La fisica dell'apprendimento: l'interesse.

(Fonte Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching)

Allo scopo di verificare se esistono lavori sperimentali sui sistemi pedagogici con riferimento alla fisica ho consultato un po' di letteratura scientifica in merito.

Per esempio, uno studio di R. Hake (1998) su 6452 studenti ha mostrato che l'utilizzo di un cosiddetto interactive-engagement (IE, impegno interattivo) forniva un miglioramento ai test di valutazione doppio (<g_IE-ave>=0,48+/- 0,14) rispetto all'insegnamento tradizionale (T) che non faceva quasi uso di IE (<g_T-ave>=0,23+/- o,o4) (g=gain). Per interactive-engagement si intendono quei metodi che coinvolgono lo studente in attività dirette e pratiche e che forniscono un feedback immediato attraverso la discussione con altri studenti o con gli insegnanti. Per insegnamento tradizionale si intendono invece gli strumenti classici di educazione, basati su letture passive da parte degli studenti e su esercitazioni di laboratorio preconfezionate.

Un altro studio, condotto da due ricercatori canadesi (D. Amrani, P. Paradis 2010) mostra come l'utilizzo del computer nel collezionare dati nello studio del Moto Armonico Semplice contribuisca a migliorare l'apprendimento, facilitando la collezione e l'analisi dei dati in tempo reale. Gli autori ritengono che l'utilizzo del computer serva anche a stabilire una relazione più stretta tra teoria e dati osservativi. Inoltre rimarcano il ruolo attivo, mediato dagli strumenti digitali, nella comprensione dei fenomeni studiati.

(Fonte Asia-Pacific Forum on Science Learning and Teaching)

Ancora, uno studio realizzato da due ricercatori americani (Aravind, Heard 2010) mostra come una simulazione con un'applet java sia utile alla comprensione del moto circolare e li renda in grado di risolvere dei test di controllo eseguiti al termine delle lezioni (il 73,5 % degli studenti -N=47- risolve il problema, il 12,2 % comprende i termini del problema ma sbaglia i calcoli e il 14,3 % non è in grado di impostare correttamente il problema).

Vi è inoltre il sistema della Fisica per concetti sviluppata dal fisico americano Paul Hewitt, basata su un approccio non matematico, utilizzando analogie e situazioni del mondo reale, insomma costituendo una solida base intuitiva e pratica sulla quale innestare il processo formale.

Per finire, alcune considerazioni sulle strategie di apprendimento e sul ruolo svolto da vari fattori.

Un lavoro di Schraw et al. del 2001 prende in considerazione i metodi per accrescere l'interesse in classe. In una veloce ricostruzione storica fissa tre momenti essenziali del percorso teorico verso questo traguardo:

Dewey (1913) è stato uno dei primi a sottolineare il ruolo dell'interesse nell'apprendimento, differenziandolo dallo sforzo, e assegnando all'interesse in sé il ruolo fondamentale nell'approfondimento. Egli basava questa convinzione su due assunti, innanzitutto che in classe dovessero essere presenti interessi di natura intellettuale e che questi interessi dovessero essere favoriti in ogni modo, presentando una varietà di strumenti cognitivi che stimolassero il senso di sfida e anche l'autonomia degli studenti.

In seguito, Kintsch (1980) distinse due generi di interesse, quello emotivo e quello cognitivo. L'interesse emotivo si manifesta quando il soggetto prova forti emozioni, per esempio esaltazione o disgusto, e secondo l'autore si ritrova più facilmente in quelle tematiche che riguardano vita, morte, sesso e così via. L'interesse cognitivo è quello che rende interessanti dei testi che altrimenti sarebbero normali, ma che invece sono utili allo sviluppo strutturale del testo stesso.

Schraw continua fornendo un elenco di punti che la ricerca successiva ha consolidato attraverso una serie di studi empirici sull'interesse:

• l'interesse è correlato positivamente all'attenzione e all'apprendimento
• è variabile da un individuo all'altro
• è stimolato da vari fattori, fra i quali conoscenza precedente, contenuti inaspettati, struttura del testo e obiettivi del lettore (ai quali aggiungerei anche il recente aumento della difficoltà di lettura).

Nel proseguimento delle ricerche si arriva agli anni novanta del secolo scorso in cui viene posta una struttura teorica basata sul differenziamento tra due forme di interesse: interesse personale e interesse situazionale (Renninger et al. 1992).

Il maggior numero di ricerche svolte sul secondo aspetto, l'interesse situazionale, e la sua presunta maggiore malleabilità, ne fa un punto fondamentale di ricerca per lo sviluppo delle migliori strategie di insegnamento. Tra i punti importanti che influiscono sull'interesse situazionale vi sono anche i fattori scolastici. Per esempio, Deci (1992) dimostra che nella classe in cui si promuovono autonomia e scelta, aumentano la motivazione intrinseca e l'interesse situazionale e Sansone et al. (1992) mostrano che se si lasciano gli studenti rendere più complessi dei compiti noiosi, ugualmente aumenta l'interesse.

Può essere letto questo interesse situazionale come un succedaneo dell'interesse personale? È ovviamente più complicato intervenire internamente sul soggetto per modificarne l'atteggiamento nei confronti di un compito che non esternamente, perciò si può sostituire questo intervento modificando l'ambiente nel quale avviene il compito, rendendolo più interessante. L'aspetto fondamentale non muta. Anche la distinzione in interesse emotivo e interesse cognitivo è leggermente imprecisa: noi sappiamo che è possibile provare lo stesso coinvolgimento emotivo quando si è, per esempio, vicini ad un'importante scoperta scientifica di quando si è a contatto di situazioni fondamentali per la nostra vita. La differenza essenziale, per me, è che nel caso dell'interesse emotivo, l'emozione è sia meccanismo con cui si manifesta un contenuto che contenuto stesso mentre nell'interesse cognitivo l'emozione è il meccanismo con cui si manifesta un contenuto diverso.

Sembra dunque che il percorso si dimostri circolare, ritornando alle prime mosse: apprendimento e interesse vanno a braccetto, se mancano le risorse interne per interessarsi a qualcosa l'ambiente può fare molto per supplirvi. James Bach dimostra cosa potrebbe fare un soggetto motivato e lasciato in totale libertà, ma ovviamente l'anarchia, in questo importante settore della nostra vita, sarebbe leggermente azzardata.

Vi è infatti un legame forse inscindibile tra un apprendimento ben riuscito e l'educazione di un individuo. L'educazione è qualcosa che va al di là della mera conoscenza dei fatti, l'educazione è un atteggiamento. A causa della difficoltà di modifica di atteggiamenti instaurati è conveniente integrare autonomia e disciplina perchè non solo ciò che si può fare è conoscenza ma anche quello che non si può fare.

Richard R. Hake, Interactive-engagement versus traditional methods: A six-thousand-student survey of mechanics test data for introductory physics courses, Am. J. Phys., Vol. 66, No. 1, 1998

D. Amrani, P. Paradis, Use of Computer-Based Data Acquisition to Teach Physics Laboratories: Case study- Simple Harmonic Motion, Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol. 4, No. 3, Sept. 2010 
 

V.R. Aravind, J.W. Heard, Physics by Simulation: Teaching Circular Motion using Applets, Lat. Am. J. Phys. Educ. Vol, 2010 

 

Gregory Schraw, Terri Flowerday, and Stephen Lehman, Increasing Situational Interest in the Classroom, Educational Psychology Review, Vol. 13, No. 3, 2001

Dewey, J. (1913). Interest and Effort in Education, Riverside Press, Boston, MA.

Kintsch, W. (1980). Learning from text, levels of comprehension, or: Why anyone would read a story anyway. Poetics 9: 87–89.

Deci, E. L. (1992). The relation of interest to the motivation of behavior: A self-determination theory perspective. In Renninger, A., Hidi, S., and Krapp, A. (eds.), The Role of Interest inLearning and Development, Erlbaum, Hillsdale, NJ, pp. 43–70.

Renninger, K. A. (1992). Individual interest and development: Implications for theory and

practice. In Renninger, A., Hidi, S., and Krapp, A. (eds.), The Role of Interest in Learning

and Development, Erlbaum, Hillsdale, NJ, pp. 361–395.

Sansone, C.,Weir, C., Harpster, L., and Morgan, C. (1992). Once a boring task always a boring task? Interest as a self-regulatory mechanism. J. Pers. Soc. Psychol. 63: 379–390.