Apprendimento e Interaction Design

Fondazione “Peppino Scoppa” di Angri
Sabato 18 novembre 2006
“MASTER I LIVELLO PER LA FORMAZIONE DI
COORDINATORE PER SERVIZI
PSICOSOCIOEDUCATIVI”
Dott.ssa Valentina Palma – Dottoranda ricercatrice presso il centro studi Dott.ssa Amalia Scoppa – Psicopedagogista -
Apprendimento e Interaction Design
Nuovi paradigmi di interazione per l’apprendimento
• incoraggiare l’attiva partecipazione degli studenti e degli insegnanti nel processo di
apprendimento, coinvolgendo anche altri membri della comunità
• Coinvolgere gli studenti assegnando loro ruoli attivi nel processo di apprendimento
• Utilizzo di nuovi strumenti e ambienti, grazie anche alle tecnologie, per supportare
l’interazione sinestetica (uno o più sensi). Questi nuovi strumenti possono essere indossabili,
condivisibili, portabili e potranno avere l’aspetto e alcune caratteristiche tipiche dei
giocattoli
• L’interazione dovrà essere progettata in modo da supportare la facilità di accesso alle
informazioni, la condivisione
•
Il futuro delle tecnologie dell’educazione
L’istruzione in rete: professori ed esperti nelle varie discipline potrebbero facilmente “raggiungere
migliaia di scuole”, presentare problemi, monitorare progressi, fornire materiale didattico (video).
Gli studenti in controllo delle situazione: ricerca in rete, collegamento a migliaia di siti e
biblioteche, personalizzazione dell’informazione
Due approcci molto diversi che convergono sul concetto di
INFORMAZIONE
Information superhighway
Information society
Tecnologie dell’educazione
l'educational technology è una disciplina che si fonda su teorie dell'apprendimento, pratica
educativa e design
INFORMAZIONE
COSTRUZIONE
vs
La tecnologia non è un canale di informazione (la rete) ma un mezzo per mediare attività di
costruzione di conoscenza
Paradigmi: approcci di design
Instructional design : progettazione di strategie e materiali di supporto all’insegnante.
Constructional design : strategie e materiali per sostenere lo studente a costruire, a creare e ad
apprendere.
Instructional design
Rappresenta storicamente il primo approccio sistematico alla progettazione di tecnologie per
l'educazione.
Il termine "instructional design", utilizzato per la prima volta da Robert Glaser nel 1962, si fonda
sul concetto di istruzione, inteso come processo lineare di trasmissione di conoscenza
Messag
e
Source
Messag
e
Encoding
Decoding
Channe
l
Nois
e
Destination
Teoria dell’informazione (Shannon e Weaver,1949)
L’approccio ISD considera il processo di insegnamento/apprendimento come un sistema di
input/processo/output.
Questo approccio si rivolge soprattutto alle situazioni di training (situazioni con standard di
performance) rispetto alle situazioni di learning e sviluppo (in cui gli obiettivi possono essere più
ampi e meno definiti). Si ispira alla psicologia comportamentista.
Framework di riferimento: Comportamentismo
Nasce in reazione al mentalismo ed all'utilizzo di metodi introspettivi nella psicologia.
Comportamentismo come “scienza naturale puramente oggettiva" (Watson, 1913).
La psicologia deve limitarsi allo studio ed all'analisi del comportamento osservabile, di ciò che può
essere misurato, e deve invece ignorare ogni processo psichico interno alla mente.
Il comportamento umano viene spiegato nei termini di leggi di apprendimento basate sul
condizionamento stimolo-risposta.
L'apprendimento consiste in associazioni di risposte comportamentali a determinati stimoli.
Principio 1: Teoria del rinforzo
Il comportamento e’ controllato dalle sue conseguenze e l’apprendimento dipende dai risultati che
produce
Positive reinforcement: conseguenze positive
Extinction: nessun rinforzo
Punishment: eventi avversi
Principio 2: Shaping
Il risultato del rinforzo diventa un “segnale”, uno stimolo al comportamento.
Il comportamento deve essere rinforzato quando lo stimolo corretto è presente.
Comportamentismo radicale: esclude che la mente o i sentimenti giochino un qualche ruolo nel
determinare il comportamento umano, tutti i fenomeni cognitivi devono essere spiegati sulla base
dei fenomeni osservabili e misurabili.
La mente umana nasce come tabula rasa e tutto il comportamento viene appreso attraverso il
condizionamento di stimoli esterni.
Tesi del condizionamento operante:
L'apprendimento umano come prodotto del rafforzamento graduale delle relazioni tra segnale e
comportamento; è più efficiente se guidato dalle conseguenze (rinforzo).
L'istruzione deve quindi essere indirizzata al condizionamento del
comportamento dello studente usando il rinforzo selettivo per manipolare cambiamenti nel suo
comportamento.
L’istruzione secondo Skinner
“The Science of Learning and the Art of Teaching" (Skinner, 1954)
• l'apprendimento è un processo lineare del tipo input-processing output,
in cui allo studente devono essere forniti i corretti stimoli per ottenere il comportamento desiderato
• I contenuti educativi devono essere scomposti in piccole unità a difficoltà programmata per
ognuna delle quali la pratica educativa deve prendere la forma di schemi domanda – risposta
• le condizioni dell'insegnamento nell'aula scolastica rendono difficile l'apprendimento poiché è
impossibile per un singolo docente fornire rinforzo adeguato ed individualizzato ad ogni alunno
• La macchina per l’insegnamento: primo prototipo di Instructional Design
Implicazioni per le strategie di istruzione
Shaping: il rinforzo viene dato progressivamente anche a comportamenti che si approssimano a
quello atteso.
Sequencing (Chaining) behavior: l’apprendimento include sequenze (catene) di passi. Backward
chaining (cominciare dal fondo), Forward chaining (cominciare dall’inizio).
Modelling: presentare modelli del compito.
Prompting: fornire segnali o tracce per uno specifico comportamento.
Behavior rehearsal: fare ripetutamente pratica del task.
Discrimination training: fornire segnali specifici a specifici comportamenti
L’istruzione secondo Gagnè
“The Conditions of Learning" (1965)
•Esistono varie categorie di apprendimento per le quali sono necessarie strategie diverse di
istruzione.
•Task analysis, struttura in sotto-obiettivi.
9 passi per l’istruzione:
• Attirare l’attenzione: uso di catalizzatori
• Informare lo studente dell'obiettivo dell'apprendimento
• Stimolare il ricordo dell'apprendimento precedente
• Presentare il materiale: i chunks evitano il sovraccarico cognitivo
• Fornire una guida all'apprendimento: difficoltà incrementale
• Introdurre una forma di performance
• Fornire feedback informativo
• Valutare la performance
• Sostenere la memorizzazione ed il trasferimento della
conoscenza
Dalla teoria alla pratica: comportamentismo e ISD
Modello di processo di design
• Analisi dei bisogni e definizione dell’obiettivo
• Selezione del metodo di insegnamento e del materiale
• Valutazione
Punti di debolezza
Nessuno attenzione al contesto (sociale, fisico)
Non considera diversi stili di apprendimento
Prescrittivo e meccanico
Viene privilegiata l’attività individuale
Scarsa attentione alla produzione di nuova conoscenza
Punti di forza
Replicabilità e standardizzazione dei contenuti
Valutazione della performance
Funziona bene in domini formali
Esempi di Istructional Design
Computer Based Training (CBT) e la Computer Aided Instruction (CAI), risalgono agli anni '50 '60 ed hanno avuto scarso successo (limiti tecnologici, rigidità dell’approccio, interfacce primitive,
dialogo arido).
Evoluzione negli anni ’70 con gli Intelligent Tutoring Systems (ITS), tutor tecnologici
personalizzati.
Esempi di ISD:
Intellingent Tutoring System
Modello di conoscenza dello studente che, continuamente aggiornato durante il percorso didattico,
permette al sistema di adattare in modo flessibile la sequenza e la modalità di presentazione del
materiale.
Simulano il docente umano che conosce i propri studenti, valuta i loro bisogni educativi, sceglie
l'appropriata modalità di insegnamento, corregge gli errori, valuta la comprensione adeguando
continuamente la propria strategia.
Possibilità di un tutor individuale.
Istructional design VS Constructional design
instructional design : progettazione di strategie e materiali di supporto all’insegnante.
constructional design : strategie e materiali per sostenere lo studente a costruire, a creare e ad
apprendere
Strumenti che offrono spazi di opportunità controllo sul processo di apprendimento
possibilità di coinvolgimento personale nell’attività.
Framework di riferimento: Costruttivismo e Costruzionismo
Connessioni personali: gli strumenti e le attività del processo di apprendimento devono consentire
la connessione con gli interessi e l’esperienza degli studenti.
Connessioni epistemologiche: gli strumenti e le attività del processo di apprendimento dovrebbero
consentire la messa in relazione di domini di conoscenza diversi e incoraggiare nuovi modi di
pensare. Render salienti alcune caratteristiche di un dominio in modo da trasferire più facilmente
questa conoscenza in altri contesti.
La sfida: definire paradigmi educativi in cui le connessione personali ed epistemologiche possano
più facilmente emergere.
Anni 30: spaccatura tra psicologia comportamentista e psicologia sociale (attenzione alla totalità
degli aspetti che caratterizzano l’essere umano).
Psicologia della Gestalt: la percezione degli stimoli esterni è influenzata dai caratteri degli eventi
interni, come atteggiamenti, valori, aspettative. L’uomo non è più un recettore passivo di timoli
esterni, ma attivo selezionatore e costruttore di conoscenza.
Rivoluzione cognitiva degli anni 60: Piaget e Vygotsky (come la società
umana fornisce gli strumenti che permettono alla mente di funzionare.
La tecnologia non è un canale di informazione (la rete) ma un mezzo per mediare attività di
costruzione di conoscenza
L’apprendimento è un processo attivo in cui le persone costruiscono le conoscenze dalla loro
esperienza del mondo. Le idee non vengono mutuate da qualcuno che può “trasferirle”, ma
“costruite”.
Jean Piaget
La cognizione e l’intelligenza non sono proprietà dell’individuo, ma derivano dall’interazione di un
individuo con l’ambiente fisico, sociale e culturale in cui vive.
Lev Vygotsky
E’ possibile costruire efficacemente la conoscenza solo se chi apprende è “coinvolto”
(engagement) nella costruzione di prodotti che abbiano un significato per sé e per la comunità.
Seymour Papert
Framework di riferimento: Costruttivismo interazionista Jean Piaget
L’organizzazione cognitiva (schema) evolve la sua struttura dall’interazione del soggetto con
l’ambiente attraverso processi attivi di adattamento che prevedono l’assimilazione di nuovi stimoli
e l’adattamento dello schema al “nuovo”.
L’intelligenza è un processo organizzativo attivo, autoregolantesi (autopoiesi) di assimilazione e
accomodamento.
Riconoscimento del ruolo attivo del soggetto nel processo di costruzione di conoscenza.
Lo sviluppo cognitivo è universale, a-contestuale, a matrice logica.
Framework di riferimento: Costruttivismo sociale Lev Vygotskij
COSTRUZIONE
Negoziazione interna, processo di articolazione di modelli mentali usati per spiegare, predire,
riflettere (anche sulla loro utilità).
Negoziazione sociale, processo di condivisione della realtà con altri che utilizzano processi uguali
o simili durante la negoziazione interna.
CONTESTO
Problemi basati su casi e situati in contesti di vita reale, ancorati a compiti autentici.
Ciò richiede consapevolezza e comprensione dei propri processi di pensiero perché le strategie per
risolvere un problema sono differenti da contesto a contesto.
COLLABORAZIONE
Tra chi insegna (che può essere un pari più esperto) e chi apprende.
Chi insegna ha la funzione di allenatore o méntore per attivare o facilitare la negoziazione tra pari.
I tre principali assunti teorici
Nell’individuo i processi mentali superiori hanno origine nei processi sociali
La legge generale dello sviluppo culturale
I processi mentali possono essere compresi solo se comprendiamo gli
strumenti ed i segni che li mediano
La legge della mediazione semiotica
I processi mentali possono essere compresi appropriatamente solo
considerando come e dove essi occorrono nella crescita e collocandoli
storicamente e culturalmente (processo vs prodotto)
Il metodo genetico
Zona di sviluppo prossimale
La distanza tra il livello effettivo di sviluppo così come è determinato da problem solving autonomo
e il livello di sviluppo potenziale così come è determinato attraverso il problem solving sotto la
guida di un adulto o in collaborazione con i propri pari più capaci.
La ZSP definisce quelle funzioni che non sono ancora mature ma che sono nel processo di
maturazione.
Il processo reale di sviluppo caratterizza lo sviluppo mentale retrospettivamente, la ZSP lo
caratterizza prospettivamente.
Framework di riferimento: Costruzionismo Bruner
Narrazione come modello mentale, come modalità di percepire e organizzare la realtà
Sviluppare la competenza narrativa significa sviluppare l’ Intersoggettività ovvero la capacità del
bambino di leggere nella mente degli altri, di catturare gli stati emozionali altrui, le loro credenze,
intenzioni, desideri (teoria della mente).
Sviluppare la Metacognizione, cioè il modo in cui il bambino riflette sull’apprendimento, il
ricordare, il pensiero, in quanto il pensare alle sue operazioni cognitive cambia le proprie strategie
mentali.
Strategie di scaffolding:
Recruitment: Suscitare interesse nel compito definito dal tutor.
1. Reduction in degrees of freedom: Ridurre il numero di passi necessari a risolvere il
problema semplificando il compito. In questo modo chi apprende può gestire le
componenti del processo e riconoscere il momento in cui i requisiti del compito da
svolgere sono stati soddisfatti.
2. Direction maintenance: Mantenere l’obiettivo del compito attraverso la motivazione
e la guida durante l’attività.
3. Marking critical features : rendere evidenti le discrepanze tra ciò che è stato prodotto
e la soluzione ideale.
4. Frustration control: Controllare la frustrazione nella soluzione di problemi
complessi.
5. Demonstration: Mostrare una versione idealizzata di ciò che dovrebbe essere
conseguito.
Scaffolding
Ancorare il compito ad oggetti, relazioni e situazioni familiari.
Bridging
creare le relazioni tra i concetti familiari e nuove forme di rappresentazione. Esposizione
simultanea a due rapprensentazioni diverse dello stesso concetto.
Feedback
Immediata risposta alle azioni di chi apprende.
Fading
L’insegnante gradualmente aumenta la complessità del compito e rimuove il suo supporto.
Funzione di stimolo a diventare indipendente nel problem solving.
Ambienti di apprendimento costruttivisti
Favorire l’esperienza attraverso il processo di costruzione della conoscenza
Ruolo dello studente: determinare i contenuti e le strategie per la soluzione dei problemi
Ruolo del docente: facilitare tali processi
Promuovere esperienze di comprensione attraverso molteplici prospettive
Soluzioni alternative dei problemi
Inserire l’apprendimento in contesti realistici e rilevanti
Problemi della vita reale, problemi del proprio vissuto.
Ancoraggio
Incoraggiare padronanza e libertà dei processi di apprendimento
Sostenere la capacità propositiva dello studente
Inserire l’apprendimento in un’esperienza sociale
Collaborazione tra pari, collaborazione con esperti (scaffolding)
Constructional design
L’approccio costruzionista si basa su:
 Partecipazione attiva
 Interdisciplinarietà
 Pluralità del pensiero
 Riflessione nel contesto
 Collaborazione e scambio
La chiave dell’apprendimento è l’essere coinvolti nella costruzione di
artefatti ed avere la possibilità di riflettere su di essi e confrontarli con altri
Esempi di Costructional Design Learning environments:
View
Theatrix
Construction kits:
Cabaret Mechanical theatre
Mattoncini Lego
Digital manipulatives
MIK- Musical Instrument Construction Kit
Simulazioni:
StarLogo
Sono strumenti dotati di una grande flessibilità combinatoria ed incoraggiano a sperimentare. Le
uniche regole esistenti sono quelle relative a come assemblare i componenti, tutte le altre scelte di
progettazione sono completamente libere.
Le costruzioni sono strumenti familiari, facili da ancorare alla propria esperienza e vissuto.
Lego Mindstorms
I Lego Mindstorms furono lanciati dalla Lego nel 1998. Il prodotto fu sviluppato in collaborazione
con il MIT Media Lab. Lego Mindstorms permette di costruire sia i robot suggeriti, che nuovi robot.
I Lego Mindstorms sono un’evoluzione di Lego/Logo, in cui i robot erano legati al computer
contenente il programma grazie ad un cavo. I Mindstorms includono il programma al loro interno
grazie all’unità RCX, e soprattutto non hanno nessun cordone ombelicale che li lega al computer,
grazie al trasmettitore IR.