Lezione del 26 novembre 2001

• Il significato di "realtà virtuale" per l'apprendimento e la didattica. Per comprenderne il senso bisogna partire di nuovo dalla definizione di razionalità estrema vista nelle lezioni precedenti e da questa passando alla definizione di "libertà" che è lo scopo finale di ogni processo educativo: rendere il ragazzo, lo studente capace di essere libero, ossia operare liberamente delle scelte secondo ragione. Che cos'è libertà, per Parisi? "è quella capacità razionale di prevedere le conseguenze delle proprie azioni e di agire di conseguenza, e di agire in modo conforme ad un progetto razionale ricavato dal calcolo di tali conseguenze".

• "Realtà virtuale" è uno strumento per educare a tale libertà, indica infatti un ambiente di azione, logica e di esperienza, nel quale il discente è invitato a operare scelte, a controllare gli effetti di tali scelte, ad errare e ad apprendere, tramite un processo di "congetture e confutazioni" (R. Popper), a prevedere le scelte giuste da fare in futuro.

• In tal modo, l'educazione e la formazione che si avvalgono del computer non si appiattiscono sulle forme di trasmissione del sapere proprie della cultura di massa, ma adoperano la macchina intelligente a fini altamente formativi, per fini di cultura "alta". Parisi osserva al proposito che il computer non può essere considerato un mezzo di comunicazione di massa come gli altri (televisione, radio ecc.), può anche diventarlo ma non è solo questo, per tre ragioni (pp. 61-62).

1°/ ovvio: è uno strumento che non lascia inattivo l'utente, ma ne stimola l'operatività e l'intelligenza;

2°/ permette di, anzi obbliga a scegliere quale CD comprare, dove andare a cercare in Internet il sito giusto, quale software è preferibile utilizzare per questo o quel fine ecc. il che consente all'utente di conseguire sempre un'esperienza unica, differenziata e individualizzata, diversa da quella degli altri utenti;

3°/ Il diverso quadro economico nel quale il computer opera (relativa assenza di sponsor, pubblicità ecc.)

Esistono varie forme di interattività didattica utente-computer, che consentono di realizzare un apprendimento volto ad una formazione alla libertà :

1. scrivere usando il word-processor, utilizzandone tutte le funzione più note;
2. leggere usando un testo "aumentato" da comando interni che alla sollecitazione dell'utente risponda aggiungendo informazioni, suggerimenti di parole, domande rivolte a noi per controllare se facciamo le inferenze giuste ecc.
3. attraverso esercizi sotto forma di test a risposta multipla (del tipo del questionario d'ingresso proposto in questo corso), con il sistema di javascript;
4. creare e navigare in ipertesti multimediali e/o giocare con videogiochi che sollecitano la razionalità strategica dell'utente;
5. si può infine imparare programmando la macchina ,con programmi molto semplici per la didattica; facendo evolvere un robot fisico o simulato;
6. infine, s'impara navigando su Internet apprendendo ad attingere all'immensa riserva di informazioni e di dati che la rete delle reti offre.

–  Parisi si concentra infine su una specifica modalità di apprendimento al computer, quella che offre l'uso delle simulazioni. La simulazione oltre ad essere uno strumento degli scienziati e dei ricercatori per conoscerla e prevederla simulandola, può diventare un ottimo ambiente di apprendimento : "avendo a disposizione una simulazione di un qualche fenomeno della realtà, lo studente interagisce con la simulazione, cioè ne osserva i risultati, ne modifica variabili e parametri e osserva le conseguenze dei suoi interventi, e nel farlo è gradualmente condotto verso la comprensione del fenomeno in questione (…) la simulazione come metodo di apprendimento può essere applicata a ogni sorta di fenomeno, a ogni sorta di materia scolastica: scienze, storia, geografia, matematica, scienze sociali" (p. 64). Rinvio al problema delle nuove figure professionali scolastiche, da affiancare a quella dell'insegnante unico della materia..

– C'è una differenza tra il concetto generale di "interattività" e l'interattività consentita da un simulazione; la prima è di tipo generico e diffuso: che lavora facendo funzionare una macchina, interagisce in ogni momento con essa; nel caso del computer per l'apprendimento, l'interattività avviene con le semplici immagini. L'interattività propria di una simulazione al computer avviene con quello che sta dietro le immagini. "Dal punto di vista quantitativo, agendo sulla realtà l'individuo scopre aspetti che gli resterebbero nascosti e sconosciuti se si limitasse ad osservarla senza fare nulla. Dal punto di vista qualitativo, osservando in che modo la realtà risponde alle sue azioni variate sistematicamente, riesce a individuare i meccanismi e i processi che stanno dietro i fenomeni, cioè impara non solo a conoscere la realtà ma anche a capirla" (p. 75).

• Giorno e notte, estate e inverno.

L'esempio di una bambina che deve apprendere come funziona il sistema solare. L'efficacia della visualizzazione e dell'operatività consentita da un software su computer è lampante.

• Due modi di imparare

Attraverso il linguaggio e attraverso l'esperienza.

• I limiti dell'imparare attraverso l'esperienza

Sono molti gli aspetti e fenomeni della realtà di cui semplicemente non possiamo fare esperienza diretta, nel senso che non possono essere osservati direttamente con i nostri occhi e gli altri sensi (p. 76):

a) ciò che accade o è accaduto troppo lontano da noi nello spazio e nel tempo

b) ciò che è troppo grande o troppo piccolo

c) ciò che dura troppo a lungo, più della nostra vita

d) ciò che è astratto, non percepibile coi sensi

e) ciò che non può subire una nostra azione diretta

• I limiti dell'imparare attraverso il linguaggio

1. Preponderanza della tradizione
2. Incompletezza e segmentazione del reale
3. Mnemonicità di parole ma non di concetti
4. Esclusività del rapporto pedagogico e selezione di pochi
5. Logocentrismo : lontananza dalla natura delle tecniche imperanti in società e nuove esclusioni
6. Alto livello di motivazione astratta
7. Necessità, sempre, di ottimi insegnanti.

• Entra inscena il computer

Simulare la realtà significa riprodurla in un artefatto tecnologico senza usare il linguaggio. Il vantaggio della visualizzazione di fenomeni simulati sta nel poter colmare le lacune del linguaggio. Visualizzazione di che cosa dunque? : "il problema nuovo e interessante è invece quello della visualizzazione; dove visualizzare significa rendere visibile ciò che non è visibile".

Il testo per misurare l'efficacia di un software di apprendimento che si basa sulle visualizzazioni è la misura in cui in tale software il linguaggio continua a svolgere un ruolo cruciale e ineliminabile. "L'obiettivo degli sforzi di ricerca e sviluppo di questo campo dev'essere invece di spostare l'informazione dal canale del testo a quello delle immagini" (p.85) aggiungeremmo semanticamente piene di senso.

I tipi di interazioni cognitive possibili: manipolazioni di dimensioni, spaziali e temporali, movimento di oggetti, posizione del soggetto-utente in uno schema senso-motorio tridimensionale, nell'interfacciamento con la macchina ecc. "Il passo avanti cruciale… consiste nell'incorporare nel software del computer dei modelli simulativi dei fenomeni" (p. 86).

Cos'è un modello ? (p. 86-87) : è uno schema operativo del processo che sottosta al fenomeno stesso, esprimibile in termini di un linguaggio formale, simbolico, da implementare nel computer sotto forma di istruzioni codificabili (precise, interamente coerenti), tale insomma che possa essere tradotto in un linguaggio di programmazione e infine "girare" in un computer.

Il modello della "scuola attiva", di Freinet (cfr. M. Gasperetti, Computer e scuola, Milano, Apogeo, pp. 11-12), Montessori e Dewey.

Il cognitivismo è un efficace modello concorrente, il quale postulando l'analogia mente-computer, non dà infine molto peso all'attività senso-motoria con cui l'individuo agisce sulla realtà esterna e la modifica.

Alternativa, secondo Parisi è il programma di ricerca della Vita Artificiale (p. 89). Cfr. Dizionario di scienze cognitive, a cura di F. Ferretti, trad. it. di P.Quintili, Roma, Editori Riuniti, 2000, pp. 509-511:

Intelligenza Artificiale. – L'emergere recente di un interesse per la vita artificiale s'inscrive in in una tradizione inaugurata dalla cibernetica, che fornisce una base concettuale comune di studio degli oggetti naturali e artificiali. La vita artificiale rappresenta un'importante tappa concettuale nella scienza moderna, che si sforza di gettare ponti fra la mente, il vivente e la materia (–> Mente).

Postulando che la vita è una proprietà non della materia ma di una forma d'organizzazione della materia, essa tenta di comprendere ciò che distingue le scienze della materia dalle scienze del vivente. Postulando che il nucleo centrale delle facoltà cognitive risiede nella capacità di vivere, la vita artificiale tenta di ridurre la distanza che separa le scienze della cognizione dalle scienze del vivente. Si può considerare la vita artificiale una biologia sintetica (–> Emergenza), perché s'interessa alle proprietà emergenti del vivente come forma d'organizzazione della materia. La si può considerare una teoria dei sistemi autonomi, perché s'interessa, strada facendo, ad una classe di sistemi dotati di facoltà cognitive più ampie rispetto ai sistemi viventi.

La vita artificiale, come la biologia, è un campo scientifico destinato a comprendere il vivente, ma, a differenza della biologia, s'interessa meno alle proprietà analitiche del vivente che alle sue proprietà sintetiche emergenti. A questo scopo, si sforza di astrarre i processi fondamentali del vivente per studiare i principi dinamici che manifestano tali proprietà emergenti e si propone di sperimentare questi principi sulla base di supporti fisici adeguati. Gli automi autoriproduttori di John von Neumann, i sistemi di Aristid Lindenmayer per morfogenesi, gli algoritmi genetici di John Holland per i fenomeni di evoluzione costituiscono degli esempi di astrazione di processi fondamentali del vivente.

Come sono stati selezionati i metaboliti responsabili dei cicli e degli ipercicli del metabolismo cellulare? Come fanno, un numero immenso di cellule, ad organizzarsi in specie cellulari per costituire un essere pluricellulare capace di riparare se stesso? Come pervengono ad operare quella distinzione essenziale tra il sé e il non sé, le immense collezioni di linfociti? Come possono coevolvere un numero considerevole di specie, in seno all'ecosfera? Come comprendere tutti questi fenomeni di emergenza in cui il sistema mantiene la sua organizzazione in maniera autopoietica? La vita, a tutti i suoi livelli, è la sede di processi di autoorganizzazione, tra l'ordine e il caos. L'ipotesi che la vita si situi al punto di transizione dall'ordine al disordine, ai margini del caos, là dove i grandi sistemi interattivi raggiungono il massimo della complessità, è un'euristica maggiore della vita artificiale.

Postulando che il vivente è una proprietà non della materia ma di una forma di organizzazione della materia, la vita artificiale apre la strada a sperimentazioni su altri supporti fisici che non siano le catene di carbonio del vivente. In particolare, lo studio dei grandi sistemi interattivi costitutivi del vivente, come sistemi coevolutivi complessi, passa attraverso la loro modellizzazione e simulazione. Anche se questa simulazione si effettua talvolta su supporti fisici analogici, essa utilizza, più in generale, il computer come strumento privilegiato: in questo senso, la vita artificiale contiene anche una biologia computazionale.

Come disciplina alla confluenza della biologia e dell'Intelligenza Artificiale (AI), delle scienze cognitive e delle scienze fisiche, la vita artificiale postula che il nucleo centrale delle facoltà cognitive risiede nella capacità di vivere, cioè di mantenere la propria vitalità e autonomia in ambienti vari e mutevoli (–> Costruttivismo). Questa capacità di vivere si radica in un apparato senso-motorio (–> Azione, Percezione). La mente cessa di essere separata dal corpo, come nel dualismo cartesiano (–> Dualismo/monismo); la cognizione non è più, in primo luogo, il fatto di un puro spirito che manipola simboli (–> Cognitivismo, Simbolo), ma l'emergenza di un mondo di significati per una mente incarnata in un corpo. Infine, un sistema autonomo non si può concepire in maniera isolata; la sua vitalità dipende dalle sue interazioni simbiotiche con un ambiente composto da altri sistemi autonomi. Questa dipendenza diventa cruciale nel caso di interazioni sociali fra individui della stessa specie, di cui le società d'insetti costituiscono il primo esempio prototipico (–> Cognizione animale, Cognizione sociale, Comunicazione, Interazione). Si parla allora di intelligenza collettiva, come capacità, propria di una società di sistemi autonomi di risolvere meglio collettivamente piuttosto che separatamente il loro problema di vivibilità (–> Distribuita. Intelligenza –).

Per capire i sistemi autonomi, la vita artificiale si sforza di astrarne i principi dinamici fondamentali. Le ricerche, in questa direzione, beneficiano delle acquisizioni dell'ai, degli approcci connessionisti per gli aspetti cognitivi (–> Connessionismo) e della teoria dei giochi per lo studio delle interazioni sociali. La vita artificiale, concependo e sperimentando agenti autonomi, porta una luce nuova su tradizioni d'ingegneria come la robotica e la teoria del controllo (–> Controllo, Robotica), introducendovi concetti ispirati alla biologia, quali la vitalità, l'autonomia, l'adattamento o l'intelligenza collettiva.

[Paul Bourgine]

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Mutazione delle strutture istituzionali, delle figure professionali nei sistemi di apprendimento, delle competenze degli insegnanti e, in primis, degli strumenti tecnici a disposizione dell'azione pedagogica. Per effetto: una mutazione delle caratteristiche proprie della mente (e delle mentalità) di entrambe le figure coinvolte nel processo: insegnanti e studenti (pp. 91-94).