[Una versione ampliata di questo articolo è apparsa in R. Grimaldi (2003), Le risorse culturali della rete, Milano, Franco Angeli]

Obiettivo di qualsiasi intervento di formazione, sia essa assistita dalla rete o meno, dovrebbe essere quello di promuovere nel soggetto la costruzione di specifiche competenze in un dato dominio conoscitivo. La competenza è una situated knowledge, ovvero una forma di expertise in cui la conoscenza dichiarativa si accompagna ad una conoscenza procedurale, costituita anche da euristiche, che mette in grado il soggetto di risolvere di problemi specifici concreti. Essa è il risultato di un sapere consapevole, gestito e governabile in più ambiti, usato in un momento dato, nella forma adeguata, nel luogo giusto. La competenza opera in un contesto, il quale ne determina l'efficacia, ne orienta il manifestarsi, ne indirizza l'operatività (Meghnagi, 1992, 59-63).
Quando possiamo dire che il soggetto possiede effettivamente una competenza? Una competenza è sempre associata alla presenza nel soggetto di uno specifico modello mentale relativo a quel dato dominio. I modelli mentali sono "mappe" del mondo e vengono implicitamente costruite dal soggetto nel processo di apprendimento che accompagna la sua continua interazione con la realtà che lo circonda. La competenza prende forma in queste rappresentazioni interne che il soggetto ha del dominio conoscitivo in questione e che ne guidano l'agire quando egli deve risolvere specifici problemi. I modelli mentali sono costituiti da strutture di conoscenza, ossia schemi derivanti dalla rielaborazione, sistematizzazione e collegamento delle conoscenze che il soggetto possiede su un dato dominio, e da operazioni mentali, ossia processi che rendono operative queste conoscenze quando il soggetto si trova a risolvere specifici problemi, le quali costituiscono le componenti delle abilità possedute dal soggetto.
Un modello mentale è la "teoria" che guida il soggetto nelle decisioni e nelle scelte che egli compie quando si trova ad agire nel mondo. Tale teoria può dare conto della propria visione soggettiva del mondo (in una prospettiva costruttivista), oppure dell'interiorizzazione di uno stato possibile del mondo (in una prospettiva realista). Essa può essere più o meno adeguata alla specifica situazione ed avere un valore esplicativo più o meno elevato, e questo si riflette sull'efficacia delle scelte del soggetto in termini di perseguimento dei propri obiettivi. I modelli mentali mettono in evidenza come i soggetti agiscano sulla base di un loro modello della realtà, una rappresentazione personale e semplificata, condivisa o meno da altri soggetti, che consente loro di operare induzioni, deduzioni, inferenze, le quali determinano le successive decisioni di azione. I modelli mentali sono il frutto dell'adattamento dell'essere pensante ad un ambiente complesso nel quale si trova ad interagire, secondo principi di economia di risorse cognitive, efficienza, efficacia. E' attraverso i modelli mentali che i soggetti possono gestire la complessità del mondo, semplificando quanto percepito all'interno di schemi di astrazione. Ricorrendo ai modelli mentali i soggetti non devono ripercorrere ogni volta il percorso che hanno fatto la prima volta per giungere ad una determinata competenza, ma possono richiamare dalla memoria una competenza già strutturata e cristallizzata, con un minor dispendio di risorse cognitive. Ad esempio, un soggetto che sa guidare l'automobile utilizza continuamente sequenze di operazioni standardizzate, quali "fermarsi al semaforo", "ripartire", "parcheggiare", senza doverle reinventare dal nulla. Tali operazioni sono state interiorizzate attraverso il processo di apprendimento.
Come già accennato, i modelli mentali hanno origine nelle rappresentazioni interne che il soggetto crea sulla base della propria esperienza e possono essere costruiti sulla base di un processo induttivo di astrazione che parte dall'individuazione di regolarità negli eventi esperiti e contestualizzati. Ad esempio nell'asserto "i cigni sono bianchi" può essere racchiusa parte dell'esperienza del soggetto nell'osservare i cigni. In alternativa, i modelli mentali possono descrivere teorie complesse e articolate ricavate deduttivamente da segmenti di conoscenza di portata meno ampia. La competenza necessaria per fare una torta, ad esempio, richiede la padronanza di una serie di procedure e la capacità di affrontare situazioni impreviste (impasti troppo densi, ecc.) difficilmente ricavabili esclusivamente sulla base della propria esperienza, senza far ricorso a ricettari o esperienze altrui. I modelli mentali possono poi derivare dalla trasmissione culturale operata dal gruppo di riferimento. Ad esempio, determinati gruppi etnici possono sviluppare pregiudizi e rivalità verso altri gruppi e trasmettere queste concezioni a tutti i loro membri, senza necessariamente che questi abbiano mai avuto esperienza diretta o indiretta di interazione con membri di altri gruppi. Le semplificazioni e classificazioni che derivano dalla cultura di riferimento possono essere espressioni di valori e credenze e veicoli per la loro perpetuazione. I modelli mentali non sono quindi esclusivo patrimonio dei singoli soggetti ma possono essere condivisi all'interno di gruppi. Secondo la teoria della cognizione distribuita (distributed cognition, Salomon, 1993) i modelli mentali si estendono in una rete che va al di là del singolo, e che collega più soggetti. I processi sociali che legano i soggetti sono essi stessi forme di cognizione e fanno parte di questi modelli mentali condivisi, che risiedono fuori e dentro la mente. Nella misura in cui più individui partecipano ad un processo sociale, essi devono condividere dei modelli mentali, i quali assicurano la coordinazione delle attività. Secondo la teoria della cognizione situata (situated cognition, Jonassen, 1991) i modelli mentali, e le competenze che essi sottendono, vengono costruiti attraverso processi di acculturazione: il soggetto, accolto e socializzato in una comunità di pratiche (Wenger, 1998), acquisisce concetti, stabilisce relazioni tra di essi, collega i saperi acquisiti all'uso concreto per il quale essi sono stati concepiti e al contesto e alle specifiche attività nei quali i concetti e le relazioni hanno avuto origine. Questa acquisizione di competenze "in contesto" rende maggiormente efficaci i modelli mentali così sviluppati.
Per essere efficace un modello mentale deve essere internamente coerente. Se il tentativo di allocazione di un nuovo elemento di esperienza genera incoerenze nella struttura, il fatto nuovo può essere deliberatamente ignorato, svalutato, negato (secondo il meccanismo di eliminazione delle dissonanze cognitive, ossia degli elementi della realtà non coerenti con il modello di essa che ha l'osservatore) e la struttura mantenuta inalterata finché le evidenze negative non diventano troppe e costringono il soggetto alla sua riorganizzazione e rimodellazione in una forma nuova, che tenga conto della nuova evidenza empirica, costruendo un nuovo modello mentale che incorpori le eccezioni e sia a sua volta internamente coerente. I modelli mentali sono quindi soggetti a ristrutturazione sulla base dell'esperienza che il soggetto compie di una determinata situazione. Ad esempio, se il nostro modello mentale dei gatti prevede solo gatti tutti bianchi o tutti neri, se ci viene riferita l'esistenza di un gatto bianco e nero contemporaneamente, all'inizio rifiuteremo l'idea come assurda finché, al ripetersi dell'evento, non prenderemo in considerazione la possibilità dell'esistenza di gatti chiazzati: per l'appunto a chiazze bianche e nere. E' l'esperienza a rivelare che un modello mentale è più o meno efficace nello spiegare o prevedere i fenomeni, più o meno adeguato allo specifico contesto e problema da affrontare. I soggetti che sono in grado di ristrutturare rapidamente ed efficacemente i propri modelli mentali, e che sono aperti alla sperimentazione e accettazione di modelli mentali alternativi in risposta agli stimoli che provengono dall'esterno, sono quelli che riescono meglio ad adattarsi all'ambiente, dato che sono in grado affrontare situazioni nuove, impreviste e complesse con decisioni maggiormente efficaci ed efficienti (teoria della flessibilità cognitiva, Spiro e al., 2002). Nella competenza non rientra quindi solo la padronanza di un modello mentale adeguato ma anche la sua capacità di ristrutturazione in relazione agli eventi contingenti. Questo è uno degli elementi che contraddistingue il comportamento comunemente definito intelligente: il fatto di non rimanere fermi ad oltranza sulle proprie posizioni ma di sintonizzarsi di volta in volta sulla specifica situazione, in modo da mettere insieme ogni volta una struttura coerente per assegnare senso a quanto esperito. Uno dei prerequisiti per lo svilupparsi della flessibilità cognitiva è la consapevolezza da parte del soggetto della complessità delle interconnessioni tra concetti, che rispecchia la molteplicità di relazioni possibili tipiche del sapere reale, non sempre semplificabili in un unico modello. Questo significa che i modelli mentali adeguati a dare conto di una realtà possono non essere univoci ma molteplici (il modello della realtà non è la realtà). In termini di interventi formativi, abituando i discenti ad elaborare prospettive multiple attraverso le quali costruire le strutture concettuali, li si abitua a non appiattirsi su un unico schema valido, ma a costruirne un insieme, all'interno del quale pescare di volta in volta lo schema più adeguato alla specifica situazione contingente.
La capacità di trasformare le informazioni acquisite in competenza dipende dal bagaglio cognitivo preesistente (concettuale e terminologico), dall'attitudine a costruire attivamente strutture e dalla disponibilità a decostruirle e ricostruirle, adeguandole ai nuovi concetti esperiti. Uno scarso bagaglio terminologico, ad esempio, influisce negativamente sul processo di formazione delle strutture concettuali, in quanto queste vengono costruite, esplicitate ed elaborate servendosi di termini linguistici ai quali ancorare i concetti (Bruner, 1987). Un nuovo concetto viene quindi "compreso" sulla base del quadro concettuale già esistente perché in tale quadro trova un'interpretazione, la quale consente poi l'assimilazione del concetto nel quadro stesso. Se il discente non si accosta all'apprendimento con un quadro concettuale adeguato, o se l'intervento formativo non specifica le relazioni che legano i nuovi concetti a quelli già presenti nel bagaglio cognitivo dei singoli discenti (e non è detto che sia lo stesso per tutti), il concetto non può essere interpretato e inserito nella loro struttura cognitiva, quindi non si può verificare apprendimento significativo.
I modelli mentali sono quindi il frutto e il prerequisito dell'apprendimento. Essi strutturano sia la memoria a lungo termine sia quella a breve termine. La possibilità di ristrutturazione dei modelli mentali contenuti nella memoria a lungo termine è legata a numerosi fattori. Anzitutto è necessario considerare l'emozione che l'apprendimento suscita nel discente: quanto più un'esperienza di apprendimento è coinvolgente e gratificante, tanto più suscita emozioni positive nel soggetto che apprende, e tanto maggiore sarà la possibilità che la ristrutturazione coinvolga i modelli mentali contenuti nella memoria a lungo termine del soggetto. Il secondo fattore è la ricchezza della rappresentazione della conoscenza. Il ricorrere a rappresentazioni visive, uditive, multisensoriali, che trasformano semplici elementi di conoscenza in immagini associate a sensazioni ricche e coinvolgenti, legate al mondo reale, rende più probabile l'assimilazione. E' più facile ricordare un'immagine che un concerto astratto (ad esempio una coppia di cigni anziché il numero 22) e una poesia anziché una prosa (sfruttando il ritmo dato dalla metrica). Il terzo fattore è la quantità di collegamenti e relazioni che è possibile stabilire tra i concetti oggetto di apprendimento e tra di essi e quelli contenuti nei modelli mentali preesistenti. Individuare una molteplicità di collegamenti rende più agevole la connessione dei singoli concetti in una "rete", dotata di più punti di aggancio possibili con i modelli mentali preesistenti. Il quarto fattore sono le attività che il discente mette in atto durante il suo processo di apprendimento, in termini di rielaborazione concettuale, confronto tra modelli mentali diversi, riflessione sui propri modelli mentali e valutazione dell'efficacia di modelli diversi in relazione a determinati scopi (le cosiddette attività matemageniche, attività, perlopiù interne alla mente del soggetto, che hanno come effetto l'instaurarsi dell'apprendimento, definite da Rothkopf, 1970, e Laudrillard, 1993).
Abbiamo descritto la funzione dei modelli mentali, i loro legami con le competenze del soggetto e le modalità con cui avviene l'interiorizzazione. Ma come è possibile per il discente (e per il per il docente) intervenire sui propri modelli mentali? Anzitutto i modelli mentali sono interni al soggetto e quasi sempre impliciti. Per poter lavorare su di essi è necessario mettere in atto un processo di elicitazione, ossia un processo di stimolazione all'esteriorizzazione dell'acquisito, il quale consenta di rendere esplicito e visibile il modello mentale assimilato nel processo di apprendimento. Rendere espliciti i modelli mentali che guidano il nostro agire è un processo decisamente importante, dato che ha a che fare con l'acquisizione di consapevolezza delle nostre strategie e visioni del mondo, anche in vista di un intervento migliorativo su di esse, ed è quindi parte integrante di un processo di empowerment (termine che deriva da "to empower" che significa mettere in grado, rendere capace, concedere autorità, conferire autonomia nell'affrontare e risolvere problemi senza dover dipendere da altri) del soggetto che apprende, il quale dovrebbe sempre essere una delle priorità di qualsiasi intervento formativo. Se lo scopo principale dell'educazione è quello di consentire a chi impara di farsi carico della propria personale costruzione di significato (Novak, 2001), la riflessione sulla nascita, sullo sviluppo e sullo stato corrente delle proprie strutture di significato è indubbiamente un elemento di primaria importanza. Il modello mentale, una volta reso esplicito, è naturalmente una semplice astrazione (la mappa non è il territorio), una rappresentazione esterna, e artificiale, di una competenza interna, implicita e non codificata in termini linguistici o in immagini, che risiede nella mente del soggetto, in una forma che a tutt'oggi non conosciamo pienamente, anche se sappiamo essere in qualche modo collegata alla sua attività neuronale. Tra rappresentazione esterna e livello interno non vi è nessuna forma di isomorfismo, ma semplicemente un rapporto di analogia. La rappresentazione esterna ci è utile come specchio della strutturazione interna delle competenze nella mente del soggetto, competenze che per giungere al livello esterno devono avere un carattere esplicitabile, ossia traducibile in una struttura formalizzata e comunicabile, e consapevole, ossia il soggetto deve sapere di possederle, in modo da poterle esplicitare. Possono esserci naturalmente dei casi in cui il soggetto utilizza le sue competenze in modo implicito e non consapevole. E' in questo caso il processo di elicitazione a guidare il soggetto verso questa acquisizione di consapevolezza, attraverso la stimolazione guidata a far emergere le strutture concettuali in lui presenti, mediante la rappresentazione attraverso opportuni formalismi, come vedremo nel prossimo paragrafo. Nella formazione assistita dalla rete tale elicitazione può avere molteplici scopi, dalla progettazione di strutture di corsi on line e in presenza alla progettazione delle interfacce Web. Rendere e espliciti i modelli mentali degli autori e degli utenti può essere utile capire le ragioni di determinate scelte ed individuare le cause di possibili difficoltà. Avvicinando i modelli mentali di progettisti e utenti, e rendendoli compatibili, si rendono maggiormente efficaci e fruibili i prodotti.

1. Visualizzare i modelli mentali: i formalismi per rappresentare la conoscenza
Abbiamo parlato di modelli mentali come risultato delle operazioni di decostruzione e ricostruzione di schemi concettuali, costituiti da strutture di conoscenza e operazioni mentali. Ma quali sono i "mattoni" di queste strutture? Con cosa si decostruisce e si ricostruisce una struttura di conoscenza? Quali sono le unità di significato che compongono strutture e operazioni? I mattoni sono i concetti. Si definisce concetto un'idea astratta e generale che ha origine nell'intelletto del soggetto sulla base dell'interazione dell'essere con il mondo e con gli altri soggetti appartenenti al suo gruppo di riferimento. Esso rappresenta il contenuto semantico (ossia il significato) dei segni linguistici e delle immagini mentali ad esso associati. I concetti si formano con l'esperienza ma non provengono dall'esperienza, dato che non sono caratteristiche delle "cose in sé" e nemmeno derivano da qualità intrinseche delle nostre sensazioni. Nell'interazione con il mondo e con i suoi simili l'essere umano opera dei "ritagli" nel flusso delle sue esperienze, i quali gli consentono di semplificare e gestire la complessità del reale, organizzandola in categorie etichettabili con un termine linguistico (Marradi, 1987). Il termine "concetto" deriva infatti dal latino cum capio, ossia prendere assieme, nel senso di ordinare il flusso dell'esperienza in insiemi e categorie, astraendo un significato di portata più ampia dall'immediatezza delle impressioni sensibili (Corbetta, 1999, 91). Il concetto di "tavolo", ad esempio, è la sintesi delle sensazioni visive e tattili esperite dall'essere umano che si trova ad interagire con tale entità, il concetto di "giustizia" è la sintesi delle sensazioni e riflessioni riguardanti aspetti particolari dei fatti umani. Il modo di operare tali ritagli dipende in larga misura dalle necessità pratiche della collettività in cui il soggetto è inserito: un eschimese avrà un vasto bagaglio di concetti designanti i vari tipi di neve (neve umida, neve gelata, neve per costruire l'igloo, ecc.), ad un italiano ne basterà uno solo (Marradi, 1987). Il significato dei concetti è quindi strettamente legato al sistema di riferimento in cui il concetto è nato, si è sviluppato e viene correntemente utilizzato. Perché un ritaglio di esperienze possa diventare un concetto è necessario che le esperienze a cui si riferisce presentino una certa regolarità o stabilità (Novak, 2001). Il concetto di "acqua" fa riferimento ad un insieme di esperienze dotate di regolarità che i soggetti hanno interagendo con la sostanza che definiamo "acqua".
I concetti hanno origine in un contesto sociale, e prendono forma nell'interazione tra individui. Questo fa sì che ciascun concetto presenti una componente personale e una interpersonale. Più è ridotta la componente interpersonale più è difficile la comunicazione di quel concetto ad altri, dato che la sintesi di sensazioni al quale il concetto fa riferimento è un'operazione mentale del tutto indipendente dal termine linguistico utilizzato per disegnarlo, e la possibilità di comunicare il concetto, più che dal termine linguistico in sé, dipende da questo patrimonio condiviso. La componente personale fa sì che ogni termine evochi in ciascuno di noi significati diversi, e che la costruzione di un patrimonio concettuale, pur avvenendo in un contesto sociale, sia un'operazione in cui la componente soggettiva assume un peso rilevante (Varisco, 1995, 7-9). E' all'interno del patrimonio concettuale di ciascun individuo che sedimentano significati determinati dal vissuto del soggetto stesso e dalla sua cultura di riferimento.
I concetti costituiscono altrettanti modelli mentali dei fenomeni a cui si riferiscono. Se la rappresentazione del fenomeno offerta dal concetto è corretta, le relazioni che si stabiliscono tra i concetti corrispondono alle relazioni tra i fenomeni che si instaurano nel mondo reale. I concetti possono riferirsi ad oggetti, a proprietà degli oggetti, oppure a stati assunti dall'oggetto sulle rispettive proprietà (Marradi, 1987). Si definisce oggetto un'entità, materiale o immateriale, sulla quale si eseguono determinate operazioni concettuali, alcune delle quali saranno esaminate in dettaglio nel seguito. Un oggetto può essere ad esempio un insetto, un mammifero, uno strumento da lavoro, una nazione, un individuo. Si definisce proprietà dell'oggetto considerato un dato carattere dell'oggetto in questione. Ad esempio, per gli oggetti precedentemente elencati, possibili proprietà sono: il possesso o meno di ali, le abitudini alimentari, la funzione dello strumento da lavoro, il numero di abitanti, il colore degli occhi dell'individuo. Si definisce stato assunto dall'oggetto su quella specifica proprietà, il valore della proprietà per l'oggetto in questione. Per le proprietà precedentemente elencate, possibili stati possono essere, rispettivamente: possiede le ali, carnivoro, piantare i chiodi, dieci milioni, azzurri. L'esempio descritto è schematizzato in figura 1.

Figura 1 - Esempi di concetti designanti oggetti, proprietà, stati

I concetti vengono legati tra di loro mediante relazioni, ossia connettivi che specificano un collegamento tra due o più concetti, a formare proposizioni (dette anche asserti), ossia affermazioni dotate di valore di verità (vale a dire: possono essere vere o false). Il termine "la molecola" rappresenta un concetto, la frase "la molecola ha un moto" rappresenta una proposizione, dato che è il frutto della connessione dei concetti "molecola" e "moto" con la relazione "ha". La proposizione così formata può essere vera o falsa (la molecola a cui ci riferiamo può avere un moto o non averlo). Sono le proposizioni, e non i semplici concetti, ad "affermare qualcosa" su un determinato dominio conoscitivo: un brano, un discorso, non avrebbe senso se fosse costituito solo da concetti, dato che non affermerebbe nulla. Una proposizione semplice, non ulteriormente scomponibile in altre proposizioni ma solo in concetti e relazioni, viene detta proposizione elementare o atomica. Una conoscenza è quindi costituita da un insieme di asserti riguardanti un dato ambito dell'esperienza, i quali coinvolgono determinati concetti. Un insieme slegato di concetti, che non afferma nulla su quel dato flusso di esperienza, non costituisce una conoscenza. Proprio per questo è in uso il termine di unità semantiche o unità di significato per designare le singole proposizioni. La conoscenza rappresentata dalle proposizioni può essere dichiarativa o procedurale. La semplice esplicitazione delle relazioni tra concetti è una conoscenza dichiarativa (come ad esempio nella proposizione "per fare una torta di mele è necessario avere uova, farina, zucchero, lievito, mele"). La descrizione di una procedura di operazioni e decisioni sequenziali e consequenziali (ad esempio le proposizioni che descrivono i passaggi attraverso i quali gli ingredienti descritti vengono trasformati in una torta di mele) rappresenta un processo.
Attraverso singoli concetti e combinazioni di concetti possiamo dunque descrivere oggetti, proprietà, stati, relazioni e processi. Sono questi cinque elementi che, legati tra di loro in vario modo, formano strutture di conoscenza. Tali strutture sono frutto delle operazioni di concettualizzazione e di sistematizzazione che gli esseri umani mettono in atto allo scopo di assegnare un senso al mondo, di astrarre conoscenza dai fatti esperiti ed elaborare sistemi di idee che ne guidino l'agire nella complessità del reale. Nella costruzione di una struttura di conoscenza, il soggetto opera sempre una semplificazione concettuale della realtà, riducendo la complessità intrinseca del mondo ad un modello semplificato di questa, basato sulla riduzione del numero di oggetti, proprietà, stati, relazioni, processi considerati, guadagnando in sintesi e comprensibilità ma perdendo necessariamente in completezza descrittiva. E' l'osservatore, quindi nel nostro caso il soggetto che apprende, a determinare i criteri di semplificazione sulla base della sua scelta degli elementi importanti per descrivere una data situazione. La situazione complessa di partenza diventa quindi un "tipo", sul quale ragionare e con il quale gestire il corrispondente oggetto, proprietà, stato, relazione, processo, nella realtà, che sarebbe ingestibile se considerato nella sua interezza. Rimanendo sul nostro esempio della torta di mele, dire "uova" è una semplificazione necessaria. "Uovo" è una classe, ossia una categoria, un insieme di oggetti, che condividono determinate proprietà, anche se non tutte le proprietà possibili, dato che, a rigor di logica, ogni uovo è diverso da tutti gli altri. Il concetto di "uovo" ci consente di comunicare agli altri la conoscenza necessaria per fare una torta di mele, senza perderci in una miriade di particolari irrilevanti per i nostri scopi del momento.
Per quanto attiene il problema della rappresentazione, le strutture di conoscenza possono ovviamente essere descritte servendosi del linguaggio naturale, il quale costituisce un formalismo a bassa strutturazione per la rappresentazione della conoscenza. Il linguaggio fa leva sulla comunicazione con dominante verbale, basata sul codice linguistico, ossia il testo, la parola. Un'alternativa è l'utilizzo della comunicazione con dominante visuale, basata sull'uso di codice visuospaziale, ossia l'immagine, lo schema, il diagramma, la tabella. La comunicazione con dominante visuale viene spesso associata a formalismi altamente strutturati per la rappresentazione della conoscenza, i quali consentono la costruzione di vere e proprie mappe cognitive. Le mappe cognitive sono lo "specchio", la rappresentazione esterna, semplificata, schematizzata e resa graficamente, dei modelli mentali interni del soggetto. Quanto più è efficace il processo di elicitazione dei modelli mentali del soggetto, tanto più efficace sarà la loro rappresentazione sotto forma di mappe cognitive in termini di: a) completezza, ossia ricchezza di particolari derivati dal modello mentale; b) fedeltà, ossia esattezza della corrispondenza tra modelli mentali interni e rappresentazione esterna.
Passiamo quindi ad esaminare più in dettaglio le operazioni relative ad oggetti, proprietà, stati, relazioni e processi, che danno origine a determinate strutture di conoscenza e, contestualmente, vediamo alcune possibili forme di rappresentazione, utilizzanti codice linguistico e codice visuospaziale. Prenderemo in considerazione solo i formalismi che adottano logica deterministica e non logica fuzzy (ossia sfocata, sfumata, incerta), per l'approfondimento dei quali si rimanda alla bibliografia (Burattini, Cordeschi, 2001, Fum, 1994). Le rappresentazioni illustrate sono state realizzate con il software WMap, progettato ed implementato da chi scrive, liberamente fruibile in rete all'indirizzo www.far.unito.it/wmap. Una struttura di conoscenza può nascere da operazioni di:
a) Relazione. Una delle abilità di base degli esseri umani, evidenziata fin dalla più remota preistoria, è quella di individuare relazioni di varia natura tra oggetti diversi. L'uomo primitivo che nota che è più efficace colpire la preda con un bastone che non a mani nude e inventa la clava, lo studente che si accorge che determinate strategie di studio sono più efficaci di altre nello studio di determinate materie, sono esempi di come sia possibile stabilire relazioni tra entità del mondo. Le relazioni tra oggetti fanno sempre riferimento alla corrispondenza tra stati assunti da una qualsiasi proprietà dei due oggetti in questione, ad esempio la relazione tra strategia di studio e risultati scolastici descrive la corrispondenza tra lo stato X sulla proprietà strategia di studio e lo stato Y sulla proprietà profitto scolastico. Una possibile rappresentazione delle relazioni tra oggetti fa uso di grafi, in cui gli oggetti o concetti tra i quali sussiste una relazione sono rappresentati da nodi e la relazione in questione è rappresentata da un arco orientato. Questa forma di rappresentazione viene detta rete semantica, se le relazioni sono tutte della stessa natura, oppure mappa concettuale se le relazioni sono di natura diversa. Nella rete semantica di figura 2 vengono rappresentate le relazioni del tipo "si cibano di" tra concetti designanti categorie di animali. Ciascuna relazione rappresentata dalla rete semantica è esprimibile linguisticamente mediante un asserto, ad esempio "I carnivori si cibano di erbivori", "Gli erbivori si cibano di vegetali", ecc.
Forme alternative, non grafiche, di rappresentazione di relazioni possono essere: 1) la logica dei predicati di primo ordine, utilizzata ad esempio per la rappresentazione di relazioni nel linguaggio di programmazione Prolog, uno dei linguaggi che hanno fatto la storia della ricerca sull'intelligenza artificiale, in cui gli esempi di relazioni illustrate in figura 2 diventano ciascuna una istanza del predicato si_cibano_di (y,x), ad esempio si_cibano_di (erbivori, carnivori), si_cibano_di (vegetali, erbivori), ecc.; 2) le regole di produzione, particolarmente efficaci nella rappresentazione di relazioni causali, nella forma se X, allora Y, ad esempio "se si studia in gruppo, allora si ottengono migliori profitti scolastici".

Figura 2 - Relazioni del tipo"si cibano di" tra alcune categorie di animali

b) Raggruppamento. Dove le relazioni tra oggetti sono relazioni di similitudine, è possibile raggruppare gli oggetti sulla base di queste, mettendo in atto operazioni di generalizzazione e di astrazione per individuare un concetti unificanti o più generali che sussumano sotto una classe più generale i concetti designanti gli oggetti raggruppati. Ad esempio: qual è il concetto unificante di un insieme in cui sono presenti un gatto, un elefante e uno squalo? Il fatto che sono tutti animali dotati di colonna vertebrale; quindi l'insieme può essere denominato "vertebrati". Tutti gli animali dotati di tale caratteristica saranno contraddistinti dall'appartenenza all'insieme così formato. L'operazione di raggruppamento consiste quindi nel creare insiemi di oggetti, i quali condividono una proprietà che, su quei dati oggetti, presenta uno stato comune. La rappresentazione del raggruppamento è il diagramma di Venn. Un esempio di raggruppamento può essere costituito dall'insieme degli insetti, come illustrato in figura 3, i quali sono animali che sulla proprietà "famiglia di appartenenza" condividono lo stato "insetto".

Figura 3 - Diagramma di Venn rappresentante un raggruppamento (oggetti: animali; proprietà: famiglia; stato: insetti)

c) Ordinamento. Dove la relazione tra oggetti non sia di similitudine ma di ordine è possibile ordinare oggetti per formare liste di oggetti. Le relazioni di ordine sono riferite ad una sola proprietà degli oggetti in questione, i quali non devono necessariamente essere della stessa natura, ad esempio tutti insetti, o tutti animali. Sulla proprietà di ordinamento gli oggetti considerati presentano più stati, ordinabili in base ad un criterio definito ed esplicito, ad esempio dimensione, precedenza temporale, importanza, ecc. La figura 4 riporta un esempio di ordinamento di animali sulla base delle loro dimensioni.

Figura 4 - Una possibile rappresentazione di una lista di concetti
 (oggetti: animali; proprietà: dimensione)

d) Classificazione. Oltre a stabilire relazioni di similitudine e di ordine tra oggetti, è possibile costruire vere e proprie classificazioni di oggetti sulla base degli stati assumibili da una delle loro proprietà. Tali stati possono essere ordinabili oppure no, e ciascuno di essi definisce una classe (detta anche categoria). Una volta prodotta una classificazione, è possibile categorizzare singoli oggetti, considerandoli istanze di una delle classi così costruite. Se ad esempio dobbiamo classificare degli animali sulla base della proprietà "capacità di volare" definiremo due classi, corrispondenti agli stati "vola" e "non vola" (figura 5). La classificazione è un'operazione esaustiva, ossia tiene conto di tutti gli stati considerati possibili per la proprietà considerata nella classificazione.

Figura 5 - Esempio di classificazione (oggetti: animali; proprietà: "vola/non vola")

e) Esplicitazione di spazi degli attributi. Quando la classificazione non viene operata sulla base di una singola proprietà ma di due o più proprietà, gli oggetti da classificare vengono collocati in uno spazio congiunto multidimensionale definito spazio degli attributi. Tale spazio è l'insieme di tutte le combinazioni possibili degli stati assunti dalle proprietà considerate degli oggetti in questione. Se le proprietà sono due e dicotomiche (ossia ciascuna di esse può assumere due stati) lo spazio degli attributi ha quattro caselle, come nell'esempio di figura 6 in cui sono stati collocati alcuni animali in uno spazio degli attributi formato dalle proprietà "capacità di volare" e "dotazione di ali".

Figura 6 - Esempio di spazio degli attributi
 (oggetti: animali; proprietà: "ha le ali/non ha le ali" e "vola/non vola")

f) Schedatura. Quando sui vari oggetti rileviamo determinate proprietà (uguali per tutti gli oggetti), le quali possono assumere stati diversi da oggetto a oggetto, stiamo operando una schedatura degli oggetti considerati. Ciascuna scheda descrivente gli stati assunti dall'oggetto sulle proprietà considerate viene detta frame (Minsky, 1975). Ciascuna proprietà corrisponde ad uno slot, ossia uno spazio in cui annotare lo stato assunto dalla proprietà corrispondente per l'oggetto considerato. L'insieme di oggetti schedati attraverso un frame può essere riassunto in una matrice, in cui le righe rappresentano gli oggetti schedati, le colonne le proprietà oggetto di rilevazione e le celle all'incrocio tra le righe e colonne contengono lo stato dell'oggetto considerato sulla relativa proprietà. L'esempio di figura 7 illustra la schedatura di due animali sulla base delle proprietà "famiglia di appartenenza", "si nutre di", "vive prevalentemente in", con relativi frame e matrice dei dati.

a) Frame di schedatura

Figura 7 - Esempio di frame e relativa matrice (oggetti: "gatto domestico", "leone"; proprietà: "famiglia di appartenenza", "si nutre di", "vive prevalentemente in")

b) Matrice corrispondente

g) Tipologizzazione. Quando la classificazione viene operata sulla base di due o più proprietà, ma queste sono diverse da oggetto a oggetto, il sistema di categorie così creato si definisce tipologia. Nell'esempio di figura 8 alcuni animali sono dapprima stati classificati in erbivori, carnivori ed onnivori, e successivamente gli oggetti appartenenti alle prime due categorie sono stati classificati in due ulteriori sottoclassi. La rappresentazione utilizzata è quella, già vista, del grafo, ossia un diagramma costituito da nodi e archi orientati, che illustra le relazioni tra le categorie più generale e le sottocategorie. L'esplicitazione di tali relazioni corrisponde all'esplicitazione delle scelte che il classificatore deve fare per giungere ad incasellare uno specifico oggetto in uno dei tipi, ossia delle categorie corrispondenti ad una data combinazione di attributi, così definiti. I tipi sono caratterizzati da un'alta omogeneità all'interno di essi e da un'alta eterogeneità tra di essi. Quanto più ristretta è una categoria, e quindi quanto più numerose sono le proprietà degli oggetti coinvolte nella tipologizzazione, tanto più elevata è la quantità di informazione utilizzata. Ad esempio il contenuto informativo presente nel tipo "ruminante" è maggiore di quello presente nel tipo "erbivoro".

Figura 8 - Tipologia che classifica animali sulla base delle loro abitudini alimentari

h) Gerarchizzazione. Se tra i concetti sotto esame è possibile definire relazioni di tipo gerarchico, l'operazione relativa è un'operazione di gerarchizzazione e produce una tassonomia, definita come un'organizzazione gerarchica di concetti, volta ad illustrarne in modo grafico le relazioni di gerarchia che sussistono tra di essi. In una tassonomia la gerarchia riguarda l'inclusività dei concetti: un concetto che si trova più in alto nella gerarchia include quelli che si trovano più in basso di lui nel suo ramo. Un tipico esempio di tassonomia è la classificazione degli esseri viventi operata da Linneo, secondo i livelli regno-phylum-classe-ordine-famiglia-genere-specie. In questa tassonomia l'uomo è classificato nel regno animale, phylum cordati, classe vertebrati, ordine mammiferi, famiglia ominidi, genere homo, specie sapiens. Nella tassonomia, i referenti che condividono un ramo della classificazione hanno le stesse proprietà. Nel nostro esempio, lo scimpanzé condividerà con l'uomo tutte le proprietà che gli derivano dall'appartenere al regno animale, phylum cordati, classe vertebrati, ordine mammiferi, ma avrà famiglia, genere e specie diverse e ciò definirà delle proprietà sue proprie.

Figura 9 - Esempio di tassonomia dei vertebrati

i) Individuazione di sequenze e trasformazioni. Mentre le operazioni precedentemente descritte producono rappresentazioni di conoscenza statica, dichiarativa, le sequenze e le trasformazioni insistono su una conoscenza procedurale, che definisce il passaggio da uno stato ad un altro dei concetti considerati, ad esempio i passaggi attraverso i quali una monarchia assoluta diventa una monarchia costituzionale. La rappresentazione delle trasformazioni avviene attraverso diagrammi procedurali, come i due esempi illustrati in figura 10, costituiti da azioni e decisioni collegate tra di loro da frecce che indicano la sequenzialità dei percorsi. Una forma alternativa di rappresentazione di sequenze e trasformazioni è lo script (Schank, Abelson, 1977), ossia una sequenza di operazioni e decisioni espresse in forma verbale.

a) La fotosintesi clorofilliana

Figura 10 - Due esempi di diagrammi procedurali

b) Ricetta "Torta croccante di mele"

l) Definizione di sistemi di asserti. Come abbiamo visto è possibile combinare concetti per definire delle proposizioni o asserti, i quali costituiscono una forma di rappresentazione della conoscenza molto vicina al linguaggio naturale. La rappresentazione è in questo caso testuale e non grafica. Gli asserti possono essere generalizzati attraverso stringhe semantiche, ossia schemi che mettono in evidenza la struttura dell'asserto e le variabili in esso contenute. Ad esempio "Nella scuola <ordine di scuola> i/gli <attori> hanno il compito di <compito>" è una stringa semantica con tre variabili, la quale dà origine a numerose proposizioni, tutte con la stessa struttura "Nella scuola elementare i docenti hanno il compito di insegnare ai bambini a leggere", "Nella scuola professionale gli allievi hanno il compito di acquisire le abilità necessarie al loro ingresso nel mondo del lavoro", ecc.
La figura 11 riassume i formalismi descritti.

Figura 11 - Formalismi per la rappresentazione della conoscenza

2. Formazione assistita dalla rete e formalismi per la rappresentazione della conoscenza
Attraverso i formalismi visti nel paragrafo precedente è possibile definire mappe cognitive rappresentanti graficamente le strutture mentali e le operazioni mentali che costituiscono le componenti dei modelli mentali. Stimolare i membri del gruppo di apprendimento a produrre le proprie mappe cognitive e rappresentare i propri modelli mentali può avere molteplici funzioni nella formazione, sia essa assistita dalla rete o meno. Tra le principali è possibile segnalare:
a) Favorire la riorganizzazione personale dei saperi acquisiti dal discente e lo sviluppo di deduzioni ed inferenze. L'esplicitazione di conoscenze tratte da varie fonti (l'esperienza di chi apprende, l'insegnamento, ecc.) e la riorganizzazione di esse in una mappa cognitiva, consente di riunire segmenti di conoscenza precedentemente slegati in un quadro unitario ed esplicito, agganciabile alle proprie conoscenze preesistenti. Se la formazione assistita dalla rete prevede un ruolo attivo e costruttivo del soggetto (il quale apprende interagendo con le risorse culturali della rete) contrapposto ad un ruolo passivo/ricettivo che caratterizza i modelli di formazione tradizionali, la riorganizzazione personale dei contenuti oggetto di apprendimento, e la loro schematizzazione attraverso i formalismi visti nel paragrafo precedente, diventa un momento decisamente importante. Tale riorganizzazione favorisce lo sviluppo controllato di modelli mentali e quindi l'apprendimento significativo, inteso come momento di incorporazione stabile dei nuovi concetti nelle proprie strutture cognitive, facilitando l'aggancio tra le conoscenze pregresse del discente e le conoscenze acquisite, favorendo la ristrutturazione dei modelli, attraverso continue associazioni e ridefinizioni del sapere, e facilitando l'esplicitazione delle proprie conoscenze implicite. Il discente che apprende deve poter manipolare, interpretare, organizzare, operare una creazione di senso nella costruzione del suo prodotto attraverso associazioni creative tra elementi di conoscenza. E' importante sottolineare come, dato che ogni mappa cognitiva è uno specchio di un modello mentale che deriva dalla propria esperienza nel mondo, essa sia da considerarsi una creazione strettamente personale. Anche operando sugli stessi materiali individui diversi costruiscono mappe diverse. Proprio per questo il docente non deve imporre le sue mappe cognitive, ma consigliare, aiutare, guidare il discente alla costruzione delle proprie, dato che, laddove gli asserti rappresentati siano veri (ossia compatibili con la realtà di cui intendono dare conto) non esistono mappe cognitive giuste o sbagliate in sé, ma solo mappe cognitive più o meno efficaci nel descrivere, spiegare, prevedere una data realtà. Da tale riorganizzazione è poi possibile costruire nuovi segmenti di sapere operando inferenze sulle conoscenze date. Ad esempio, dallo spazio di attributi di figura 4 si potrebbe dedurre che dato che non vi sono animali che volano che non hanno le ali, le ali siano uno strumento indispensabile per volare.
b) Autoriflettere sui propri modelli mentali. Gli studi sulle abilità metacognitive hanno dimostrato come i discenti che apprendono in maniera più efficace siano coloro che sanno riflettere sui propri processi di apprendimento e mettere in atto strategie di autoregolazione cognitiva. Questo è possibile se il soggetto che apprende acquisisce consapevolezza dei propri modelli mentali e riflette su di essi per verificarne l'adeguatezza alle specifiche situazioni. Esplicitare il proprio modello mentale relativo ad un dato dominio conoscitivo, che il discente già conosce o che sta studiando, attraverso una mappa cognitiva che ne fornisca un feedback visivo, è un ottimo strumento per l'acquisizione di consapevolezza sulle proprie competenze, portando a livello esterno, esplicito, ciò che normalmente risiede a livello interno, implicito. E' più facile ragionare su uno "schema" che rappresenti i concetti su cui stiamo riflettendo, che non ragionare in astratto. Attraverso la rappresentazione è più facile valutare le carenze nel proprio quadro concettuale, scoprire le incoerenze nei propri modi di pensare, individuare eventuali incongruenze nelle classificazioni e relazioni esistenti, e identificare possibili nuove forme di classificazione e relazione tra oggetti, stimolando la creazione di nuove idee oltre alla riorganizzazione di quelle esistenti. La riflessione sulla rappresentazione esterna, migliora il modello mentale interno del soggetto. Autoriflettere significa anche saper argomentare e giustificare quanto è stato collocato in una mappa cognitiva, ossia padroneggiare realmente quella conoscenza. La padronanza della terminologia di base di un dato dominio conoscitivo, dei concetti sottesi a tali termini e delle relazioni tra di essi è il prerequisito essenziale per lo sviluppo da parte del discente di abilità di ordine superiore relative a quel particolare dominio. Tale acquisizione rappresenta un notevole passo avanti nello sviluppo di un metodo efficace di lavoro e di studio, contribuendo alla responsabilizzazione del discente (facendogli capire, ad esempio, che non ci aspettiamo da lui solo una memorizzazione ma anche una reale comprensione), al miglioramento delle capacità di problem solving, alla presa di coscienza dell'utilità dell'autoriflessione. Dal confronto tra mappe cognitive disegnate in momenti diversi è possibile avere un andamento diacronico dell'evoluzione delle proprie concezioni e rilevare eventuali discontinuità nei processi di apprendimento.
c) Rilevare quali e quante conoscenze, dichiarative e procedurali, possiede il soggetto, allo scopo di valutarne le effettive competenze. Questo è particolarmente importante prima di intraprendere un intervento formativo per avere un quadro delle conoscenze pregresse del soggetto, sulle quali costruire nuove strutture nel corso dell'intervento stesso (valutazione iniziale), o dopo l'intervento formativo per capire cosa è stato acquisito e cosa no (valutazione finale) e quali interventi di recupero è necessario pianificare (valutazione diagnostica). Le mappe cognitive consentono di rilevare e valutare molteplici aspetti quali: 1) gli elementi di conoscenza che il discente ha colto nel dominio conoscitivo in oggetto, in termini di oggetti, proprietà, stati, relazioni, processi; 2) la capacità di concettualizzazione del discente, che emerge nella complessità delle strutture da lui generate; 3) le eventuali misconcezioni, le quali, se si ripetono in più soggetti, possono essere indici di problemi nell'intervento formativo; 4) i concetti che il discente ha incorporato nel suo patrimonio concettuale e la loro localizzazione all'interno di esso; 5) la loro pertinenza con gli scopi dell'intervento formativo e la corrispondenza con i concetti considerati più importanti dal valutatore; 6) la sua capacità di formare strutture coerenti, corrette e pertinenti; 7) la sua capacità di ideare in modo originale nuovi elementi di conoscenza, non esplicitamente dati nell'intervento formativo; 8) la sua capacità di analisi e di sintesi nel costruire la mappa cognitiva; 9) la sua capacità di saper produrre mappe con il giusto livello di approfondimento, senza che queste siano troppo povere oppure troppo dettagliate; 10) la sua capacità di selezionare gli elementi di conoscenza più rilevanti nell'insieme delle conoscenze del dominio. La valutazione attraverso mappe cognitive consente quindi di valutare abilità di livello superiore dei discenti (ad esempio quelle che figurano nella tassonomia di Bloom come analisi, sintesi e valutazione). Anche qui in una prospettiva diacronica è possibile valutare i cambiamenti apportati dai processi di formazione e di rielaborazione. Se l'intervento formativo ha successo, la mappa cognitiva prodotta dal discente deve aumentare nella complessità della struttura avvicinandosi a quella che potrebbe produrre un esperto di dominio.
d) Agevolare la comunicazione del proprio modello mentale. La caratteristica delle mappe cognitive di essere uno strumento per l'esplicitazione di una competenza le rende utili per comunicare in modo sintetico ed efficace il proprio sapere ad altri. Abbiamo già visto come la comunicazione faccia riferimento ad un patrimonio di concetti condivisi: il comunicare un sapere attraverso mappe cognitive consente, meglio di quanto possa fare la comunicazione testuale, di individuare le differenze tra diverse formulazioni di concetti e diverse associazioni di essi a determinati termini linguistici. In aggiunta la mappa cognitiva impone al comunicante una chiarificazione concettuale già al momento della sua costruzione e consente di affiancare il codice visuale a quello verbale, rendendo la comunicazione più efficace e maggiormente adatta a veicolare conoscenze complesse. La mappa cognitiva dimostra anche la sua efficacia nel dare una visione di insieme delle conoscenze e può guidare a ripercorrere e ricostruire processi di pensiero compiuti da altri soggetti o dallo stesso soggetto in altri momenti. Esse aiutano quindi a condividere con altri i propri processi di pensiero, e ciò potenzia le capacità del gruppo di lavoro o di apprendimento di costruire un patrimonio conoscitivo condiviso. Nella formazione assistita dalla rete la comunicazione del proprio modello mentale interviene, ad esempio, quando il docente propone una propria organizzazione di contenuti didattici, strutturando unità e argomenti del corso on line.
e) Agevolare il confronto intersoggettivo del proprio modello mentale con quello degli altri, e facilitare i processi di condivisione e di costruzione collaborativa di conoscenze, quando più persone cercano di fondere più strutture di conoscenza, corrispondenti a più modelli mentali, in una struttura unica. Le mappe cognitive rappresentanti modelli mentali sono terreni su cui più soggetti possono confrontarsi, supporti sulla quale far crescere conoscenze condivise. Se la mappa cognitiva non viene costruita da un singolo ma da più persone, questa rappresenta un modo efficace per confrontare, accomunare, condividere esperienze, patrimoni conoscitivi e punti di vista diversi. La conoscenza diventa non più il prodotto di un'elaborazione individuale di informazioni ma un "emergere sociale di significati, creati, negoziati e condivisi all'interno di una comunità di soggetti" (Varisco, 1995, 71-82). Il lavorare in gruppo sulla stessa mappa svolge una funzione socializzante, favorendo il confronto intersoggettivo sul significato dei concetti costituenti oggetti, proprietà, stati, relazioni, processi, dato che diversi punti di vista possono trovare spazio sulla stessa mappa. Ogni membro del gruppo può ritrovare nella mappa i propri punti di vista e al contempo gli esiti della negoziazione. Lo scopo è socializzare le proprie conoscenze, raccontare i propri vissuti, raccordare il sapere acquisito in un corso con quello acquisito mediante le proprie esperienze personali. La costruzione collaborativa di mappe cognitive può costituire una forma di brainstorming, ed essere utilizzata per generare ed affinare idee nuove.
f) Far emergere la "struttura" di una conoscenza. Le mappe cognitive sintetizzano e fanno emergere la "struttura" di una data conoscenza. Questo consente ad esempio di sintetizzare un testo o di prendere appunti in maniera più rapida ed efficace. Il soggetto chiamato a sintetizzare un testo o un discorso in una mappa cognitiva deve operare una preselezione e riorganizzazione personale di quanto letto o ascoltato e renderlo in una forma più compatta e facilmente intelligibile anche da altri. Una mappa cognitiva ben costruita offre una comoda e chiara panoramica di insieme di una conoscenza, degli oggetti, proprietà, stati, relazioni e processi coinvolti, del ruolo dei singoli elementi conoscitivi nel sistema e delle interrelazioni tra elementi, riassumendo in modo chiaro e sintetico anche testi con un'alta complessità concettuale intrinseca. Il discorso connettivo viene eliminato per isolare la "struttura" sottostante al brano scritto o al parlato. L'unidimensionalità e la sequenzialità del testo tradizionale cedono il posto alla multidimensionalità della mappa cognitiva, consentendo al fruitore di muoversi avanti ed indietro sulla struttura, lungo diverse dimensioni, di operare un accrescimento della stessa mediante il collegamento di nuovi concetti a quelli preesistenti in qualunque punto questi si trovino. Selezionare, organizzare, sintetizzare la conoscenza in una struttura rende più facile l'apprendimento, dato che facilita gli agganci con le strutture mentali preesistenti, rendendo anche maggiormente evidenti le possibili interrelazioni. In un intervento formativo, il docente può proporre una sua strutturazione dei materiali didattici consigliati, fornendo così principi organizzatori generali per il discente (ad esempio con funzione di organizzatori anticipati, ossia strutture generali che preparano all'assimilazione di concetti specifici, si veda Novak, 2001), il quale, a sua volta, costruendo ed esplicitando le proprie strutture illustra al docente come ha assimilato gli elementi di conoscenza.
g) Identificare elementi per contestualizzare le conoscenze. Rappresentare le conoscenze mediante mappe cognitive consente di fornire segmenti di conoscenza ausiliari per la contestualizzazione delle stesse. La mappa consente di visualizzare gli elementi di contesto all'interno del quale i singoli concetti assumono un senso, evidenziando i legami con gli altri concetti appartenenti allo stesso contesto. Il concetto non viene comunicato in modo isolato ma sempre ancorato ad una rete di significati, la quale contribuisce a chiarirne il senso e a favorire percorsi di apprendimento che utilizzano il concetto come punto di partenza per l'esplorazione dell'intera struttura. Questo consente anche di ricordare più efficacemente una conoscenza o un insieme di conoscenze, sfruttando gli elementi di organizzazione visuale e di associazione tra concetti. I singoli concetti possono rappresentare dei mediatori mnemonici, utili per ricostruire l'intera mappa intorno ad essi. In fase di ripasso lo studente può ripercorrere la mappa a piccoli pezzi, richiamando alla memoria ogni volta il processo di comprensione che lo ha portato alla costruzione della struttura.
h) Favorire il trasferimento di segmenti di conoscenza ad altri oggetti e contesti. L'identificazione e l'esplicitazione di una struttura attraverso una mappa cognitiva può essere un ausilio per estrapolare elementi di conoscenza e trasferirli ad ambiti e contesti differenti, rendendo più facile il confronto tra le specifiche situazioni e mettendo in luce differenze ed analogie. La schedatura di un oggetto attraverso un frame, ad esempio, può essere una traccia per la schedatura di altri oggetti che presentino proprietà analoghe.
i) Comparare agevolmente oggetti e punti di vista diversi. Le mappe cognitive possono costituire un ausilio per comparare in modo rapido ed efficace conoscenze diverse o modelli mentali di soggetti diversi sullo stesso dominio di conoscenza. La sistematizzazione e la sintesi visuale offerta dalle mappe cognitive consente di identificare "a colpo d'occhio" la presenza di determinati oggetti, proprietà, stati, relazioni, procedure, con un indubbio vantaggio nelle operazioni di comparazione rispetto a conoscenze organizzate in forma testuale. Ad esempio è possibile comparare differenti interpretazioni di un testo mediante la comparazione delle mappe cognitive prodotte da più soggetti, oppure comparare conoscenze riferite a due oggetti diversi, ad esempio monarchia inglese e monarchia spagnola, comparando stati, proprietà, relazioni e procedure connesse.
l) Progettare strutture complesse di conoscenza quali ad esempio saggi, ipertesti, prodotti ipermediali, interfacce, bookmark ragionati di indirizzi Web. La progettazione di un prodotto cognitivo complesso quale può essere un ipertesto richiede che ogni tassello di conoscenza venga collocato in una rete con una sua coerenza intrinseca. Le mappe cognitive, riproducendo la pluralità di percorsi e di connessioni attraverso elementi di conoscenza, offrono un modo per padroneggiare questa struttura complessa, per discuterne l'organizzazione tra i vari partecipanti al progetto, per gestire la complessità del sistema mediante un controllo costante dell'intera struttura del prodotto. Anche nella semplice stesura di un testo, la creazione preliminare di una mappa cognitiva può essere utile per focalizzare l'impianto del discorso e favorirne la stesura. Un bookmark di indirizzi Web è generalmente organizzato in forma tassonomica ma, come abbiamo visto, questa non è l'unica rappresentazione possibile e spesso nemmeno la migliore: utilizzare mappe cognitive con oggetti linkati ad indirizzi di risorse presenti in rete è un modo efficace per collegare risorse sparse in quadro unitario e coerente, che renda in modo esplicito la "struttura" ad essi imposta dal compilatore.
m) Rendere "operative" le conoscenze dei soggetti. La possibilità di coniugare attraverso le mappe cognitive gli elementi di conoscenza dichiarativa e procedurale consente la comunicazione e la trasmissione di conoscenze non statiche ma "operative", volte a risolvere problemi concreti. La rappresentazione procedurale, in aggiunta, rende molto più efficace ed efficiente il modello in determinate situazioni: è molto più efficiente rappresentare il concetto di "cerchio" attraverso una conoscenza procedurale (l'algoritmo che consente di tracciare il cerchio) che non attraverso una conoscenza dichiarativa (le coordinate di tutti i punti che rappresentano la figura geometrica).
n) Rilevare il quadro interpretativo con cui il soggetto si avvicina all'attribuzione di senso alle nuove conoscenze acquisite. Per capire come nuove conoscenze verranno interpretate da un soggetto, e incorporate nel suo modello mentale, oppure come nuovi modelli mentali verranno costruiti a partire dai modelli preesistenti, è possibile servirsi delle mappe cognitive per ricostruire il quadro interpretativo con il quale il soggetto si avvicina ai nuovi saperi. Ad esempio, un soggetto che vada per la prima volta al ristorante cinese, affronterà la situazione utilizzando, ad esempio, il frame "ristorante italiano", e costruirà il nuovo frame modificando quello precedente sulla base della sua esperienza in quella situazione.
o) Individuare i modelli mentali degli utenti delle interfacce. L'ergonomia dell'interfaccia è un elemento importante nella progettazione di prodotti telemediali per la formazione assistita dalla rete. Ad un'"ergonomia cognitiva", collegata alla strutturazione delle conoscenze nel prodotto ipermediale, deve essere collegata un'ergonomia dell'interfaccia utilizzata per proporre all'utente i prodotti per la formazione assistita dalla rete. Ergonomia dell'interfaccia significa proporre all'utente un ambiente in cui il sistema si comporti proprio come prevedono i suoi modelli mentali e non lo obblighi a svilupparne di nuovi "ad hoc". In fase di progettazione dell'interfaccia occorre individuare i modelli mentali con i quali gli utenti si accosteranno al prodotto e adeguare l'interfaccia ad essi. In altre parole, i modelli mentali che utilizza il progettista dell'interfaccia devono essere compatibili con quelli degli utenti, se si vuole mettere questi ultimi nelle condizioni migliori per poter operare corrette attribuzioni di significato.
In conclusione è possibile dunque affermare che i formalismi per rappresentare la conoscenza rivestono un ruolo cruciale nell'organizzazione dei materiali didattici per interventi di formazione assistita dalla rete. Il rapporto bidirezionale (in termini di interiorizzazione ed elicitazione) tra modelli mentali e mappe cognitive e l'utilizzo di queste nella strutturazione delle conoscenze nello spazio telematico è probabilmente una delle sfide più stimolanti che ci riservano gli anni a venire.

Bibliografia
Antonietti A., Psicologia dell'apprendimento. Processi, strategie e ambienti cognitivi, La Scuola, Brescia 1999.
Araceli Ruiz-Primo M., On the Use Of Concept Maps As An Assessment Tool in Science: What We Have Learned so Far, Revista electrònica de investigacion educativa, Vol 2, No. 1, Mayo 2000, http://redie.ens.uabc.mx/vol2no1/contenido-ruizpri.html
Ausubel D. P., Educazione e processi cognitivi. Guida psicologica per gli insegnanti, Franco Angeli, Milano 1978.
Bara B. G., Scienza Cognitiva, Bollati Boringhieri, Torino 1990.
Beritta C., Mappe concettuali e information technology, IS, anno VII, numero 3, Settembre 1999, http://iwn.it/is/directory/a99n03/Beritta.htm
Bion W. R., Apprendere dall'esperienza, Armando, Roma 1972.
Bruner J. S., Il linguaggio del bambino, Armando, Roma 1987.
Bruner J. S., La ricerca del significato. Per una psicologia culturale, Bollati Boringhieri, Torino 1992.
Bruner J. S., La cultura dell'educazione, Feltrinelli, Milano 1997.
Burattini E., Cordeschi R., Intelligenza artificiale, Carocci, Roma 2001.
Calvani A., Varisco B. M., Costruire/decostruire significati. Ipertesti, micromondi e orizzonti formativi, Cleup, Padova 1995.
Carletti A., Sviluppo di competenze e strategie per l'apprendimento, Atti del convegno "Costruire l'apprendimento, Costruire l'insegnamento", Oppi Edizioni, Milano 2002.
Cawley J. M., Zimmaro D. M., Van Meter P., Theodorou E. S., Validation of Concept Maps as a Tool to Predict Performance on Course Exams, 2001, http://espse.ed.psu.edu/suen/papers/ED101PAPER.HTM
Chi M. T. H., Glaser R., Farr M. J. (eds.), The nature of expertise, Lawrence Earlbaum Associates, Hillsdale (NJ) 1988.
Corbetta P., Metodologia e tecniche della ricerca sociale, Il Mulino, Bologna 1999.
Cornoldi D., Metacognizione e apprendimento, Il Mulino, Bologna 1995.
Fisher K. M., Wandersee J. H., Wideman G., Enhancing cognitive skills for meaningful understanding of domain specific knowledge, 2000, http://www.sci.sdsu.edu/CRMSE/Fisher_aaas2000.html
Friege G., Knowledge-Centred Problem Solving in the Domain of Physics, Institute for Science Education (IPN), Kiel 2001, http://www.summerschool.dk/esera/summerschool/sumsc98/4these/wing33.htm
Fum D., Intelligenza artificiale, Il Mulino, Bologna 1994.
Gaines B. R., Shaw M. L. G., Concept Maps as Hypermedia Components, University of Calgary 2001, http://ksi.cpsc.ucalgary.ca/articles/ConceptMaps/CM.html
Gallino L. (a cura di), Teoria dell'attore e processi decisionali, Franco Angeli, Milano 1992.
Goleman D., Intelligenza emotiva. Cos'è e perché può renderci felici, Rizzoli, Milano 1996.
Johnson-Laird P. N., Modelli mentali, Mulino, Bologna 1988.
Jonassen D. H., Objectivism versus Constructivism. Do we need a New Philosophical paradigm?, "Educational Technology Research and Development", 39 (3), 1991, pp. 5-14.
Jonassen D. H. (ed.), Handbook of Research on Educational Communications an Tecnology, Mac Millan, New York 1996.
Kremer R., Toward a Multi-User, Programmable Web Concept Mapping "Shell" to Handle Multiple Formalisms, Knowledge Science Institute - University of Calgary 2001, http://ksi.cpsc.ucalgary.ca/KAW/KAW96/kremer/kremer.html
Kulikauskas A., Tools for Organizing Thoughts, 2001, http://www.ms.lt/ms/projects/toolkinds/organize.html
Laudrillard D., Rethinking Universitary Teaching. A Framework for the Effective use of Educational Technology, Routledge, London 1993.
Lodrini T., Didattica costruttivista e ipermedia, Franco Angeli, Milano 2002.
Luccio R., Psicologia generale. Le frontiere della ricerca, Laterza, Bari 1998.
Lévy P. (1996), L'intelligenza collettiva. Per un'antropologia del ciberspazio, Milano, Feltrinelli.
Marradi A., Concetti e metodo per la ricerca sociale, Giuntina, Firenze 1987.
Mason L., Valutare a scuola. Prodotti, processi e contesti dell'apprendimento, Cleup, Padova 1996.
Meghnagi S., Conoscenza e competenza, Loescher, Torino 1992.
Minsky M., A Framework for Representing Knowledge, in Winston P. (ed.), The Psychology of Computer Vision, Mc Graw Hill, New York, 1975.
Novak J. D., Gowin D. B., Imparando a imparare, Sei, Torino 1989.
Novak J. D., L'apprendimento significativo. Le mappe concettuali per creare e usare la conoscenza, Erickson, Trento 2001.
Novak J. D., L'uso delle mappe concettuali per facilitare l'apprendimento in classe e a distanza, 2001a, http://wwwcsi.unian.it/educa/mappeconc/jdn_an.html
Novak J. D., The Theory Underlying Concept Maps and How To Construct Them, Cornell University 2001b, http://cmap.coginst.uwf.edu/info/printer.html
Noyd R., A Primer on Concept Maps, 1999, http://www.wsc.edu/frc/innovations.htm
Plotnick E., Concept Mapping: A Graphical System for Understanding the Relationship Between Concepts, ERIC Digest, June 1997, http://ericit.org/digests/mapping.shtml
Quaglino G. P. (1985), Fare formazione, Bologna, Il Mulino.
Re A., Ergonomia per psicologi, Raffaello Cortina, Milano 1995.
Ricciardi M., Agosti M., Melucci M., Ipertesti e information retrieval, Lecce 1999, Pensa Multimedia.
Rogers C., Libertà nell'apprendimento, Giunti e Barbera, Firenze 1972.
Rothkopf E. Z., Control of mathemagenic activities, in Jonassen D. H. (ed.), Handbook of Research on Educational Communications an Tecnology, Mac Millan, New York 1996.
Rye J. A., Concept maps and concept mapping, 2001, http://www.ed.psu.edu/ci/Papers/STS/gac-6/amapgd.htm
Salomon G. (ed.), Distributed cognitions. Psychological and Educational Considerations, Cambridge University Press, Cambridge 1993.
Schank R., Abelson R., Scripts, Plan, Goals and Understanding, Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale (NJ) 1977.
Searle J. R., Speech acts, Cambridge University Press, Cambridge (UK) 1969.
Shavelson R. J., Araceli Ruiz-Primo M., Windows into the mind, Stanford University 2000, http://www.enco-journal.com/news/not8.doc
Spiro R. J. e al., Cognitive Flexibility, Cosntructivism and Hypertext: Random Access Instruction for Advanced Knowledge Acquisition in Ill-Structured Domains, Columbia University 2002, www.ilt.columbia.edu/ilt/papers/Spiro.html
Tabossi P., Intelligenza naturale e intelligenza artificiale, il Mulino, Bologna 1998.
Taurino G., Cremieux E., Mappe cognitive e concettuali al computer, IS, anno VI, numero 3, Settembre 1998, http://www.iwn.it/is/directory/a98n03/taurino.htm
Taylor M. M., Néel F., Bouwhuis D.G. (eds.), The structure of multimodal dialogue, Elsevier North-Holland, Amsterdam 1989.
Trinchero R., Todaro P., Nuovi media per apprendere, Tirrenia, Torino 2000.
Trinchero R., Manuale di ricerca educativa, Franco Angeli, Milano 2002.
Trinchero R., Valutazione dell'apprendimento e formazione assistita dalla rete, in C. Coggi, A. Notti (a cura di), Docimologia, Pensa Multimedia, Lecce 2003.
Varani A., Emozioni, apprendimento e ipermedialità, in "Psicologia e scuola", n. 98, febbraio-marzo 2000.
Varani A., Modelli mentali e nuove tecnologie: interrelazioni didattiche, http://www.oppi.mi.it/equipe/IAD/pubblicazioni/articoli/
artVarani/Varani02modellimentali.htm
Varisco B. M., Alle radici dell'ipertestualità, in Calvani A., Varisco B. M. (a cura di), Costruire/decostruire significati. Ipertesti, micromondi e orizzonti formativi, Cleup, Padova 1995.
Varisco B. M., Grion V., Apprendimento e tecnologie nella scuola di base, Utet, Torino 2000.
Varisco B. M., Costruttivismo socio-culturale, Carocci, Roma 2002.
Wenger E.C., Communities of practice. Learning, meaning, and identity, Cambridge University Press, New York 1998.