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Le simulazioni a scuola

18 febbraio 2003 | di Domenico Parisi Istituto di Scienze e Tecnologie della Cognizione Consiglio Nazionale delle Ricerche parisi@ip.rm.cnr.it

 

Vino vecchio in botti nuove
La maniera migliore per vedere come le potenzialità di apprendimento del computer siano oggi ancora quasi interamente non realizzate è esaminare da vicino quello che uno studente fa quando studia, cioè le attività che la scuola richiede allo studente e da cui la scuola si aspetta che lo studente impari. Queste attività sono oggi praticamente le stesse di quello che erano prima dell’avvento del computer e di tutte le tecnologie connesse.
Che cosa fa uno studente quando studia e impara?
- ascolta lezioni
- legge testi scritti
- prende appunti da lezioni o da testi
- ripete e memorizza testi
- produce testi
- fa esercizi
- risponde a domande dell’insegnante
- partecipa a discussioni

Che cosa hanno in comune tutte queste attività? Queste attività hanno in comune il fatto che lo studente interagisce con materiali simbolici, cioè sostanzialmente con le parole del linguaggio e, in qualche caso, con i simboli della matematica. Il ruolo di altre attività, di altri canali di comunicazione, comprensione e apprendimento, è del tutto marginale: lo studente vede qualche figura su un libro, guarda o più raramente disegna un grafico, una mappa, e poco altro. Al linguaggio è affidato il compito di trasmettere la cultura e di costituire il canale e il mezzo dell’apprendimento.

Questo è quello che succede nella scuola, letteralmente, da millenni. Che cosa è cambiato con l’arrivo delle nuove tecnologie, del computer, di Internet, ecc.? Quasi nulla. Con il computer, con Internet, con i CD multimediali, con l’e-learning, lo studente ancora legge testi, ascolta lezioni (tracce audio), prende appunti, sottolinea testi, li ripete e li memorizza, produce testi, fa esercizi, discute con gli altri studenti o con gli insegnanti, ecc. Ora fa queste cose in un contenitore nuovo e che naturalmente offre nuove possibilità: più figure, animazioni, ipertesti (scelta dell’informazione successiva), esercizi e test con risposta automatica, lezioni pre-registrate, possibilità di comunicare a distanza con gli insegnanti e con altri studenti. Ma le attività che compie lo studente per imparare restano sostanzialmente le stesse: sono tutte attività in cui lo studente manipola simboli, le parole del linguaggio e qualche volta i simboli della matematica. Perciò fino ad oggi l’uso delle tecnologie per l’apprendimento è stato soltanto un mettere vino vecchio in botti nuove. Le nuove tecnologie quasi sempre non sono altro che i vecchi materiali di apprendimento, cioè in pratica i testi linguistici, semplicemente messi in un contenitore nuovo.

Il risultato è che gli ipertesti, la multimedialità, gli ambienti di apprendimento cooperativo dell’e-learning, Internet, non è chiaro che effetti e risultati abbiano dal punto di vista dell’apprendimento, e soprattutto non è chiaro che permettano di apprendere meglio rispetto agli strumenti tradizionali, cioè ai libri, alle lezioni dell’insegnante e alle interazioni in classe. Ad esempio, l’e-learning, cioè l’apprendimento a distanza basato sul computer e su Internet, nella formazione professionale e adulta ha sicuramente il vantaggio di far risparmiare soldi rispetto all’apprendimento in presenza, ma a scuola non è chiaro quanto apprendimento produca se poi alla fine si basa su materiali di apprendimento tradizionali. L’impressione generale è che le nuove tecnologie, per come sono e sono usate oggi, abbiano l’effetto di destrutturare la vecchia scuola senza essere capaci di costruirne una nuova.
Ovviamente qualche vantaggio le botti nuove lo offrono, ma sono vantaggi di natura soprattutto organizzativa e economica, vantaggi che peraltro, come abbiamo detto, ci sono soprattutto nella formazione degli adulti, cioè universitaria, professionale, aziendale, piuttosto che nella scuola. La domanda è: dalle nuove tecnologie non ci si può aspettare di più?

Il linguaggio ha enormi possibilità e vantaggi come canale e strumento di apprendimento, e non è un caso che la scuola lo abbia usato fino ad oggi in modo praticamente esclusivo. è economico (tutti più o meno sanno produrre e capire il linguaggio, e senza usare strumenti complicati), si applica a ogni cosa, permette di portare la conoscenza e la comprensione a quel livello di astrazione, generalità, distacco dal contesto, possibilità di discussione e argomentazione con gli altri, che il vedere e il fare non raggiungono. Ma il linguaggio come canale praticamente unico di apprendimento ha anche svantaggi e limiti. Dal punto di vista della motivazione, specialmente con gli studenti di oggi, ha dei limiti che possono essere molto forti. Dal punto di vista della comprensione, può dar luogo a apprendimenti superficiali, puramente verbali, “appiccicati” e rapidamente dimenticati. Dal punto di vista dell’integrazione di quello che lo studente apprende con il resto della sua vita, può significare mancata integrazione, distacco e isolamento. è il superamento di questi limiti e di questi svantaggi del linguaggio come canale esclusivo di apprendimento che dobbiamo chiedere al computer, date le grandi e fortemente innovative potenzialità che il computer possiede per l’uso del vedere e del fare come canali non linguistici di apprendimento.

Vino nuovo: le simulazioni come strumento di apprendimento
Un tipo di vino nuovo che si può e si deve mettere nella botte nuova delle nuove tecnologie sono le simulazioni come strumenti di apprendimento.

Le simulazioni sono prima di tutto strumenti di ricerca per la scienza e di progettazione e realizzazione di artefatti tecnologici e di interventi sulla realtà (Parisi, 2000). Sono ipotesi, modelli, teorie, sui meccanismi e i processi che stanno dietro ai fenomeni e che spiegano i fenomeni. Queste ipotesi vengono tradotte in un programma di computer in modo che quando il programma “gira” nel computer, il programma riproduce i fenomeni, ce li fa vedere sullo schermo del computer mentre avvengono. Ma le simulazioni non sono soltanto un nuovo modo di esprimere o formulare le teorie e le ipotesi nella scienza, al di là dei due modi tradizionali che sono l’uso del comune linguaggio e l’uso dei simboli e delle formule matematiche. Le simulazioni sono anche laboratori sperimentali (virtuali). Una volta costruita, una simulazione ci permette di agire sui meccanismi e sui processi che stanno dietro ai fenomeni, sulle variabili e sulle cause del fenomeni, e di osservare le conseguenze di queste nostre manipolazioni. Questo è quello che succede nel laboratorio sperimentale, dove lo scienziato riesce a capire meglio i fenomeni perché li osserva in condizioni controllate, li manipola e osserva le conseguenze delle sue manipolazioni. E, come sappiamo, il metodo sperimentale ha permesso alla scienza di fare negli ultimi 3-4 secoli i grandi progressi che tutti conosciamo.

Le simulazioni non vanno confuse con le immagini e neppure con le animazioni o i “giochini” o gli esercizi al computer. Costruire una simulazione significa avere identificato un qualche modello di certi fenomeni, cioè delle ipotesi su quali sono le cause, i meccanismi e i processi che stanno dietro quei fenomeni e li fanno avvenire, cambiare nel tempo, influenzare altri fenomeni, ecc. Poi bisogna visualizzare in modo appropriato questi fenomeni, dove visualizzare significa anche e soprattutto rendere visibili entità, fenomeni, concetti e ipotesi, che non sono visibili nella realtà o sono addirittura astratti e quindi per definizione non visibili (ad esempio bisogna visualizzare non solo un circuito elettrico ma il concetto di elettricità). Infine bisogna creare una opportuna “interfaccia” (appropriata a ragazzi) mediante la quale lo studente possa interagire con la simulazione, cioè modificarne aspetti, manipolare variabili e condizioni, cambiare il valore dei parametri, osservare le conseguenze di queste sue azioni sui fenomeni, ottenere dati opportunamente sintetizzati in grafici e tabelle. Il Laboratorio di Vita Artificiale descritto in un altro articolo di questo newsletter fornisce un esempio concreto di questo tipo di attività.

I vantaggi che ci si aspettano dall’imparare interagendo con delle simulazioni corrispondono, con segno invertito, agli svantaggi di basarsi solo sul linguaggio come canale di apprendimento: maggiore motivazione degli studenti, migliore comprensione dei fenomeni e dei concetti da imparare, miglior ricordo e integrazione di quello che si è imparato. Ovviamente, se la scuola fino ad oggi (anche quando usa le nuove tecnologie) è una scuola che si serve per il 90% del linguaggio e solo per il 10% di altri canali di apprendimento, quello a cui bisogna puntare non è una scuola che inverte questi valori, abolendo o mettendo da parte il linguaggio, ma è una scuola che realizza un apprendimento equilibrato, diciamo così con un 50% di linguaggio e un 50% di vedere e fare. L’interazione eminentemente non linguistica dello studente con una simulazione deve essere integrata dal linguaggio verbale che arriva allo studente dai testi letti e dalle parole dell’insegnante, o anche dallo schermo di un computer. In questo modo, da un lato le parole possono essere riempite di significato e non restare soltanto parole, in quanto vengono associate con le cose viste e fatte nelle simulazioni (non si dimentichi che il bambino impara a parlare a uno-due anni in quanto usa e sente le parole usate in contesti di cose viste e cose fatte, e soltanto a scuola si pretende che il linguaggio viva da solo, senza l’accompagnamento dell’esperienza), e dall’altro le cose viste e fatte nelle simulazioni possono essere portare al livello della coscienza esplicita, dell’astrazione, del ragionamento e della discussione con gli altri, proprio in quanto vengono espresse linguisticamente.

Sarà facile mettere il vino nuovo delle simulazioni nella botte nuova delle nuove tecnologie? La risposta è no. Gli ostacoli sono molti. Ci sono ragioni economiche che si oppongono in generale alla produzione di buoni materiali di apprendimento per il computer. Le simulazioni, per essere fatte bene, costano, e per la scuola, sebbene nessuno lo ammetta apertamente, le comunità e i governi non sono disposti a spendere più di tanto. Ci sono ragioni culturali: le simulazioni sono innovazioni che cambiano profondamente le discipline tradizionali, e proprio per questo motivo la loro penetrazione nelle discipline scientifiche e nelle materie scolastiche sarà lenta. Le simulazioni richiedono competenze nello stesso tempo riguardanti le nuove tecnologie e le capacità cognitive umane, e queste due competenze raramente si trovano riunite nelle stesse persone. Le simulazioni sono strumenti di apprendimento eminentemente non linguistici, mentre il linguaggio rappresenta un pilastro della nostra tradizione culturale e della nostra scuola. Perciò creano diffidenza. Poi è innegabile che le simulazioni comportino una certa dose di automazione dell’apprendimento e quindi, per certi aspetti, una emarginazione degli insegnanti. Perciò gli insegnanti non le possono vedere di buon occhio. Ovviamente, gli insegnanti con le simulazioni non vengono eliminati ma cambia la loro figura professionale, il loro ruolo, i loro compiti, le competenze che debbono possedere. Ma questi cambiamenti sono un altro ostacolo all’uso delle simulazioni a scuola.

Riferimenti bibliografici
Antinucci, F. La scuola si è rotta. Bari, Laterza, 2002
Parisi, D. Scuol@it. Come il computer cambierà il modo di studiare dei nostri figlio. Milano, Mondadori, 2000
Parisi, D. Simulazioni. La realtà rifatta nel computer. Bologna, Il Mulino, 2001


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