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Ergonomia e apprendimento

13 settembre 2002 | di Claudia Conti L.T.E. - Università degli Studi di Firenze

L'ergonomia è un'area di ricerca multidisciplinare, che nasce con lo scopo di adattare la progettazione di oggetti e ambienti, alle esigenze psicofisiche dell'uomo. In ambito didattico, questo approccio "human centred" offre vari spunti di studio, specie per la programmazione e strutturazione di ambienti di apprendimento. Uno dei requisiti fondamentali per misurarne la qualità, è dato dal grado di usabilità, cioè la semplicità con cui l'utente riesce a familiarizzare e poi padroneggiare un certo sistema o prodotto, ai fini del raggiungimento dell'obiettivo preposto (efficacia), con il minimo sforzo attentivo (efficienza). Diventa perciò necessario modellare tale progettazione, in funzione delle dimensioni percettiva e cognitiva dell'utente, in modo tale da consentire un percorso ergonomicamente corretto. Di seguito, verranno fornite alcune sintetiche informazioni relative a teorie psicologiche che possono orientare alla strutturazione di ambienti didattici coerenti con un approccio ergonomico. Il carico cognitivo nell'elaborazione delle informazioni Sul versante psicologico, la teoria del carico cognitivo (Sweller, 1988) spiega come l'apprendimento avviene in modo più efficace se le condizioni di presentazione delle informazioni sono allineate il più possibile con le architetture cognitive umane. Si occupa, in sostanza, di trovare tecniche per ridurre il carico della memoria di lavoro, agevolando la conversione delle informazioni da quest'ultima, alla memoria a lungo termine. Il processo di acquisizione delle informazioni da parte dell'individuo, sfrutta varie funzioni del sistema nervoso centrale, in particolare quella mnemonica, rappresentata con il seguente diagramma di flusso George Miller nel 1956 rilevò nella memoria a breve termine – o memoria di lavoro -, una capacità limitata nella conservazione dei dati; poteva contenere solo sette, più o meno 2, elementi, "chunks of information". Considerato che risulta impossibile per il sistema cognitivo percepire contemporaneamente tutti gli stimoli presenti nell'ambiente, l'attenzione permette di selezionarne alcuni, destinati a superare la soglia percettiva per poi essere codificati a livello corticale. Quindi, ai fini dell'apprendimento, una presentazione troppo densa di informazioni, impedisce un passaggio efficace dei contenuti nella memoria a lungo termine. Ne consegue che, se nella prima fase di acquisizione di conoscenze, il carico di lavoro risulta troppo pesante, automaticamente verranno scartati o dimenticati dei dati, i quali potrebbero invece rilevarsi utili, in una fase successiva, per la risoluzione di un problema o la comprensione di un concetto. Altra funzione importante è quella di schema, introdotta da F. C. Bartlett nel 1932 come rete di unità conoscitive e loro collegamenti, propria di ogni soggetto ed atta a facilitare la "costruzione cognitiva" dei concetti. John Sweller (1988) nell'ambito della ricerca sul carico cognitivo, ha rivisto e definito gli "schemata" come delle strutture sofisticate che ci permettono di percepire, pensare e risolvere problemi; in pratica consentono di processare elementi multipli come singoli elementi, attribuendogli un significato. Questa funzione entra in gioco, nel passaggio delle informazioni dalla memoria di lavoro a quella a lungo termine, attraverso la combinazione di vari input informativi in schemi (vedi Fig. 1). Le informazioni contenute nel materiale didattico quindi devono essere prima processate dalla memoria di lavoro, perché abbia luogo l'acquisizione di uno schema; è per questo che l'instructional design deve puntare a ridurre il più possibile il carico cognitivo implicato in queste prime operazioni. Ogni schema si rinnova attraverso il processo di apprendimento, modificando la propria struttura di metabolizzazione dell'informazione. E' bene perciò avere chiaro il target a cui sottoporre una tipologia più o meno complessa di materiale didattico, perché è sulla base della quantità degli schemi posseduti dal soggetto in formazione, che possiamo identificare se è un esperto o un novizio nella decodifica e acquisizione degli argomenti presentati. L'interfaccia, per alleggerire il carico di lavoro ed essere interpretata rapidamente, deve puntare a tradurre le varie informazioni in fenomeni sensoriali adeguati ai recettori umani, sfruttando la cosiddetta "recognition over recall", ossia la capacità propria dell'essere umano di identificare le funzioni sulla base di un innesco ("affordance" J. J. Gibson 1979), piuttosto che sull'apprendimento e sul ricordo.

Teorie psicologiche di supporto alla strutturazione di materiale didattico, per la semplificazione del processo di apprendimento Per facilitare l'assimilazione e l'accomodamento delle informazioni nelle strutture cognitive umane, risulta utile considerare anche altre teorie che studiano come evitare un sovraccarico nel processo di apprendimento. La teoria del doppio codice di A. Paivio (1986) ad esempio, spiega come il sistema cognitivo umano riesce a trattenere le informazioni in entrata ed a richiamare quelle depositate nella memoria a lungo termine attraverso due tipi di codifica: una verbale e l'altra non-verbale. I due sistemi sono attivati in maniera indipendente, ma possono lavorare in parallelo, essendo interconnessi fra loro. Mentre le parole vengono decodificate e immagazzinate solo dal sistema verbale, le immagini subiscono una doppia metabolizzazione, sfruttando sia il canale verbale, sia il canale non-verbale. Il doppio codice in sostanza, rappresenta una sorta di garanzia per un'efficace recupero delle informazioni, grazie alla presenza di un maggior numero di tracce mnemoniche. Tutto ciò invita a strutturare il materiale didattico, sfruttando sia il testo scritto – con caratteristiche di astrazione e linearità – che il supporto di immagini correlate, caratterizzate da una forma più intuitiva di identificazione legata alla nostra esperienza visiva. Se adottiamo questa strategia, dobbiamo tenere presente la teoria della contiguità spaziale studiata da R. Mayer e R. Moreno (1999) in vari esperimenti in ambienti multimediali. Questi autori suggeriscono di impostare, nella presentazione di una pagina didattica o di un'interfaccia, la parte testuale sulla sinistra, affiancata da quella che è la figura di riferimento, oppure di presentarla immediatamente prima o dopo la parte di testo ad essa inerente. In questo modo l'utente, procedendo nella sua funzione di lettura, potrà saltare con lo sguardo in maniera rapida, cercando di trovare un riscontro nell'immagine, per semplificare e velocizzare la fase di ritenzione delle informazioni in maniera schematica e gerarchica. Così facendo, il processo di costruzione del significato sarà diretto dal testo e supportato e facilitato dalla figura affiancata. Non va dimenticato infatti, che per la comprensione di un grafico o un disegno non basta l'analisi percettiva dello stimolo, ma occorre un'analisi concettuale. Le figure possono essere tralasciate nel caso in cui il testo sia estremamente comprensibile o l'immagine contenga informazioni ridondanti rispetto a quelle contenute nella parte scritta. Occorre infatti, che ci sia una certa coerenza logica sia in quanto proposto nel testo, che nel legame tra quest'ultimo ed una sua immagine, per evitare anomalie nella regolarità strutturale. L'assenza di tutto ciò, provoca nel soggetto in formazione una certa dissonanza cognitiva (L. Festinger 1957), dovuta all'elaborazione di informazioni contrastanti fra loro, che rallentano ed ostacolano il processo di apprendimento, fino a soffocare lo stimolo della motivazione. Nel caso di un'interfaccia, è importante che gli stimoli visivi in rilievo (tipo hotwords o icone), presentino un legame semantico dipendente dalla loro funzione. Elementi come posizione, tipologia di carattere, grandezza, colore, forma, ecc., se legati da una conformità logica, riducono il carico cognitivo per l'utente, agevolando l'interazione. In sostanza, chi struttura il testo didattico deve essere in grado di guidare l'utente verso i passaggi cruciali da percorrere, per permettere e facilitare la padronanza dei nuovi concetti. Per far questo, non occorre stupire l'allievo con presentazioni spettacolari tipo "effetto Las Vegas", cedendo al primato dell'estetica, ma risulta utile adottare un approccio semplificativo, chiaro e schematico, magari cerchiando o evidenziando le "parole chiave", le quali in funzione dell'effetto von Restoff (1933) – dal nome della psicologa che per prima lo ha indagato – verranno memorizzate in maniera più immediata, fornendo un modello automatico di interazione (cfr. anche: Mental models di Johnson-Laird, 1983). Bibliografia Anderson J. R., Psicologia cognitiva e sue implicazioni, Zanichelli, Bologna, 1993. Bartlett F. C., Remembering, Cambridge University Press, Cambridge, 1932 Festinger L., A theory of cognitive dissonance, Stanford University Press, Stanford, 1957 Gibson J.J., The Ecological Approach to Visual Perception, Houghton Miffl, Boston, 1979 Gibson J.J., The theory of affordances, in R. Shaw & J. Bransford (eds.), Perceiving, Acting and Knowing. Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1977 Johnson-Laird P. N., Mental models, Harvard University Press, Cambridge, 1983 Mayer R. E., Multimedia learning, Cambridge University Press, 2001. Miller G. A., The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information, Psichological Review, 1956, n. 63, pp. 81 – 97 Miller P. H., Teorie dello sviluppo psicologico, il Mulino, Bologna, 1994, pp. 237 – 295. Moreno R., Mayer R. E., Cognitive Principles of Multimedia Learning: The Role of Modality and Contiguty, Journal of Educational Psychology, 1999, 2, pp. 319 – 334. Paivio A., Imagery and verbal processes, Lawrence Erlbaum, Hillsdale, NJ., 1986 Sweller J., Cognitive load during problem-solving: Effects on learning, Cognitive Science, 1988, n. 12, pp. 257 – 285 Tabbers H., Martens R. & van Merriënboer J., Multimedia instruction and Cognitive Load Theory: split-attention and modality effects, Educational Technology Expertise Centre – Open University of Netherlands, 2000. Von Restorff H., Analysis of processes in the memory trace on the effects of region-formation on the memory trace, Psychologische Forschung, 1933, n.18, pp.299 – 342


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