Gli studenti che imparano più velocemente sono quelli con più potenziale?

Ogni giorno, gli studenti di tutte le età si confrontano con nuovi concetti e abilità, e alcuni li imparano più velocemente di altri. È facile attribuire questo al talento naturale, ma se gli insegnanti lo fanno, potrebbero aprire delle porte per alcuni studenti e chiuderle per altri.

In altre parole, c’è un lato oscuro nel credere nel talento innato. Può generare la tendenza a supporre che alcune persone abbiano un talento per qualcosa e altre no, e che si possa riconoscere la differenza fin dall’inizio. Se si crede questo, si incoraggiano e si sostengono quelli “talentuosi” e si scoraggiano gli altri, creando una profezia che si autoavvera.

Il modo migliore per evitare questo è riconoscere il potenziale in tutti noi – e lavorare per trovare modi per svilupparlo, come alcuni ricercatori stanno iniziando a fare.

Dalle scacchiere alle lavagne

Nel gioco degli scacchi, i bambini con un QI più elevato trovano generalmente più facile imparare e ricordare le regole del gioco e sviluppare ed eseguire strategie, dando loro un vantaggio precoce nel vincere a scacchi.

Ma secondo una recente ricerca, il predittore più significativo dell’abilità scacchistica nel tempo non è il QI, ma quanto i bambini si esercitano.

Una cosa simile può essere vera per le prestazioni matematiche. Una recente ricerca ha dimostrato che i bambini che hanno fatto esperienza di giochi da tavolo lineari con il conteggio dei passi prima di iniziare la scuola, andranno meglio in matematica una volta a scuola. E ci sono probabilmente molti altri modi in cui le esperienze prescolastiche che danno ai bambini pratica con la matematica li aiuteranno ad avere risultati migliori in seguito.

La maggior parte degli insegnanti, tuttavia, non ha familiarità con questa ricerca. Spesso, i bambini che “capiscono” la matematica più rapidamente degli altri sono generalmente considerati come dotati in matematica, mentre gli altri non lo sono. Allora quelli “dotati” ricevono più incoraggiamento, più allenamento, e così via, e, sicuramente, dopo un anno o giù di lì sono molto più bravi degli altri in matematica. Questo vantaggio può propagarsi attraverso gli anni scolastici, creando disparità sempre più grandi tra i bambini.

Siccome ci sono diverse carriere, come l’ingegneria o la fisica, che richiedono corsi di matematica al college, gli studenti che sono stati giudicati senza talento per la matematica trovano queste carriere chiuse per loro. Ma se la matematica funziona allo stesso modo degli scacchi, allora abbiamo perso un’intera collezione di bambini che avrebbero potuto diventare abbastanza abili in questi settori se solo non fossero stati etichettati come “non bravi in matematica” all’inizio.

Un caso di studio: Rivoluzionare la fisica del primo anno

Possiamo combattere questa tendenza guardando al potenziale degli studenti in modo diverso. Gli educatori possono implementare nuovi metodi di insegnamento che diano agli studenti una migliore possibilità di imparare, metodi che approfittano di ciò che sappiamo sulle prestazioni di picco e sull’importanza della pratica nello sviluppo di abilità e conoscenze.

In uno studio condotto presso l’Università della British Columbia, alcuni studenti iscritti a un tradizionale corso di fisica del primo anno hanno avuto un piccolo assaggio di come potrebbe essere. Per le prime 11 settimane, ogni coorte della classe ha ricevuto un’istruzione relativamente standard: tre lezioni di cinquanta minuti a settimana, compiti a casa settimanali e sessioni di tutorial in cui gli studenti risolvevano problemi sotto l’occhio di un assistente didattico. Ma, durante la settimana 12, una coorte è stata esposta a tecniche sviluppate dal premio Nobel per la fisica Carl Wieman e dai suoi colleghi e insegnate da due ricercatori invece che dal solito istruttore.

Queste tecniche erano basate sul concetto di pratica deliberata, che la ricerca suggerisce essere uno strumento altamente efficace e potente per il miglioramento. In particolare, è informato e guidato dai risultati degli esperti e dalla comprensione di ciò che questi esperti fanno per eccellere. Secondo la ricerca che noi e altri abbiamo fatto, questo tipo di pratica è la chiave per raggiungere la padronanza in campi affermati che vanno dalla musica allo sport agli scacchi.

Nella coorte di pratica deliberata, i ricercatori hanno assegnato agli studenti di leggere diverse pagine dal loro testo di fisica prima di ogni lezione e poi completare un breve test online vero/falso sulla lettura. L’idea era di renderli familiari con i concetti su cui si sarebbe lavorato in classe prima del loro arrivo.

Quando sono arrivati in classe, i ricercatori hanno diviso gli studenti in piccoli gruppi e poi hanno posto una “domanda clicker” – una domanda a cui gli studenti hanno risposto elettronicamente, con le risposte inviate automaticamente all’istruttore. Le domande sono state scelte per far riflettere gli studenti della classe su concetti che la maggior parte degli studenti di fisica del primo anno trova difficili.

Gli studenti hanno potuto discutere ogni domanda nei loro piccoli gruppi prima di inviare le loro risposte, e poi i ricercatori hanno mostrato i risultati, ne hanno parlato e hanno risposto a tutte le domande che gli studenti potevano avere. Queste discussioni hanno fatto sì che gli studenti parlassero dei concetti, tracciando connessioni, e spesso andando oltre la specifica domanda del clicker che era stata posta loro.

Anche se non c’era differenza di impegno tra le coorti del corso durante le settimane 10 e 11, durante la settimana 12 l’impegno nella classe di pratica deliberata era quasi il doppio di quello della classe tradizionale. I ricercatori hanno misurato l’impegno non da quanto gli studenti hanno parlato o risposto alle domande, ma da qualcosa di più sottile: se stavano annuendo e gesticolando mentre ascoltavano, o messaggiando e controllando Facebook (come notato dagli osservatori).

Ma era più di un semplice impegno. Gli studenti della classe hanno avuto un feedback immediato sulla loro comprensione dei vari concetti sia dai compagni che dai loro istruttori. Questo ha permesso loro di iniziare a ragionare più come fisici – prima ponendo domande appropriate, poi capendo quali concetti erano applicabili, e poi ragionando da quei concetti a una risposta.

Alla fine della settimana 12, agli studenti di entrambe le coorti è stato dato un test con clicker a scelta multipla per vedere quanto bene avevano imparato il materiale. Il punteggio medio degli studenti nella sezione tradizionale era del 41%; la media nella classe di pratica deliberata era del 74% – una differenza altamente significativa.

Come sbloccare il potenziale degli studenti

Diamo un’occhiata più da vicino a questa classe di fisica della UBC per vedere come i principi della pratica deliberata possono essere applicati per aiutare gli studenti ad imparare più velocemente e meglio di quanto non facciano con gli approcci tradizionali.

La prima cosa che Wieman e i suoi colleghi hanno fatto nel progettare la classe è stata quella di parlare con gli istruttori tradizionali per determinare esattamente ciò che gli studenti dovrebbero essere in grado di fare una volta finita la sezione. Una grande differenza tra l’approccio deliberato-pratico e l’approccio tradizionale all’apprendimento risiede nell’enfasi posta sulle abilità rispetto alla conoscenza – ciò che si può fare rispetto a ciò che si sa.

La pratica deliberata è tutta sulle abilità. Si raccolgono le conoscenze necessarie per sviluppare le abilità; la conoscenza non dovrebbe mai essere fine a se stessa. Ciononostante, la pratica deliberata fa sì che gli studenti acquisiscano un bel po’ di conoscenze lungo la strada.

Se si insegnano a uno studente fatti, concetti e regole, queste cose vanno nella memoria a lungo termine come pezzi singoli, e se poi uno studente vuole fare qualcosa con essi – usarli per risolvere un problema, ragionare con essi per rispondere a una domanda, o organizzarli e analizzarli per arrivare a un tema o un’ipotesi – i limiti dell’attenzione e della memoria a breve termine si fanno sentire. La difficoltà di tenere in mente tutti questi pezzi diversi e scollegati allo stesso tempo rende quasi impossibile per uno studente generare con successo una soluzione.

Ma quando uno studente impara questi vari fatti, concetti e regole nel contesto della costruzione di abilità – imparare ad analizzare e risolvere problemi – i diversi pezzi sono naturalmente integrati in una rete interconnessa di comprensione, una “rappresentazione mentale” di come i vari fatti, immagini, regole e relazioni lavorano insieme in un insieme significativo. Questa rappresentazione mentale è a sua volta associata ad altra conoscenza e comprensione che l’individuo ha accumulato. Ora, quando allo studente viene dato un problema da risolvere, non si tratta più di destreggiarsi in una collezione di bit di informazioni indipendenti, ma piuttosto di pensare in termini di modelli di informazioni, cosa che il cervello può fare in modo molto più efficiente ed efficace.

Non si costruiscono rappresentazioni mentali pensando a qualcosa o facendosi insegnare da un insegnante; le si costruisce regolandole in modo incrementale mentre si cerca di eseguire un compito rilevante con un feedback. Inizialmente è probabile che tu fallisca, ma man mano che rivedi il tuo approccio, provando più e più volte fino a quando il compito è padroneggiato, costruisci gradualmente una rappresentazione mentale accurata ed efficace che può essere usata su compiti simili in futuro.

E questo è ciò che Wieman e i suoi colleghi si sono proposti di fare nella classe di fisica. Una volta che avevano messo insieme una lista di ciò che i loro studenti dovevano essere in grado di fare, l’hanno trasformata in un insieme di obiettivi di apprendimento specifici.

Questo è coerente con un approccio di pratica deliberata: Quando si insegnano i fenomeni fisici quotidiani, è necessario che gli studenti li pensino sulla base delle loro conoscenze esistenti e che li aiutino a identificare errori e malintesi; gli insegnanti lo fanno fornendo agli studenti una serie di problemi che alla fine possono imparare a risolvere correttamente, ricevendo un feedback sulle loro soluzioni errate. Adattando gradualmente le loro rappresentazioni mentali, gli studenti affinano il loro pensiero sui fenomeni fisici fino a quando non hanno una comprensione relativamente efficace.

Mentre questo può sembrare simile all’approccio di scaffolding usato nell’istruzione tradizionale, differisce nel suo focus sullo sviluppo di rappresentazioni mentali efficaci. In particolare, l’idea è quella di identificare un obiettivo di prestazione – vale a dire, essere in grado di ragionare correttamente e prevedere i risultati nel mondo reale – e poi lavorare per raggiungere questo obiettivo di prestazione cambiando i processi di pensiero dello studente per affinare le rappresentazioni mentali necessarie ad ogni passo del percorso. Poi, l’insegnante si assicura che lo studente abbia cambiato le sue rappresentazioni mentali e il suo pensiero prima di passare a fenomeni più complessi.

Una ricerca precedente che confrontava esperti di fisica con studenti di fisica ha scoperto che mentre gli studenti con formazione tradizionale possono a volte essere bravi quasi quanto gli esperti a risolvere problemi quantitativi – cioè problemi che coinvolgono numeri che possono essere risolti applicando la giusta equazione – gli studenti erano molto indietro rispetto agli esperti nella loro capacità di risolvere problemi qualitativi, o problemi che coinvolgono il ragionamento concettuale ma senza numeri che possono essere inseriti in equazioni memorizzate: Per esempio, perché fa caldo d’estate e freddo d’inverno? Rispondere a una domanda del genere richiede meno una padronanza dei numeri che una chiara comprensione dei concetti che sono alla base di particolari eventi o processi, cioè una buona rappresentazione mentale.

Per aiutare gli studenti di fisica della loro classe a sviluppare tali rappresentazioni mentali, Wieman e i suoi collaboratori hanno sviluppato una serie di domande e compiti di apprendimento che richiedevano agli studenti di pensare e poi fornivano loro un feedback immediato per aiutarli a raggiungere gli obiettivi di apprendimento che gli istruttori avevano precedentemente identificato.

Infine, le lezioni erano strutturate in modo che gli studenti avessero l’opportunità di affrontare i vari concetti più e più volte, ricevendo un feedback che identificava i loro errori e mostrava come correggerli. Alcuni dei feedback provenivano dai compagni nei gruppi di discussione e alcuni dagli istruttori, ma la cosa importante era che gli studenti ricevevano risposte immediate che dicevano loro quando stavano facendo qualcosa di sbagliato e come correggerlo.

Questa classe di fisica riprogettata offre una tabella di marcia per riprogettare l’istruzione secondo i principi della pratica deliberata:

• Iniziare identificando ciò che gli studenti dovrebbero imparare a fare in base alle competenze di cui gli esperti hanno bisogno per fare il loro lavoro. Gli obiettivi dovrebbero essere abilità, non conoscenze.
• Comprendere le rappresentazioni mentali che gli esperti usano, e fornire agli studenti situazioni problematiche con feedback per aiutarli a sviluppare gradualmente rappresentazioni mentali simili. Questo comporterà l’insegnamento dell’abilità concentrandosi su un aspetto alla volta, con ogni aspetto selezionato dall’insegnante per mantenere gli studenti fuori dalla loro zona di comfort ma non così lontano da non poter padroneggiare quel passo.
• Dare un sacco di ripetizioni e feedback; il ciclo regolare di provare, fallire, ricevere feedback, provare di nuovo, e così via è il modo in cui gli studenti costruiranno le loro rappresentazioni mentali.

All’Università della British Columbia, il successo dell’approccio di Wieman basato sulla pratica deliberata per insegnare la fisica ha portato molti altri professori a seguirne l’esempio. Secondo un articolo della rivista Science, negli anni successivi all’esperimento, i metodi di pratica deliberata sono stati adottati in quasi cento classi di scienze e matematica con un totale di più di trentamila studenti.

Riprogettare i metodi di insegnamento utilizzando la pratica deliberata potrebbe aumentare drasticamente la velocità e il livello di apprendimento degli studenti, come indicano i miglioramenti quasi incredibili degli studenti di Wieman. E così facendo, potrebbe aiutare a coinvolgere e incoraggiare gli studenti che sentono di non avere alcun talento naturale in scienze e matematica, o in inglese, o nelle arti. Il progresso è motivante, e significa che la strada verso la padronanza – la strada che può sembrare chiusa a questi studenti – è ora a portata di mano.