornind de la rezultatele unui chestionar cu accent pe disciplina informatică aplicat elevilor din ambele cicluri de învățământ, din diferite zone ale țării. Scopul cercetării este de a evidenția beneficiile percepute, dar mai ales riscurile, în vederea formulării unor recomandări pedagogice adaptate fiecărui nivel educațional.

Argument. Riscuri detectate în timpul orelor de infromatică

Prin observațiile directe în timpul desfășurării activităților în clasă s-a putut identifica o serie de riscuri asociate utilizării IA, manifestate diferit la nivel gimnazial și liceal, fapt ce justifică o analiză atentă, în contextul generalizării utilizării IA și al impactului acesteia asupra elevilor, sub multiple aspecte (cognitive, emoționale, sociale, educaționale, comportamentale și etice).

Un risc comun ambelor niveluri de învățământ este utilizarea IA ca substitut al gândirii proprii, în special în rezolvarea exercițiilor de programare. Mulți elevi tind să preia soluții generate automat, fără a înțelege algoritmul sau pașii de rezolvare, ceea ce conduce la o învățare superficială și la dificultăți în situațiile de evaluare individuală.

La nivel de gimnaziu, riscul utilizării IA în mod eronat este accentuat de lipsa maturității cognitive și de insuficienta formare a gândirii algoritmice. Elevii cu vârste mai mici folosesc frecvent IA pentru a obține răspunsuri rapide, fără a putea evalua corectitudinea sau adecvarea acestora la cerință. De asemenea, se observă dificultăți în adaptarea codului generat de IA la nivelul lor de cunoștințe, ceea ce poate genera confuzie și demotivare. Elevii, în special cei de gimnaziu, nu sunt încă antrenați să verifice sursele, să testeze rezultatele sau să evalueze limitele tehnologiei, ceea ce poate conduce la consolidarea unor concepte greșite.

Pentru nivelul liceal, deși elevii manifestă un nivel mai ridicat de competență digitală, apare riscul dependenței excesive de instrumentele IA, în detrimentul dezvoltării autonomiei intelectuale. Unii elevi folosesc IA pentru realizarea integrală a temelor sau proiectelor, reducând semnificativ efortul personal de analiză, testare și corectare a codului. Acest comportament poate afecta dezvoltarea gândirii critice și a capacității de rezolvare independentă a problemelor.

În lipsa unor reguli clare și a unei educații explicite privind utilizarea responsabilă a Inteligenței Artificiale, aceste riscuri pot afecta calitatea actului educațional, făcând necesară o intervenție didactică structurată și adaptată nivelului de învățământ.

Colectarea și analiza datelor

Pentru a analiza diferențele de percepție a elevilor din cele două niveluri de învățământ, a fost aplicat un chestionar cu întrebări cu răspuns unic sau multiplu, structurat pe următoarele categorii, care vizează diferite aspecte ale experienței elevului cu IA:

(1) scopuri (tipuri de utilizare): răspunsurile din această categorie arată cum folosesc elevii IA: pentru a solicita exemple de cod, pentru clarificarea conceptelor, corectarea greșelilor logice, a erorilor de sintaxă, pentru optimizarea soluțiilor sau pentru rezolvarea completă a cerințelor;
(2) autonomie și învățare: itemii evaluează impactul IA asupra autonomiei elevului și asupra eficienței învățării;
(3) gândire critică: întrebările din această categorie se referă la capacitatea elevilor de a evalua și de a folosi critic informațiile furnizate de IA;
(4) utilitate: răspunsurile furnizează date despre percepția elevilor asupra utilității instrumentului IA;
(5) risc: întrebările urmăresc să surprindă gradul de conștientizare a riscurilor asociate utilizării IA.

Vom analiza în paralel răspunsurile oferite de liceeni și elevi de gimnaziu având în vedere categoriile menționate anterior.

(1) Astfel, în ceea ce privește tipul de solicitări adresate IA au fost formulate întrebări cu răspuns multiplu. Răspunsurile arată că cele mai frecvente solicitări ale elevilor de liceu sunt de tipul „explică-mi noțiunea X” (63%), „găsește eroarea” (37%), „rezolvă cerința X” (33%). Cererile de tip „arată exemplu de cod” și „optimizează soluția mea” au fost mai rare (8% și respectiv 6%). Așadar, elevii de liceu folosesc IA atât pentru clarificarea conceptelor sau eliminarea erorilor, cât și pentru a obține soluții directe, arătând o combinație între dorința de învățare și tendința de a obține rezultate rapide. Cele mai frecvente cereri pe care le adresează elevii de gimnaziu unui IA sunt „explică-mi noțiunea X” (44%), „rezolvă cerința X” (38%). Solicitările de tip „arată exemplu de cod”, „găsește eroarea” și „optimizează soluția” au fost mai rare (12.5% fiecare).

Analiza comparativă a rezultatelor arată că elevii de gimnaziu au predilecție pentru clarificări rapide prin solicitarea de explicații și soluții directe, iar elevii de liceu au înclinația de a solicita explicații și de a cere suport după ce au încercat în prealabil o soluție proprie, rezultate ce confirmă gradul ridicat de maturitate în folosirea unui IA, conform nivelului de dezvoltare, specific vârstei.

(2) Analiza răspunsurilor arată că IA contribuie la creșterea autonomiei într-un mod moderat atât pentru elevii din ciclul gimnazial, cât și pentru cei din ciclul liceal. Astfel, majoritatea elevilor de liceu se simt parțial mai autonomi (63%), 27% simt că sunt mult mai autonomi, iar 10% nu au simțit nicio diferență. Procentul elevilor de gimnaziu care se simt parțial mai autonomi crește (69%), 19% dintre ei se declară mult mai autonomi, iar 12% nu au resimțit vreo diferență. Procentul mai ridicat al elevilor de liceu care se declară „mult mai autonomi” sugerează o capacitate cognitivă mai dezvoltată de autoreglare a învățării, specifică vârstei și experienței educaționale acumulate. Din perspectivă emoțională, sentimentul de autonomie parțială reflectă o creștere a încrederii în sine, dar și o anumită nesiguranță în utilizarea independentă a IA, mai ales în rândul elevilor de gimnaziu. Nevoia continuă de sprijin pedagogic constant sugerează că IA poate reduce anxietatea legată de rezolvarea sarcinilor, însă nu elimină complet dependența emoțională de feedback-ul profesorului.

În ceea ce privește eficiența învățării, IA sprijină în mod vizibil procesul de învățare al liceenilor, elevii resimțind un efect pozitiv: 49% consideră că au învățat mai repede, 41% parțial, iar 10% dintre ei nu au resimțit diferență. Impactul perceput de elevii de gimnaziu este mai redus comparativ cu nivelul liceal: 56% dintre respondenți consideră că au învățat mai repede, 31% parțial, iar 13% nu au simțit vreo diferență. În cazul elevilor de gimnaziu, procentul mai ridicat al celor care consideră că au învățat mai repede (56%) sugerează faptul că IA are un impact semnificativ asupra înțelegerii imediate a conținuturilor, oferind explicații rapide și exemple concrete care reduc efortul cognitiv. La acest nivel, elevii se află într-o etapă de formare a schemelor cognitive de bază, iar sprijinul oferit de IA este perceput ca o accelerare a învățării, însă învățarea este adesea una mai superficială, ceea ce reprezintă un real pericol, cu efecte pe termen lung, atât în ceea ce privește fondul de cunoștințe, cât și în ceea ce privește atitudinea pe care și-o formează elevul: el va deveni superficial, doric de rezultate rapide, obținute cu efort redus. Pentru liceeni, deși un procent important (49%) declară că au învățat mai repede, se observă o creștere a ponderii răspunsurilor „parțial” (41%). Această diferență reflectă un nivel mai avansat de gândire critică, liceenii fiind mai capabili să distingă între înțelegerea rapidă și învățarea profundă. Experiența educațională acumulată îi determină să evalueze mai nuanțat impactul IA, recunoscând faptul că, deși aceasta poate facilita accesul la informație, învățarea reală necesită timp, reflecție și exercițiu.

Analiza datelor colectate arată că IA ajută liceenii să înțeleagă concepte noi în mod parțial sau moderat. Doar 8% dintre respondenți au afirmat că IA reprezintă un sprijin puternic în înțelegerea noțiunilor noi, 26% moderat, 47% puțin și 19% deloc. Concluzia este similară pentru ciclul gimnazial, cu variații ale procentelor care arată, încă o dată, precauția ridicată a elevilor de liceu: deloc 19%, puțin 12%, moderat 56%, mult 13%. De remarcat că, atât pentru elevii de liceu cât și pentru cei de gimnaziu, nu s-au înregistrat alegeri ale opțiunii  „foarte mult”.

(3)  Studiul arată că liceenii au un grad de conștientizare ridicată a limitelor IA: 78% verifică întotdeauna răspunsurile primite, 20% doar uneori și doar 2% nu verificat anumite răspunsuri primite. Elevii de gimnaziu au o conștientizare moderată a limitelor IA, verificarea nefiind la fel de constantă ca la liceu: 56% dintre ei verifică întotdeauna răspunsurile primite, iar 44% doar uneori. De asemenea, 19% dintre elevii de gimnaziu declară că preiau direct soluțiile generate de IA, chiar dacă nu le înțeleg, 44% fac acest lucru „uneori”, iar 38% dintre ei nu preiau soluția fără înțelegere. Procentele nu se modifică într-o manieră îmbucurătoare pentru elevii de liceu: 37% dintre ei nu preiau soluția fără înțelegere, 10% declară că fac acest lucru, iar 53% adoptă „uneori” această metodă.

Datele obținute indică faptul că preluarea soluțiilor generate de IA fără o înțelegere completă reprezintă o practică prezentă la ambele niveluri de învățământ. Procentele ridicate al celor care declară că adoptă această practică „uneori” (53% la liceu și 44% la gimnaziu) evidențiază o tendință de utilizare oportunistă a IA, orientată mai degrabă spre obținerea rapidă a rezultatului decât spre înțelegerea procesului. Această situație sugerează că maturitatea școlară și cognitivă nu este, în sine, un factor suficient pentru dezvoltarea unei utilizări responsabile a IA. Atât elevii de gimnaziu, cât și cei de liceu au nevoie de intervenții didactice explicite, axate pe formarea gândirii critice, pe analiza soluțiilor oferite de IA și pe conștientizarea riscurilor asociate învățării superficiale. În absența unui cadru pedagogic clar, IA riscă să devină un instrument de substituire a efortului cognitiv, cu efecte negative asupra dezvoltării competențelor de rezolvare a problemelor.

Calitatea înțelegerii solicitărilor utilizatorului de către IA a fost apreciată ca foarte bună de către 12% dintre respondenții liceeni, bună, 29%, acceptabilă 33%. În plus, 24% dintre elevii de liceu declară că IA nu a înțeles pe deplin cerința lor, iar 2% au menționat că solicitarea adresată unui IA o fost perecpută “complet greșit”. Elevii de gimnaziu, însă, sunt mai puțin critici față de răspunsurile IA, percepându-le în majoritate ca „acceptabile” (75%). Doar 6% consideră capacitatea de înțelegere a IA ca fiind “bună”, și 19% ca “foarte bună”.

(4) Din perspectiva gradului de utilitate al folosirii IA, procentele obținute arată că IA este numai un instrument complementar, departe de a fi înlocuitorul cadrului didactic. Astfel, 14% dintre elevi nu consideră deloc util un instrument IA, 39% îl percep ca fiind puțin util, 33% util, iar cei pentru care este foarte util și extrem de util sunt în procent de 10%, respectiv 4%. Pentru elevii de gimnaziu procentele sunt următoarele: opțiunea “deloc util” 6%, “puțin util” 19%, “util” 56%, “foarte util” 19% și “extrem de util” 0%.

(5) În ceea ce privește riscul de dependență față de un instrument IA, liceenii recunosc existenta riscului de dependență, dar în grade variabile: 19% consideră că riscul este foarte mare, 22% mare, 39% moderat, 10% cred că riscul este scăzut, iar 10% nu ar vedea niciun risc de dezvoltare a unui comportament dependent. Elevii de gimnaziu, însă, percep un risc crescut de dependență față de utilizarea IA: 38% dintre ei consideră riscul foarte mare, 37% mare și 25% moderat. Observăm că, spre deosebire de nivelul liceal, nu există elevi respondenți de gimnaziu care să considere că riscul este scăzut sau inexistent (0%). Această percepție a elevilor de gimnaziu poate reflecta lipsa de experiență în gestionarea autonomă a instrumentelor digitale, precum și o dezvoltare emoțională și cognitivă mai puțin consolidată, care face ca elevii să depindă mai mult de suportul imediat oferit de IA.

Concluzii

Nu putem evita folosirea instrumentelor IA – ele sunt deja utilizate pe scară largă de către elevi. Așadar, IA trebuie transformat într-un instrument educațional folosit în mod atent, sub ghidajul cadrului didactic, pentru a fi pus la lucru cu scopul de a susține autonomia, învățarea rapidă și pentru a dobândi experiențe pozitive în informatică (și orice altă disciplină). Însă eficiența sa maximă depinde de integrarea pedagogică responsabilă, diferențiată în funcție de nivelul de dezvoltare al elevilor. Din perspectivă didactică, studiul scoate în evidență necesitatea de formare a elevilor pentru folosirea conștientă și responsabilă a IA încă din ciclul gimnaziu, pentru a reduce riscul de dependență și pentru a stimula utilizarea critică a instrumentelor digitale. De asemenea, intervențiile pedagogice trebuie diferențiate: pentru gimnaziu se va pune accent pe ghidare și conștientizarea riscurilor, iar pentru nivelul liceal accentul va cădea pe dezvoltarea responsabilității în utilizarea IA.

Bibliografie

[1] Ministerul Educației, Programa școlară pentru disciplina Informatică și TIC – gimnaziu și liceu
[2] Luckin, R., Holmes, W., Griffiths, M., Forcier, L. B., Intelligence Unleashed: An Argument for AI in Education, Pearson, 2016
[3] Microsoft, AI in Education–A Guide for Teachers, 2022, education.microsoft.com
[4] Russell, S., Norvig, P., Artificial Intelligence: A Modern Approach (4th Edition), Pearson, 2021
[5] UNESCO, Artificial Intelligence in Education: Challenges and Opportunities for Sustainable Development, UNESCO Publishing, Paris, 2019