Neuroscienze: apprendimento e nuovi modelli cognitivi nell'era digitale - Prof. Giuseppe Riva www.giusepperiva.com
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Neuroscienze:
apprendimento
e nuovi modelli
cognitivi nell’era
digitale
Prof. Giuseppe Riva
Università Cattolica del Sacro
Cuore, Milano
www.giusepperiva.com
2 Il Relatore
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Giuseppe Riva
Università Cattolica del Sacro Cuore, Milano
- Professore Ordinario di
Psicologia Generale
- Direttore dell’Applied
Technology for Neuro-
Psychology Lab. all’Istituto
Auxologico Italiano, Milano
- European Editor della rivista
scientifica “Cyberpsychology
Behavior and Social
Networking”
- Presidente dell’International
Association of
CyberPsychology, Training,
and Rehabilitation – iActor
3 I temi dell’incontro
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
- Analizzare i cambiamenti cognitivi prodotti nei
nativi digitali dall’uso delle nuove tecnologie
- Analizzare i tre pilastri della lezione frontale –
la classe; la relazione tra allievo e maestro; e
l’interazione tra classe e maestro – e come le
loro caratteristiche cognitive vengano messe in
discussione dallo smart learning.
- Verificare in che modo strutturare una lezione
che sfrutti i cambiamenti cognitivi e superando i
limiti dello smart learning tradizionale.
Come la tecnologia sta cambiando
i nostri figli
Gli aspetti positivi e negativi del cambiamento
5 Come i giovani vivono la tecnologia
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
All’età di dodici anni,
Una serie di statistiche il numero di ore sarà
mostrano come salito a seimila, per
mediamente oggi, un arrivare a diecimila a
bambino di cinque quindici anni e a
anni che non ha quindicimila a diciotto.
ancora imparato a
scrivere, abbia già al
suo attivo tra le
cinquecento e le
seicento ore di utilizzo
delle tecnologie
digitali, principalmente
smartphone e tablet.
6 Come i giovani vivono la tecnologia
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Quindicimila ore di
utilizzo è una cifra
enorme.
Per fare un paragone, è
la stessa quantità di
tempo richiesta ad un
musicista per
diventare un Per questo, la differenza tra noi e un
professionista. nativo digitale in relazione all’uso della
tecnologia non è diversa da quella tra noi e
un violinista in relazione all’uso dello
strumento.
Lui è un “esperto”, molti di noi no.
Ma perché?
7 I nuovi media modificano gli schemi
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Attraverso gli schemi
interagiscono tra loro due tipi di
memoria: la memoria
dichiarativa (sapere che) e la
memoria procedurale (sapere
come).
I nuovi media, per la loro
capacità di strutturare
l’esperienza interattiva creano,
attraverso l’uso, schemi mentali
«schemi» (schemata): l’insieme
delle proprietà prototipiche di una che alterano le capacità di
data esperienza costruite dalla azione e di conoscenza del
nostra mente a partire dai risultati soggetto => gli schemi
delle nostre interazioni. definiscono le aspettative
8 I nuovi media modificano gli schemi
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Un esempio pratico: chi impara ad usare un iPad usa gli
stessi schemi con la carta stampata
https://www.youtube.com/watch?v=aXV-yaFmQNk
9 Come ci influenza la tecnologia…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Esistono due diversi sistemi
cognitivi (Kahneman, Nobel
Prize Lecture, 2002):
Sistema 1: Ragionamento Sistema 1 (Intuizione): Top Down
genera impressioni relative
alle caratteristiche degli
oggetti percepiti e pensati.
Queste impressioni non
sono volontarie e spesso
non sono immediatamente
consapevoli.
Sistema 2: Intuizione Bottom Up
Sistema 2 (Ragionamento):
genera giudizi, che sono
sempre esplitici e
intenzionali.
10 Come ci influenza la tecnologia?
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Sistema 2: Ragionamento
Regole/Credenze
Sistema 1: Intuizione
Emozione/Simulazione
L’uso della tecnologia modifica prima il Sistema I
(intuizione) e solo dopo il Sistema II (ragionamento)11 Nasce la Generazione Touch
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Grazie alla tecnologia touch
bambini piccolissimi, anche
con meno di un anno di vita,
sono in grado di interagire
efficacemente con smartphone
e tablet: per utilizzarli non è
necessario saper leggere o
scrivere ma basta saper Criticità: ai nostri figli interagire
controllare le proprie dita. con lo smartphone o il tablet
piace molto, in alcuni casi
I genitori lo usano spesso anche troppo. Per cui la
come baby-sitter, per non domanda da porsi è: Quali sono
dover gestire pianti dei figli e in gli effetti di questo uso precoce?
effetti a loro piace molto.12 Nasce la Generazione Touch
Sesto San Giovanni, Non siamo più gli stessi, Febbraio 2020
La domanda a cui
vuole rispondere
questa prima ricerca
è: quali sono gli
effetti sullo sviluppo
del bambino
provocati dal tempo
passato davanti alle
tecnologie?
https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/fullarticle/272266613 Nasce la Generazione Touch
Sesto San Giovanni, Non siamo più gli stessi, Febbraio 2020
Il primo dato interessante è il tempo passato davanti a degli
schermi (Tablet, smartphone e TV):
• I bambini trascorrevano circa 17 ore settimanali davanti agli
schermi a due anni,
• aumentando fino a quasi 25 ore settimanali a tre anni,
• prima di scendere a 11 ore a settimana a cinque anni.14 Nasce la Generazione Touch
Sesto San Giovanni, Non siamo più gli stessi, Febbraio 2020
Più tempo i bambini passano
di fronte agli schermi, peggiori
sono stati i risultati nei test
sullo sviluppo ai quali sono stati
sottoposti.
«All’ingresso a scuola, 1
bambino su 4 ha mostrato
conseguenze nello sviluppo a
livello di linguaggio,
comunicazione, abilità motorie o
salute socio-emotiva».15 Nasce la Generazione Touch
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
La domanda a cui
vuole rispondere
questa seconda
ricerca è: quali sono
gli effetti sul cervello
(materia bianca) dei
bambini di questo
utilizzo precoce delle
tecnologie?
https://jamanetwork.com/journals/jamapediatrics/article-abstract/275410116 Nasce la Generazione Touch
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Un maggiore livello di esposizione agli schermi è
significativamente associato a un linguaggio espressivo di
qualità inferiore, che corrisponde alla capacità di nominare
rapidamente gli oggetti (velocità di elaborazione), e a una
minore integrità della sostanza bianca, che influenza
l'organizzazione e la mielinizzazione in tratti che coinvolgono
la funzione esecutiva del linguaggio e altre abilità di
alfabetizzazione.17 Nasce la Generazione Touch
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Negli adolescent effetti
negativi sono: la
riduzione dell’attenzione,
ridotta intelligenza
sociale ed emotiva,
isolamento sociale,
disturbi del sonno.
Ma ci sono anche effetti
positivi…18 Effetti Positivi: I super poteri
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
• Quando posso usare gli
schemi il medium è
trasparente: posso
realizzare attraverso di
esso le mie intenzioni
senza dovermi chiedere
come farlo (intuizione). I super poteri: Il nativo digitale
riesce ad usare la tecnologia
• Quando non ci sono, il intuitivamente perché la sua
medium è opaco: mente gli permette di simulare
richiede il ragionamento in anticipo i risultati delle sue
per riuscire a usarlo. intenzioni e azioni.19 Il primo superpotere: Senso e Creatività
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Chi usa intuitivamente i media
digitali attribuisce ai propri
comportamenti un significato ovvio
e immediato che al contrario non è
visibile a chi è immigrato digitale:
vista a raggi X.
Perché creare dei filtri che Criticità: La maggior parte
trasformano le nostre face in dei problemi tra genitori e
personaggi buffi? Per giocare con figli/insegnanti nasce
la loro identità proprio qui:
nell’impossibilità di capire
Tutte le nuove società digitali immediatamente il senso di
sono create da giovani. quello che fa l’adolescente.20 Il secondo superpotere: Incorporazione
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Usando intuitivamente la
tecnologia– per esempio, a
scrivere con la tastiera del
cellulare – il mio schema
corporeo si espande e finisce per
inglobare la tecnologia: la
tastiera diventa stabilmente
Criticità: Il nativo digitale
presente nei miei schemi motori,
non è consapevole che
e dal punto di vista del controllo
noi siamo diversi da lui.
cognitivo posso usarla
E se deve realizzare un
intuitivamente tanto quanto
prodotto lo realizza come
uso le dita della mano per
se dovesse usarlo solo lui,
scrivere: Doctor Octopus
con tutti i problemi del caso.21 Il terzo superpotere: Teletrasporto
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Usando intuitivamente la
tecnologia per guidare un avatar
– per esempio, il personaggio di
un videogioco – non sono più
nella stanza ma divento
«presente» nel mondo digitale
che circonda il mio avatar: come
Criticità: il nativo digitale
nei film di Star Trek il nativo
non valuta più opportunità e
digitale si teletrasporta nei
vincoli in relazione al luogo
mondi virtuali generati dai
fisico in cui si trova, ma al
media, pur lasciando il proprio
luogo digitale esteso reso
corpo fisico all’interno del mondo
possibile dai mezzi di
reale.
comunicazione a sua
disposizione.22 La kriptonite: Analfabetismo emotivo
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
La capacità di imparare a
riconoscere le emozioni passa
dal corpo (risonanza
emozionale dei neuroni
specchio).
La mancanza di fisicità
dell’altro nei media digitali Criticità: una ridotta
priva il giovane di un importante consapevolezza e quindi
punto di riferimento nel controllo delle proprie emozioni,
processo di apprendimento e delle ragioni per le quali si prova
comprensione delle emozioni una certa emozione e
proprie e altrui, favorendo l’incapacità a relazionarsi con le
l’analfabetismo emotivo emozioni altrui.23 La kriptonite: Attenzione sostenuta
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Chi ha imparato ad utilizzare la
tecnologia da giovanissimo o
chi è un utilizzatore massiccio
della tecnologia tende ad
avere una capacità di
attenzione sostenuta
significativamente inferiore
rispetto a quella delle Criticità: Gli effetti sono due.
generazioni precedenti. Negli Da una parte un aumento
ultimi quindici anni l’attenzione dei disturbi dell’attenzione
media durante la fruizione dei e dall’altra una minore
contenuti digitali è diminuita del capacità di distinguere la
50%, passando da 12 secondi qualità delle informazioni
a 8 secondi per ogni contenuto. online.Le neuroscienze della lezione frontale
Scopriamo insieme le basi neuroscientifiche della lezione25 La formazione in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Il 70% dei nostri docenti e l’80% dei nostri studenti
ha sofferto la didattica online. Perchè?
L’educazione Le prime università La nostra scuola
nell’antica Grecia
Negli ultimi 2500 anni la formazione in presenza
non è significativamente cambiata anche dopo
l’introduzione della scrittura e dei libri. Perchè?26 La formazione in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Avviene E’ basata sulla Implica una
all’interno relazione interazione
di un luogo tra allievo tra classe
fisico e maestro e maestro
Neuroscienze: Neuroscienze: Neuroscienze:
I luoghi hanno un ll processo di L’interazione,
ruolo centrale nella rispecchiamento generando attenzione
nostra memoria generato dalla relazione condivisa, porta le
autobiografica e nella è fondamentale per onde cerebrali di
definizione dell’identità creare una relazione studenti e docente a
empatica sincronizzarsiIl ruolo del luogo nella didattica in
27 presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
La psicologia da tempo distingue il concetto di
“spazio” inteso come volume o superficie disponibile
da quello di “luogo”, un ambito spaziale idealmente e
materialmente delimitato.
Tale distinzione nasce da una specifica abilità del
nostro cervello: la capacità di identificare
intuitivamente i luoghi presenti nello spazio
intorno a noi (Neuroni GPS).Il ruolo del luogo nella didattica in
28 presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Come hanno dimostrato i coniugi Moser - che nel
2014 hanno vinto il premio Nobel per la loro scoperta
- è proprio intorno ai luoghi identificati dai Neuroni
GPS che il nostro cervello costruisce la memoria
autobiografica.
In altre parole i luoghi sono dei generatori di
esperienze, in grado di organizzare emozioni e
ricordi e anche di definire la nostra identità sociale:
io sono uno studente della classe 5C perché tutti i
giorni vado a lezione in una specifica aula.Il ruolo del luogo nella didattica in
29 presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Il legame tra luoghi e memoria: la tecnica dei lociDidattica Online
30 Cambia il senso di luogo…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
I
Zoom & Meet non sono per il nostro
cervello luoghi digitali (non attivano i
neuroni GPS) e per questo hanno
uno scarso impatto su identità
sociale e memoria autobiografica.
L’unica tecnologia digitale in grado di
attivarli è la realtà virtuale (Facebook
Horizon)
https://www.youtube.com/watch?v=Is8eXZco46QIl ruolo del rispecchiamento nella
31 didattica in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
La recente scoperta dei Neuroni Specchio ha evidenziato
che esistono dei meccanismi nervosi che ci permettono di
cogliere in maniera automatica le emozioni e le intenzioni
dell’altro.
Grazie ai meccanismi di rispecchiamento -
prevalentemente di tipo visivo - e simulazione, l’altro è
vissuto come un “altro sé”.Il ruolo del rispecchiamento nella
32 didattica in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
E’ proprio grazie ai processi di automatici di
rispecchiamento resi possibile dai Neuroni Specchio
che si basa una efficace relazione studente/docente:
• Lo studente è spinto ad emulare la passione e la
curiosità del docente;
• Il docente ha dall’evidenza dell’impegno dello
studente una significativa spinta motivazionale.Didattica Online:
33 Cambia il rispecchiamento
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
In Zoom & Meet i processi di rispecchiamento automatico
sono limitati:
- Gli studenti vedono sono il volto e non il corpo
(manca prossemica e aptica), la voce è alterata dai
problemi di banda;
- Il docente non vede i volti (solo 9 in Meet/Teams e
spesso gli studenti spengono la camera) e non sente
nemmeno la voce visto che le interazioni sono minori
che nel setting faccia-a-faccia.Il ruolo della sincronizzazione della
34 didattica in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
La recente introduzione della tecnica
dell’Hyperscanning ha permesso di verificare che
all’interno della classe fisica si attua un processo di
sincronizzazione delle onde cerebrali della classe
che è direttamente proporzionale alle dinamiche
sociali e al coinvolgimento nelle lezioni.Il ruolo della sincronizzazione della
35 didattica in presenza
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Questo processo di sincronizzazione è generato
dall’attenzione condivisa presente nella classe
che a sua volta è legata al contatto visivo e allo
scambio di sguardi tra i presenti e alla presenza di
interazioni faccia a faccia precedenti alla lezione.Didattica Online:
36 Cambia la sincronizzazione
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
In Zoom & Meet i processi di sincronizzazione sono
limitati:
- Gli studenti vedono solo il docente ma non gli occhi
degli altri studenti (telecamere spente) e questo limita
significativamente la possibilità di sincronizzazione
della classe;
- Il docente spesso non vede nessuno e ha più
difficoltà nel coinvolgere il gruppo classe in attività
condivise.Didattica Online:
37 Conclusioni
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
In sintesi, nella didattica online classica mancano:
- L’esperienza del luogo e il suo impatto sulla memoria
autobiografica;
- Il processo di rispecchiamento tra docente e allievo;
- Il processo di sintonizzazione all’interno della classe.
Eppure nonostante questi problemi i nostri figli passano
sempre più tempo online. Perché?
Come possiamo rendere più efficace la didattica online?Come migliorare la didattica online
I suggerimenti finali per gestire la didattica online39 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
• La didattica online che imita la didattica
in presenza - lezione in diretta online –
ha gli svantaggi della lezione classica
(orari predefinti) ma non i vantaggi
dell’interazione faccia a faccia: non
genera identità sociale, non permette il
rispecchiamento e la sincronizzazione.
Inoltre l’attenzione si riduce
drasticamente.
• Non vedersi in faccia durante le lezioni
perché la telecamera è spenta o per i
limiti del software (Meet e Teams) riduce
ulteriormente l’efficacia della lezione.40 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
• Le soluzioni blended sono dal punto di
vista relazionale meglio di una didattica
solo online.
• Per riuscire ad integrare offline e online
bisogna riuscire a trasformare la classe
in una comunità di pratica che usa i
media digitali per realizzare meglio e più
velocemente le proprie imprese comuni
(smart mobs).
• A rendere una classe una comunità di
pratica sono un impegno reciproco,
un'impresa comune e un repertorio
condiviso di risorse interpretative.41 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Esempi di comunità di
pratica digitale (smart mob):
- I gruppi di ragazzi che si
trovano online per giocare a
Fortnite o Brawl Stars;
- I gruppi di ragazze che si
trovano su TikTok per
creare clip musicali e nuovi
balletti.42 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
• La narrazione
ha un ruolo
critico nel
costruire un
repertorio
condiviso di
risorse
interpretative:
corso come
storia.
• Sostituisce I
luoghi nel
connettere le
esperienze.43 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
• Impostare la lezione con una Struttura Narrativa in tre atti:
• Impostazione (40% del corso):
• Lezioni di apertura: presenta gli elementi di base;
• L’incidente scatenante: il corso pone un primo problema;
• Problema: si chiede allo studente qualcosa da compiere
(un obiettivo) e una scelta da fare per risolverlo.
• Azione Crescente e Posta in Gioco (20%):
• Il capovolgimento: ci sono nuovi problemi
• La catastrofe: occorrono nuovi elementi, che vanno
identificati insieme agli studenti, per evitarla
• Soluzione (40%):
• Il Piano: il docente propone una possibile soluzione
• Climax: si propone allo studente una nuova sfida
• Tirare le fila: si riflette insieme su quanto fatto44 I suggerimenti finali…
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
Questo approccio funziona meglio
con il metodo della Flipped
Classroom:
• Il docente prepara materiali di
approfondimento (67-75%) che
lo studente studia a casa,
meglio in coppia o a gruppi;
• Il docente incontra la classe
online per risolvere dubbi,
collaborare e coordinare attività
pratiche sociali (33-25%) che
prevedono l’uso della tecnologia
per risolvere problemi, casi di
studio, creare infografiche,
interviste, tutorial, storytelling,
relazioni, ecc.45 Per approfondire questi temi
Neuroscienze e Apprendimento, Bellinzona, 1 Ottobre 2020
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