Tecnologia e Istruzione: Processi di Apprendimento Cognitivo

Gli ultimi anni hanno assistito a una rapida esplosione della tecnologia nell'istruzione attraverso l'apprendimento elettronico e a distanza (Bernard et al., 2009; Brown, 2006; Campbell, 2006; Clark, 2008; Jonassen, 1996; Jonassen et al., 1999; Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006; Roblyer, 2006; Winn, 2002). La tecnologia viene spesso equiparata all'attrezzatura (ad esempio, i computer), ma il suo significato è molto più ampio. La tecnologia si riferisce ai design e agli ambienti che coinvolgono gli studenti (Jonassen et al., 1999). La ricerca sugli effetti della tecnologia sull'apprendimento è in aumento, così come gli sforzi per rimuovere le barriere all'integrazione della tecnologia nell'istruzione (Ertmer, 1999).

La tecnologia ha il potenziale per facilitare l'istruzione in modi che prima erano inimmaginabili. Non molto tempo fa, le applicazioni tecnologiche in classe erano limitate a film, televisori, proiettori di diapositive, radio e simili. Oggi, gli studenti possono sperimentare simulazioni di ambienti ed eventi che non potrebbero mai fare nelle classi normali, ricevere istruzioni e comunicare con altri a distanza e interagire con grandi basi di conoscenza e sistemi di tutoraggio esperti.

Una sfida per i ricercatori è determinare come la tecnologia influisce sui processi cognitivi degli studenti durante la codifica, la ritenzione, il trasferimento, la risoluzione dei problemi e così via. Il materiale in questa sezione sugli ambienti di apprendimento basati su computer e l'istruzione a distanza non è una guida pratica su come utilizzare la tecnologia nell'istruzione. Piuttosto, questa sezione si concentra sul ruolo che la tecnologia svolge nell'apprendimento. I lettori interessati ad applicazioni approfondite della tecnologia dovrebbero consultare altre fonti (Brown, 2006; Kovalchick & Dawson, 2004a, 2004b; Roblyer, 2006; Winn, 2002).

Gli studenti imparano sempre più spesso in ambienti basati sul computer. I ricercatori sono molto interessati al ruolo che i computer svolgono nell'insegnamento e nell'apprendimento. Sebbene l'apprendimento in ambienti basati sul computer non sia una teoria dell'apprendimento, è importante sapere se i computer migliorano il rendimento scolastico e aiutano a sviluppare il pensiero critico e le capacità di problem-solving.

È allettante valutare l'apprendimento basato sul computer confrontandolo con l'apprendimento che non coinvolge i computer, ma tali confronti possono essere fuorvianti perché anche altri fattori (ad esempio, l'autenticità del contenuto, le interazioni insegnante-studente/studente-studente) possono differire. Piuttosto che concentrarsi su questo problema, sembra più produttivo esaminare i tipi di processi cognitivi che possono verificarsi in ambienti basati sul computer e da altre applicazioni tecnologiche.

Jonassen et al. (1999) hanno presentato una prospettiva dinamica sul ruolo della tecnologia nell'apprendimento. I massimi benefici della tecnologia derivano quando essa stimola e facilita il pensiero e la costruzione della conoscenza. In questa concettualizzazione, la tecnologia può svolgere le funzioni mostrate negli obiettivi elencati 'Funzioni della tecnologia'. Le applicazioni tecnologiche rilevanti per l'apprendimento descritte in questa sezione sono differenzialmente efficaci nel realizzare queste funzioni.

• Strumento per supportare la costruzione della conoscenza
• Veicolo di informazioni per esplorare la conoscenza per supportare l'apprendimento attraverso la costruzione
• Contesto per supportare l'apprendimento attraverso la pratica
• Mezzo sociale per supportare l'apprendimento attraverso la conversazione
• Partner intellettuale per supportare l'apprendimento attraverso la riflessione

Istruzione basata sul computer (CBI)

Fino a pochi anni fa, quando è stata soppiantata da Internet, l'istruzione basata sul computer (CBI) (o CAI—istruzione assistita dal computer) era l'applicazione più comune dell'apprendimento informatico nelle scuole (Jonassen, 1996). La CBI viene spesso utilizzata per esercitazioni e tutorial, che presentano informazioni e feedback agli studenti e rispondono in base alle risposte degli studenti.

Sebbene la CBI sia limitata in ciò che può fare, diverse caratteristiche della CBI sono saldamente radicate nella teoria e nella ricerca sull'apprendimento (Lepper, 1985). Il materiale può attirare l'attenzione degli studenti e fornire un feedback immediato. Il feedback può essere di un tipo non spesso fornito in classe, ad esempio come le prestazioni attuali degli studenti si confrontano con le loro prestazioni precedenti (per mostrare i progressi nell'apprendimento). I computer individualizzano il contenuto e la velocità di presentazione.

Un altro vantaggio della CBI è che molti programmi consentono la personalizzazione; gli studenti inseriscono informazioni su se stessi, genitori e amici, che vengono poi incluse nella presentazione didattica. La personalizzazione può produrre risultati più elevati rispetto ad altri formati (Anand & Ross, 1987). La personalizzazione dell'istruzione può migliorare la significatività e facilitare l'integrazione dei contenuti nelle reti LTM. La costruzione della conoscenza dovrebbe essere aiutata con referenti familiari.

Simulazioni e Giochi

Le simulazioni rappresentano situazioni reali o immaginarie che non possono essere portate nell'ambiente di apprendimento. Esempi sono programmi che simulano i voli di aerei, spedizioni subacquee e la vita in una città fittizia. Gli studenti possono costruire reti di memoria migliori quando hanno referenti tangibili durante l'apprendimento. I giochi sono progettati per creare un contesto di apprendimento piacevole collegando il materiale con lo sport, l'avventura o la fantasia. I giochi possono enfatizzare le capacità di pensiero e la risoluzione dei problemi, ma possono anche essere utilizzati per insegnare contenuti (ad esempio, un gioco di basket per insegnare le frazioni).

Lepper (1985; Lepper & Hodell, 1989) ha suggerito che i giochi influenzano anche l'apprendimento aumentando la motivazione. La motivazione è maggiore quando esiste una relazione endogena (naturale) tra il contenuto e i mezzi ("effetti speciali") con cui il gioco o la simulazione presenta il contenuto. Le frazioni sono endogenamente correlate a una partita di basket, ad esempio, quando agli studenti viene chiesto di determinare quanta parte del campo è coperta dai giocatori che palleggiano sul campo. Tale relazione endogena migliora la significatività e la codifica e l'archiviazione nella memoria a lungo termine (LTM). In molti giochi e simulazioni, tuttavia, la relazione tra contenuto e mezzi è arbitraria, come quando la risposta corretta di uno studente a una domanda produce elementi di fantasia (ad esempio, personaggi dei cartoni animati). Quando la relazione è arbitraria, il gioco non produce un apprendimento migliore rispetto all'istruzione tradizionale, sebbene il primo possa essere più interessante.

Come tipo di ambiente basato sul computer, le simulazioni sembrano adatte all'apprendimento per scoperta e all'indagine. Nella loro revisione degli studi che utilizzano simulazioni al computer nell'apprendimento per scoperta, de Jong e van Joolingen (1998) hanno concluso che le simulazioni erano più efficaci dell'istruzione tradizionale nell'inculcare agli studenti l'elaborazione cognitiva "profonda" (intuitiva). Le simulazioni possono anche essere utili per sviluppare capacità di risoluzione dei problemi. Similmente ai risultati per il CBI, Moreno e Mayer (2004) hanno scoperto che i messaggi personalizzati da un agente sullo schermo durante le simulazioni miglioravano la ritenzione e la risoluzione dei problemi meglio dei messaggi non personalizzati. Woodward, Carnine e Gersten (1988) hanno scoperto che l'aggiunta di simulazioni al computer all'insegnamento strutturato produceva miglioramenti nella risoluzione dei problemi per gli studenti delle scuole superiori con bisogni educativi speciali rispetto alla sola istruzione tradizionale. Gli autori hanno notato, tuttavia, che il meccanismo che produce questi risultati non era chiaro e che i risultati potrebbero non essere generalizzabili alle simulazioni al computer autonome.

Multimedia/Ipermedia

Multimedia si riferisce alla tecnologia che combina le capacità di vari media come computer, film, video, suono, musica e testo (Galbreath, 1992); ipermedia si riferisce a media collegati o interattivi (Roblyer, 2006). L'apprendimento multimediale e ipermediale si verifica quando gli studenti interagiscono con le informazioni presentate in più di una modalità (ad esempio, parole e immagini; Mayer, 1997). Le capacità dei computer di interfacciarsi con altri media sono avanzate rapidamente. Video streaming, CD e DVD sono comunemente usati con i computer per scopi didattici (Hannafin & Peck, 1988; Roblyer, 2006).

Multimedia e ipermedia hanno importanti implicazioni per l'insegnamento perché offrono molte possibilità per infondere la tecnologia nell'istruzione (Roblyer, 2006). L'evidenza della ricerca fornisce un certo supporto per i benefici del multimedia per l'apprendimento. Nella sua revisione degli studi di ricerca, Mayer (1997) ha scoperto che il multimedia migliorava la risoluzione dei problemi e il trasferimento degli studenti; tuttavia, gli effetti sono stati più forti per gli studenti con poca conoscenza preliminare e alta abilità spaziale. Anche Dillon e Gabbard (1998) hanno concluso dalla loro revisione che gli effetti dipendevano in parte dall'abilità: gli studenti con abilità generali inferiori hanno avuto la maggiore difficoltà con il multimedia. Lo stile di apprendimento era importante: gli studenti disposti a esplorare hanno ottenuto i maggiori benefici. Il multimedia sembra particolarmente vantaggioso su compiti specifici che richiedono una rapida ricerca attraverso le informazioni.

I ricercatori hanno studiato le condizioni che favoriscono l'apprendimento dal multimedia. Quando le informazioni verbali e visive (ad esempio, narrazione e animazione) vengono combinate durante l'istruzione, gli studenti beneficiano della doppia codifica (Paivio, 1986). La presentazione simultanea aiuta gli studenti a formare connessioni tra parole e immagini perché sono nella WM nello stesso momento (Mayer, Moreno, Boire, & Vagge, 1999). Il multimedia può facilitare l'apprendimento meglio che adattare i media alle differenze individuali degli studenti (Reed, 2006). Utilizzando diversi media, gli insegnanti aumentano la probabilità che almeno un tipo sia efficace per ogni studente. Alcuni dispositivi didattici che aiutano l'apprendimento multimediale sono: segnali di testo che enfatizzano la struttura del contenuto e la sua relazione con altro materiale (Mautone & Mayer, 2001); messaggi personalizzati che si rivolgono agli studenti e li fanno sentire come partecipanti alla lezione (Mayer, Fennell, Farmer, & Campbell, 2004; Moreno & Mayer, 2000); consentire agli studenti di esercitare il controllo sul ritmo dell'istruzione (Mayer & Chandler, 2001); animazioni che includono movimento e simulazioni (Mayer & Moreno, 2002); essere in grado di interagire con un oratore sullo schermo (Mayer, Dow, & Mayer, 2003); fare un test di pratica sul materiale (Johnson & Mayer, 2009); ed essere esposti a un oratore umano piuttosto che a uno generato da una macchina (Mayer, Sobko, & Mantone, 2003).

I massimi benefici del multimedia richiedono che vengano affrontate alcune questioni logistiche e amministrative. Le capacità interattive sono costose da sviluppare e produrre, anche se sono molto efficaci (Moreno & Mayer, 2007). I costi possono impedire a molti sistemi scolastici di acquistare componenti. Il video interattivo può richiedere ulteriore tempo di istruzione perché presenta più materiale e richiede più tempo per lo studente. Ma gli ambienti di apprendimento multimodali interattivi offrono un grande potenziale per aumentare la motivazione degli studenti (Scheiter & Gerjets, 2007). La maggiore quantità di controllo dello studente che è possibile produce migliori benefici sull'apprendimento e può favorire l'autoregolamentazione (Azevedo, 2005b).

Nonostante i potenziali problemi relativi ai costi e alle competenze tecnologiche necessarie, multimedia e ipermedia sembrano avvantaggiare l'apprendimento degli studenti e la ricerca sta dimostrando sempre più che questa tecnologia può aiutare a sviluppare l'apprendimento autoregolato degli studenti (Azevedo, 2005a, 2005b; Azevedo & Cromley, 2004; Azevedo, Guthrie, & Siebert, 2004). Le applicazioni continueranno a essere sviluppate man mano che la tecnologia avanza (Roblyer, 2006). Sono necessarie ulteriori ricerche sugli effetti del multimedia sulla motivazione e su come collegarlo a una sequenza di acquisizione di capacità di autoregolamentazione (ad esempio, influenza sociale all'auto-influenza; Zimmerman & Tsikalas, 2005).

E-learning

L'e-learning si riferisce all'apprendimento attraverso mezzi forniti elettronicamente. Il termine è spesso usato per riferirsi a qualsiasi tipo di comunicazione elettronica (ad esempio, videoconferenze, e-mail); tuttavia, qui è usato nel senso più ristretto di istruzione via Internet (basata sul Web).

Internet (una collezione internazionale di reti di computer) è un sistema di risorse condivise che nessuno possiede. Internet fornisce l'accesso ad altre persone (utenti) tramite e-mail e conferenze (chat room), files e il World Wide Web (WWW)—una risorsa multimediale interattiva multi-computer. Memorizza anche informazioni che possono essere copiate per uso personale.

Internet è una risorsa meravigliosa per l'informazione, ma la questione rilevante qui è il suo ruolo nell'apprendimento. In superficie, Internet ha dei vantaggi. L'istruzione basata sul Web fornisce agli studenti l'accesso a più risorse in meno tempo di quanto sia possibile in modi tradizionali; tuttavia, più risorse non significano automaticamente un apprendimento migliore. Quest'ultimo si realizza solo se gli studenti acquisiscono nuove competenze, come i metodi per condurre ricerche su un argomento o il pensiero critico sull'accuratezza del materiale sul Web. Le risorse Web possono anche promuovere l'apprendimento quando gli studenti prendono informazioni dal Web e le incorporano in attività in classe (ad esempio, l'apprendimento per scoperta).

Gli insegnanti possono assistere lo sviluppo delle competenze Internet degli studenti con lo scaffolding. Agli studenti devono essere insegnate strategie di ricerca (ad esempio, modi per usare i browser), ma gli insegnanti potrebbero anche condurre la ricerca Web iniziale e fornire agli studenti i nomi di siti Web utili. Grabe e Grabe (1998) offrono altri suggerimenti.

Un pericolo nell'uso di Internet da parte degli studenti è che la vasta gamma di informazioni disponibili potrebbe inculcare la convinzione che tutto sia importante e affidabile. Gli studenti possono quindi impegnarsi nella “scrittura associativa” cercando di includere troppe informazioni in relazioni e documenti. Nella misura in cui l'e-learning aiuta a insegnare agli studenti le competenze di livello superiore di analisi e sintesi, acquisiranno strategie per determinare cosa è importante e fondere le informazioni in un prodotto coerente.

L'apprendimento a distanza (istruzione a distanza) si verifica quando l'istruzione che ha origine in una località viene trasmessa a studenti in uno o più siti remoti. Le capacità interattive consentono un feedback bidirezionale e discussioni che diventano parte dell'esperienza di apprendimento. L'apprendimento a distanza fa risparmiare tempo, sforzi e denaro perché istruttori e studenti non devono fare lunghi viaggi per le lezioni. Le università, ad esempio, possono reclutare studenti da un'ampia area geografica. C'è meno preoccupazione per gli studenti che viaggiano per grandi distanze per frequentare le lezioni. I distretti scolastici possono condurre programmi di aggiornamento trasmettendo da un sito centrale a tutte le scuole. L'apprendimento a distanza sacrifica il contatto faccia a faccia con gli istruttori, anche se, se viene utilizzato un video interattivo bidirezionale, le interazioni sono in tempo reale (sincrone). Nella loro revisione dei programmi di istruzione a distanza, Bernard et al. (2004) hanno riscontrato che i loro effetti sull'apprendimento e sulla fidelizzazione degli studenti sono paragonabili a quelli dell'istruzione tradizionale. Gli effetti per l'istruzione sincrona hanno favorito l'istruzione in classe, mentre l'istruzione a distanza è stata più efficace per le applicazioni asincrone (che comportano un ritardo di tempo).

Un'altra applicazione di rete è la bacheca elettronica (conferenza). Le persone collegate in rete con i computer possono pubblicare messaggi, ma, cosa più importante per l'apprendimento, possono far parte di un gruppo di discussione (chat). I partecipanti pongono domande e sollevano questioni, oltre a rispondere ai commenti degli altri. Una discreta quantità di ricerca ha esaminato se tali scambi facilitano l'acquisizione di competenze di scrittura (Fabos & Young, 1999). Se questo mezzo asincrono di scambio di telecomunicazioni promuova l'apprendimento meglio dell'interazione faccia a faccia è problematico perché gran parte della ricerca è conflittuale o inconcludente (Fabos & Young, 1999); tuttavia, la revisione di Bernard et al. (2004) suggerisce che l'istruzione a distanza può essere più efficace con l'apprendimento asincrono. La telecomunicazione ha il vantaggio della convenienza in quanto le persone possono rispondere in qualsiasi momento, non solo quando sono riunite.

Essendo forme di comunicazione mediata dal computer (CMC), l'apprendimento a distanza e le conferenze al computer ampliano notevolmente le possibilità di apprendimento attraverso l'interazione sociale. Ulteriori ricerche sono necessarie per determinare se le caratteristiche personali degli studenti e i tipi di contenuto didattico possono influenzare l'apprendimento e la motivazione degli studenti.

L'apprendimento basato sul web (online) è comunemente incorporato nell'istruzione tradizionale come modello di istruzione misto (cioè, una parte di istruzione faccia a faccia e il resto online). L'apprendimento basato sul web è anche utile in combinazione con progetti multimediali. In molti programmi di preparazione degli insegnanti, gli insegnanti in formazione utilizzano il Web per ottenere risorse e quindi le incorporano selettivamente in progetti multimediali come parte della progettazione delle lezioni.

Nella loro revisione dei corsi online, Tallent-Runnels et al. (2006) hanno scoperto che agli studenti piaceva muoversi al proprio ritmo, gli studenti con più esperienza informatica hanno espresso maggiore soddisfazione e la comunicazione asincrona ha facilitato discussioni approfondite. L'istruzione a distanza che incorpora interazioni (studente-studente, studente-insegnante, studente-contenuto) aiuta ad aumentare il rendimento degli studenti (Bernard et al., 2009). Anche altri tipi di interazioni (ad esempio, wiki, blog) possono essere utili. Infondere presentazioni multimediali nell'istruzione a distanza ne aumenta la personalizzazione e quindi la rende più simile all'istruzione faccia a faccia (Larreamendy-Joerns & Leinhardt, 2006), il che può aumentare la motivazione degli studenti.

Tentare di confrontare i corsi online con i corsi tradizionali è difficile perché ci sono così tante differenze, una delle quali è che, fino ad oggi, la maggior parte dei corsi online ha arruolato in gran parte studenti americani non tradizionali e bianchi. Questo dato demografico cambierà man mano che i corsi online diventeranno più diffusi, il che consentirà una migliore valutazione dei risultati dell'apprendimento online e delle caratteristiche ambientali che facilitano l'apprendimento.

Dalle evidenze precedenti, possiamo concludere che la tecnologia può migliorare l'apprendimento. Quanto l'istruzione potenziata dalla tecnologia si confronti con l'istruzione convenzionale è difficile da valutare, e i confronti possono presentare risultati fuorvianti (Oppenheimer, 1997). Nessun mezzo didattico è costantemente superiore ad altri, indipendentemente dal contenuto, dagli studenti o dall'ambiente (Clark & Salomon, 1986). La tecnologia non è una causa di apprendimento; piuttosto, è un mezzo per applicare principi di istruzione e apprendimento efficaci.

Clark e Salomon (1986) raccomandarono che i ricercatori determinassero le condizioni in cui i computer facilitano l'istruzione e l'apprendimento. Questo è ancora vero oggi e può essere detto per la tecnologia in generale. L'uso della tecnologia dovrebbe dipendere dagli obiettivi di apprendimento. Sebbene la tecnologia abbia il potenziale per promuovere diversi obiettivi di apprendimento, potrebbe non essere il modo migliore per promuovere l'interazione degli studenti attraverso l'insegnamento tra pari, le discussioni di gruppo o l'apprendimento cooperativo.

È chiaramente necessaria una maggiore ricerca che valuti l'efficacia degli ambienti di apprendimento basati sul computer e dell'istruzione a distanza. Alcune ricerche dimostrano che la risoluzione dei problemi basata sul computer è differenzialmente efficace per studenti maschi e femmine (Littleton, Light, Joiner, Messer, & Barnes, 1998). L'esplorazione delle differenze di genere ed etniche dovrebbe essere una priorità di ricerca.

Un'altra area che deve essere affrontata sono gli effetti motivazionali della tecnologia su insegnanti e studenti (Ertmer, 1999; Lepper & Gurtner, 1989). Lepper e Malone (1987) hanno notato che i computer possono focalizzare l'attenzione sul compito attraverso miglioramenti motivazionali, mantenere il livello di eccitazione a un livello ottimale e indirizzare gli studenti a impegnarsi nell'elaborazione di informazioni dirette al compito piuttosto che prestare attenzione a concentrarsi su aspetti irrilevanti del compito. L'idea è che principi motivazionali efficaci possono migliorare l'elaborazione profonda (piuttosto che superficiale) (Hooper & Hannafin, 1991).

Prevedere il futuro della tecnologia nell'istruzione è difficile. Pochi anni fa, pochi avrebbero previsto che i laptop avrebbero soppiantato i desktop o che i dispositivi portatili alla fine potrebbero soppiantare i laptop. Man mano che la tecnologia diventa più elaborata, offrirà una gamma molto più ampia di possibilità didattiche (Brown, 2006). Saremo in grado di accedere e creare conoscenza in modi nuovi e sofisticati. La ricerca esplorerà gli effetti di questi sviluppi sull'apprendimento degli studenti, così come i modi efficaci per infondere la tecnologia nell'istruzione.

Sviluppi entusiasmanti sono probabili su diversi fronti (Roblyer, 2006). La connettività wireless ora è comune, il che espande notevolmente la comodità di usare i laptop nell'istruzione. Il wireless e la portabilità dei dispositivi (ad esempio, laptop, dispositivi portatili) aiutano gli istruttori a infondere la tecnologia nell'istruzione. La fusione delle tecnologie continuerà (ad esempio, telefoni cellulari che possono svolgere molteplici funzioni), il che potrebbe alla fine portare gli studenti a richiedere un hardware minimo per eseguire diverse applicazioni. I progressi tecnologici continueranno a migliorare l'accessibilità per le persone con disabilità e la tecnologia assistiva dovrebbe diventare più comune nelle scuole. L'istruzione a distanza e le opportunità di apprendimento online aumenteranno. Oggi abbiamo università e scuole superiori virtuali, che possono essere estese ai livelli precedenti (ad esempio, scuole medie, elementari). Infine, man mano che la comodità della tecnologia continua a migliorare, potremmo assistere a un graduale allontanamento dall'istruzione tradizionale e verso un modello contenente meno incontri in classe e più comunicazioni elettroniche.

A un livello di ricerca di base, le indagini sull'intelligenza artificiale (IA) possono fornire importanti intuizioni sull'apprendimento umano, il pensiero e la risoluzione dei problemi. L'intelligenza artificiale si riferisce a programmi per computer che simulano le capacità umane di inferire, valutare, ragionare, risolvere problemi, comprendere il linguaggio e imparare (Trappl, 1985). John McCarthy coniò il termine nel 1956 come tema di una conferenza.

I sistemi esperti sono un'applicazione dell'IA. I sistemi esperti sono grandi programmi per computer che forniscono la conoscenza e i processi di risoluzione dei problemi di uno o più esperti (Anderson, 1990; Fischler & Firschein, 1987). Analogamente ai consulenti umani, i sistemi esperti sono stati applicati a diversi campi come la medicina, la chimica, l'elettronica e il diritto. I sistemi esperti hanno una vasta base di conoscenza costituita da conoscenza dichiarativa (fatti) e conoscenza procedurale (sistema di regole utilizzato per trarre inferenze). Un'interfaccia pone domande agli utenti e fornisce raccomandazioni o soluzioni. Un'applicazione comune dei sistemi esperti è insegnare fornendo competenza agli studenti. L'istruzione spesso impiega la scoperta guidata; gli studenti formulano e testano ipotesi e sperimentano le conseguenze.

I futuri sistemi esperti saranno applicati a una gamma più ampia di domini. Una sfida è migliorare le capacità dei sistemi di comprendere le lingue naturali, specialmente il parlato. Sebbene i sistemi esperti possano eseguire compiti di riconoscimento di modelli, la maggior parte di questi compiti coinvolge solo stimoli visivi. Ma i sistemi di riconoscimento vocale continuano a migliorare. L'uso della tecnologia assistiva nell'istruzione si sta espandendo, poiché gli studenti con disabilità sono integrati il più possibile nell'istruzione in classe regolare. I sistemi esperti dovrebbero migliorare le capacità dei computer in modo che siano accessibili a tutti gli studenti (ad esempio, handicap uditivi, visivi, multipli).

L'IA offre entusiasmanti possibilità per aiutarci a capire i processi di pensiero umano. Questa applicazione implica la programmazione di computer con alcune conoscenze e regole che consentono loro di alterare e acquisire nuove conoscenze e regole basate sulle esperienze. Nell'apprendimento dei concetti, ad esempio, un computer potrebbe essere programmato con una regola elementare e quindi essere esposto a istanze e non istanze del concetto. Il programma si modifica memorizzando le nuove informazioni in memoria e alterando la sua regola. L'apprendimento può avvenire anche dall'esposizione a storie di casi. Un computer può essere programmato con fatti e storie di casi di una malattia. Mentre il computer analizza queste storie, altera la sua memoria per incorporare l'eziologia, i sintomi e il decorso della malattia. Quando il computer acquisisce una vasta base di conoscenza per una particolare malattia, può diagnosticare i casi futuri con precisione.