Analisi e studio su
Annette Karmiloff-Smith
OLTRE LA MENTE MODULARE
Una prospettiva evolutiva sulla scienza cognitiva
Bologna, Il Mulino, 1995
(orig.: Cambridge, Massachusetts Institute of Technology, 1992)
Parte III di 5
Il bambino come fisico
Piaget sosteneva che durante i primi 12 mesi l’infante non afferra la permanenza dell’oggetto e manca della conoscenza delle leggi fisiche che vincolano il comportamento degli oggetti.
I piagetiani considerano la conquista della permanenza dell’oggetto come una delle prestazioni fondamentali dell’intelligenza sensomotoria, sostenendo che la progressiva costruzione dell’oggetto come permanente soggiace a tutti gli sviluppi successivi, quali la conservazione della sostanza, del peso e del volume.
Stando alla teoria piagetiana, la successiva capacità di ragionare su proprietà fisiche (sostanza, peso, gravità, comprimibilità, l’essere animato o inanimato) dipende dal progressivo sviluppo della logica delle operazioni concrete.
In netto contrasto con ciò, un innatista sostenitore di processi dominio-specifici direbbe che dai primissimi mesi di vita il piccolo è vincolato da un certo numero di principi base dominio-specifici circa la permanenza degli oggetti e una serie di loro proprietà distintive.
Le indagini effettuate da E.S. Spelke (1988, 1990) suggeriscono che gli infanti arrivano a percepire gli oggetti analizzando configurazioni superficiali nello spazio tridimensionale e seguendo il movimento continuo dell’immagine. In netto contrasto con la posizione piagetiana, Spelke dunque afferma che una qualche forma di permanenza dell’oggetto deve essere operante fin dall’inizio.
Gli infanti memorizzano conoscenze sul mondo degli oggetti con una finezza ben maggiore e in una fase ben più precoce di quanto afferma la teoria di Piaget.
Gli esperimenti di Spelke mostrano che neonati di 3-4 mesi sono in grado di trarre inferenze sulla base dell’input percettivo.
Oltre ad affrontare il problema della percezione degli oggetti nei bambini, Spelke ha indagato la comprensione infantile del comportamento degli oggetti. Gli infanti sembravano manifestare una sensibilità alla violazione di un principio di sostanza degli oggetti, trovando sorprendente che un oggetto solido potesse passare attraverso ((illusione ottico/percettiva)) un altro.
È risultato che a 4 mesi nono si sa nulla dei principi che governano la gravità, perché i bambini non mostrano alcuna sorpresa quando l’oggetto si ferma a mezz’aria. Ma infanti di 6 mesi manifestano sguardi significativamente più lunghi se un oggetto che, cadendo, non continua la sua traiettoria in assenza di una superficie di appoggio.
I piccoli sono capaci di rappresentare la persistente esistenza degli oggetti fuori dalla loro vista e di fare inferenze sulla base di tali rappresentazioni.
Secondo Spelke la conoscenza dei principi fisici è in parte specificata in modo innato, in parte appresa durante la prima infanzia attraverso gli stessi meccanismi che vincolano l’iniziale percezione degli oggetti.
Se a 3-4 mesi gli infanti manifestano dunque una notevole quantità di conoscenze circa la persistente esistenza degli oggetti, la loro precisa collocazione e i principi che governano il loro comportamento, e se a 7 mesi hanno appreso nuovi fatti sulla fisica, perché mai i bambini di 9 mesi non riescono a individuare un oggetto che è stato appena nascosto dietro a uno schermo? I dati sui bambini di 3-4 mesi suggeriscono che una conoscenza della persistenza oggettuale è rappresentata nella loro mente.
Stando ad A. Diamond (1985), le difficoltà che si incontrano a 9 mesi con i compiti di ricerca manuale necessitano di essere spiegate in termini di maturazione: per un corretto comportamento motorio si deve attendere lo sviluppo della corteccia prefrontale. È chiaro che dobbiamo ricorrere a qualche componente innata nella mente infantile, di fronte all’evidenza di come essa elabora e interpreta le informazioni sul mondo fisico.
Il modello RR postula che la conoscenza debba essere rappresentata esplicitamente almeno a livello E1, affinché abbia status teorico per un soggetto conoscente.
È probabile che i quattro princìpi di: “avere confini”, coesione, rigidità e assenza di azione a distanza, operanti precocemente nella percezione degli oggetti, siano in forma di procedure per rispondere a stimoli ambientali, basate su rappresentazioni di livello I.
La conoscenza di bambini più grandi ha status teorico: i bambini più grandi sono dei teorici e non semplicemente degli induttivisti.
I bambini più piccoli non hanno teorie. All’inizio gli infanti usano informazioni coerentemente organizzate sugli oggetti, per rispondere in modo appropriato agli stimoli esterni, ma, nonostante tale coerenza, non si può ancora parlare di una “teoria”.
Il modello RR postula che non ogni costruzione di teorie deriva direttamente dalla codifica linguistica. Un’altra via che i bambini seguono spontaneamente per arrivare a teorizzare sul mondo fisico coinvolge un processo interno di ridescrizione rappresentazionale, che astrae conoscenze già acquisite dal bambino interagendo con l’ambiente.
J.M. Mandler e P.J. Bauer (1988) hanno fornito a infanti di 12 mesi una serie di giocattoli, rappresentanti animali e veicoli, con cui giocare. Il modo in cui gli infanti raggruppavano i giocattoli non si basava sulla similarità percettiva, ma su quella concettuale tra il (potenziale) movimento animato o inanimato – la sola caratteristica che avrebbe potuto portare gli infanti a categorizzare giocattoli di plastica simili in due insiemi distinti.
La distinzione concettuale non sta nell’input visivo, ma si basa su differenze fondamentali tra le potenzialità delle due classi relativamente al movimento.
I neonati non sono sensibili a violazioni della legge di gravità, ma già a 6 mesi mostrano sorpresa se un oggetto si ferma a mezz’aria senza poggiare su una superficie di sostegno.
Nell’esperimento, a bambini di età compresa fra 4 e 9 anni si chiedeva di bilanciare una serie di blocchetti differenti (con baricentro spostato rispetto al centro di simmetria) sopra un supporto metallico. I bambini di 4 e 5 anni eseguono il compito con estrema facilità. Al contrario, i bambini di 6-7 anni collocano ogni blocchetto sul suo asse di simmetria e sembrano incapaci di bilanciarlo. I bambini di 8-9 anni riuscivano a mettere in equilibrio tutti i diversi tipi di blocchetti, così come faceva il gruppo dei più piccoli.
I bambini di 4 anni sono sensibili esclusivamente a informazioni provenienti dai dati osservabili e trattano ciascun blocchetto come un nuovo problema. Al fine di trovare il punto di equilibrio sfruttano la retroazione propriocettiva, sia positiva che negativa, circa la direzione di caduta. Le informazioni ottenute dall’equilibrazione di ogni singolo blocchetto sono immagazzinate in modo indipendente, senza collegamenti con quanto si è verificato nei tentativi precedenti o successivi. Questa fase, guidata dai dati, è supportata da rappresentazioni di livello I.
I bambini trattavano semplicemente il bilanciamento dei blocchetti come una serie di problemi isolati. Le loro azioni erano mediate dallo sforzo di conseguire la padronanza comportamentale.
A differenza di ciò, il comportamento di bambini di 6 anni è mediato da una teoria-in-atto che è in formato E1 ma non ancora esplicitabile verbalmente in formato E2/3. Per bambini di 6 anni, che utilizzano un output motorio, la prima rappresentazione E1 è anch’essa vincolata alla simmetria.
La ridescrizione è un processo interno che non è dovuto a una maggiore esperienza. Infatti, non è solo estraendo nuove informazioni dall’ambiente esterno che i bambini passano dal livello I a formati rappresentazionali superiori, per arrivare infine a una teoria. Essi analizzano le loro rappresentazioni interne di dati, precedentemente registrati in modo indipendente, ed elaborano una teoria a partire da regolarità significative che riscontrano nei dati immagazzinati. La teoria continua a non essere messa in dubbio per un periodo di tempo sorprendentemente lungo. I bambini cercano piuttosto un errore nel proprio comportamento. Quando un blocchetto di quelli col peso aggiunto viene appoggiato lungo l’asse di simmetria e cade, non fanno altro che rimetterlo centrato – ma con molta più delicatezza!
In momenti diversi dello sviluppo i bambini privilegiano ora i dati ora la teoria. Nel microdominio in esame, il fatto che un blocchetto con peso aggiunto abbia un equilibrio fuori centro costituisce una retroazione positiva per i bambini più piccoli, in quanto si accorda con il loro scopo. Invece, lo stesso stimolo costituisce una retroazione negativa (un blocchetto bilanciato) per i bambini più grandi che si attengono alla teoria del centro geometrico. In modo analogo, il fatto che un blocchetto cada se appoggiato fuori centro costituisce una retroazione negativa per i più piccoli, mentre lo stesso stimolo costituisce una retroazione positiva per bambini un po’ più grandi, in quanto un tentativo mancato di equilibrare un oggetto fuori centro conferma la loro teoria del centro geometrico. Gli stessi stimoli possono rappresentare dati diversi per bambini di età diversa.
All’età di 8-9 anni i bambini riescono effettivamente a mettere in equilibrio blocchetti dal peso asimmetrico, riproponendo il comportamento del gruppo più giovane.
È importante notare come il bambino di 6 anni conservi le rappresentazioni di livello I. La costruzione di una teoria inizia a partire da rappresentazioni E1 esplicitamente specificate, ma non esige un’immediata codifica linguistica.
Riepilogando, i bambini non sono soltanto dei solutori di problemi. Rapidamente diventano generatori di problemi e passano da azioni riuscite, guidate dai dati, ad azioni mediate da teorie e spesso non influenzate da retroazioni ambientali.
I bambini sviluppano costantemente teorie; inoltre, semplificano e unificano i dati in ingresso per conformarli alle loro teorie. Ciò accresce e al tempo stesso diminuisce le potenzialità di apprendimento. Le teorie mettono in grado il bambino di fare predizioni, perché si riferiscono in modo coerente e stabile a numerosi eventi all’interno di un microdominio. Ma, al fine di preservare le teorie che hanno adottato, i bambini trattano quelli che sarebbero dei controesempi come mere anomalie, inventano o ignorano dati, al fine di salvare la teoria in pericolo.
Il bambino come matematico
Piaget assumeva che tutti gli aspetti del numero fanno parte dello sviluppo cognitivo generale e sono il risultato in primis dell’intelligenza sensomotoria nella sua generalità e poi del coordinamento di seriazione e classificazione.
Ma l’idea piagetiana della conservazione del numero non coincide con l’apprendere a trascurare la configurazione spaziale o a riconoscere che l’aspetto visivo di due allineamenti statici è irrilevante per il numero. La conservazione implica una specifica attenzione alle trasformazioni e il ragionamento su di esse.
S.A. Gelman sostiene che alcune conoscenze sul numero, come quelle relative alla corrispondenza biunivoca, sono presenti fin dalla prima infanzia.
Le predisposizioni innate indirizzano l’infante a focalizzare in modo selettivo l’attenzione su quegli input che sono pertinenti a ciascun particolare dominio. Ciò non implica necessariamente che l’infante parta già dotato di un modulo per il numero. Le predisposizioni innate forniscono piuttosto dei vincoli per mezzo dei quali computare gli input inerenti al numero.
La correlazione trans-modale esiste anche nel dominio numerico. Risulta che infanti di 6-8 mesi possono individuare una corrispondenza numerica fra un insieme di unità visibili e un insieme di unità udibili; vale a dire, sono in grado di eseguire un confronto trans-modale, pertinente alla numerosità di ciascuna configurazione.
Inoltre, infanti di appena 12 mesi possono disporre in ordine insiemi di cardinalità diversa e tener conto di cambiamenti introdotti in modo surrettizio nel numero degli elementi di un insieme atteso.
Come S.A. Gelman ha ripetutamente argomentato, ciò significa che il numero è un’importante caratteristica dell’ambiente esterno a cui l’infante è sensibile.
È essenziale tenere presente che nei neonati e negli infanti fino a 6-8 mesi questa capacità è confinata a numeri fino a 3 e viene meno per numeri più grandi. Ciononostante, possiamo concludere che una predisposizione verso dati numericamente rilevanti è costitutiva dell’architettura della mente umana. Tale predisposizione orienta l’attenzione dell’infante e fa sì che rappresentazioni pertinenti al numero siano memorizzate in vista di una successiva ridescrizione rappresentazionale. Sembrerebbe, dunque, che i bambini non partano da un’indifferenziata nozione di “molti” o “pochi” né utilizzino processi esclusivamente percettivi per computare molteplicità numeriche. Fin dall’inizio essi utilizzano principi pertinenti al numero, i quali vincolano l’apprendimento successivo.
I principi innatamente specificati, che Gelman e Gallistel postulano, costituiscono una serie di vincoli su come si impara a contare.
- Il primo principio – la corrispondenza biunivoca – può essere già all’opera nei neonati e negli infanti quando distinguono file di diversa numerosità.
- Il secondo principio rimanda a un ordinamento stabile. È il caso di un bambino che conti “uno, tre, sette, dieci” per enumerare un gruppo di quattro oggetti.
- Il principio di indifferenza dell’oggetto.
- Il principio di indifferenza dell’ordine: i principi di indifferenza dell’oggetto e dell’ordine stabiliscono che si può contare qualunque tipo di oggetti e che l’ordine in cui sono contati oggetti diversi in un dato insieme è irrilevante per il loro valore cardinale.
- Il principio di cardinalità stabilisce che, in qualunque particolare enumerazione, soltanto l’ultimo termine rappresenta il valore cardinale dell’insieme.
Anche se l’infante può partire con predisposizioni e principi, specificati fin dalla nascita, che ne guidano l’attenzione verso fattori pertinenti al numero, molto resta da apprendere durante i primi anni di vita, in modo che i principi iniziali acquistino un più ricco significato, nonché una maggiore flessibilità di impiego. Ciò richiede il processo di ridescrizione rappresentazionale. …
Un punto importante dello sviluppo consiste, prima, nel raggiungere la padronanza comportamentale, e poi nel ridescrivere le procedure efficaci, in modo che si possano isolare le loro componenti una per una. (154) …
R. Gelman ed E. Meck (1986, 1990) hanno chiarito che i bambini molto piccoli tengono distinto l’insieme delle parole per contare (“uno”, “due”, “tre”) dall’insieme delle etichette per gli oggetti (“gatto”, “cane”, “cucchiaio”) e usano le une o le altre nei contesti appropriati. Gelman e Meck sostengono che il compito di chi apprende è facilitato dal fatto stesso che differenti principi innati e preferenze attentive soggiacciono ai domini del linguaggio e del numero.
Gelman conclude che è sulla base di principi di irrilevanza all’oggetto e di ordinamento stabile – molto diversi dai principi che governano la categorizzazione – che i bambini inferiscono che i termini numerici non sono nomi degli oggetti ma contrassegni per contarli.
L’incapacità di “conservare” è interpretata dai piagetiani come la mancanza di un insieme coerente di principi pertinenti al numero. Per Gelman e Gallistel, al contrario, il bambino pre-scolare possiede un insieme coerente di principi per operare sui dati rilevanti al numero; ciò che manca al bambino piccolo (e va imparato) è la rappresentazione algebrica, più astratta, di questi principi.
Il modello RR postula che il passaggio ai concetti algebrici si impernia sulle rappresentazioni interne del bambino.
Innanzitutto bisogna che sia definita esplicitamente l’operazione di corrispondenza biunivoca, implicita nel contare. Il principio intrinseco nella procedura deve quindi venire astratto, ridescritto e rappresentato in un formato diverso, indipendente dalla codificazione procedurale.
La ridescrizione della conoscenza in formati sempre più espliciti, che alla fine mettono in grado il bambino di fornire una giustificazione verbale, è il cuore del modello RR e del modo in cui questo spiega il successivo sviluppo, da parte del bambino, di teorie intuitive su differenti domini.
Possiamo attribuire agli animali e al neonato umano un processo di conteggio che a molteplicità numeriche associa stati dell’organismo che produce le rappresentazioni, mentre invece attribuiremo ai bambini, in età prescolare e a quelli più grandi, un processo di computo che a molteplicità numeriche associa insiemi di simboli.
Sembra, comunque, che gli animali siano spesso imprecisi circa la rappresentazione delle molteplicità numeriche, perché fondano i loro giudizi sulla grandezza. Invece di usare il numero per rappresentare la grandezza, l’animale usa la grandezza per rappresentare il numero.
Il modello RR stabilisce che l’informazione pertinente al numero, già disponibile a bambini molto piccoli (e altre specie), è implicita nelle procedure per elaborare l’input ambientale. Solo nel caso dell’essere umano i componenti di tale conoscenza vengono in seguito a essere esplicitamente definiti e sono disponibili come dati; ciò richiede un processo di ridescrizione, di modo che l’informazione sui principi di ordinalità e di biunivocità diventa disponibile in formato E1. È soltanto per mezzo di queste ridescrizioni che poi si costruisce la conoscenza matematica.
Immagine di Copertina tratta da Algor Education.
Mario Bruno 