Psicologia dello sviluppo (2^ lezione, 26/01/08) Roberta Camba Sezione di Psicologia, Dip. di Scienze Antropologiche, Università di Genova Corso Podestà 2 – IV piano mail: robertacamba@tiscali.it camba@nous.unige.it

L’approccio dell’elaborazione dell’informazione Human Information Processing (HIP)

L’approccio dell’elaborazione dell’informazione (Human Information Processing - HIP) non è nato come un approccio allo studio dello sviluppo cognitivo, ma come un modo di affrontare lo studio della cognizione adulta nell’ambito della psicologia sperimentale, che solo in seguito è stato applicato allo studio dello sviluppo non è una teoria è un quadro di riferimento teorico che raccoglie i contributi di discipline diverse: teoria delle comunicazioni teoria delle computazioni studi sull’intelligenza artificiale linguistica

Contributi all’approccio dell’elaborazione dell’informazione (Human Information Processing - HIP) sistema cognitivo come una serie di canali attraverso cui transitano le informazioni codificate e come un insieme di magazzini all’interno dei quali tali informazioni vengono depositate dalla teoria delle comunicazioni i processi alla base del pensiero nella mente umana possono essere riprodotti attraverso una procedura meccanica. Descrizione del modo in cui l’uomo giunge alla soluzione di compiti cognitivi, a partire dai principi di base. dalla teoria delle computazioni

intelligenza artificiale Contributi all’approccio dell’elaborazione dell’informazione (Human Information Processing - HIP) anche gli uomini possono essere considerati dei sistemi che manipolano simboli. Le capacità logiche delle persone possono essere simulate attraverso appropriati programmi di computer dagli studi sull’ intelligenza artificiale Il linguaggio consiste di un insieme complesso di regole astratte che non sono osservabili, ma devono essere inferite dall’individuo a partire dalle relazioni che esistono tra l’input e l’output linguistico. Dalla linguistica

Organizzazione del sistema cognitivo SISTEMA COGNITIVO: MAGAZZINI + PROCESSI PROCESSI OPERAZIONI COMPUTAZIONI (trasformazione dell’informazione da una forma a un’altra) Obiettivo: specificare la natura delle computazioni, isolare le operazioni elementari sottostanti i processi cognitivi

Magazzini (strutture) Costituiscono l’hardware della mente per quanto siano definizioni puramente ipotetiche Inerenti parti specifiche dell’apparato di elaborazione dell’informazione Svolgono funzioni particolari Sono in numero ridotto Non modificano il loro funzionamento nel corso dello sviluppo o da una situazione all’altra Sono universali (ogni essere umano ne è dotato)

Processi Paragonabili ai software informatici Sono numerosi Variano nei gruppi d’età e sono adattabili da una situazione all’altra Variano da una persona all’altra Sulla base dell’attenzione richiesta per portarli a termine possono essere distinti in: automatici (semplici) e controllati (difficili)

La metafora del computer Come il computer, la mente umana è un sistema che si serve di regole per manipolare, trasformare e immagazzinare l’informazione sotto forma di rappresentazioni simboliche Simboli sono gli elementi rappresentazionali di base che vengono manipolati durante l’elaborazione dell’informazione sono una codifica selettiva dell’ambiente esterno sono la descrizione astratta del modo in cui l’informazione viene rappresentata nel cervello (schemi, concetti, parole, numeri…)

Il funzionamento del sistema cognitivo Il funzionamento cognitivo è costituito da un insieme di operazioni mentali eseguite in sequenza. La prestazione del soggetto in qualsiasi compito cognitivo consiste nell’eseguire in successione un certo numero di operazioni, identificabili e indagabili. Le operazioni compiute sull’informazione vengono specificate (anziché in termini neurali) in termini funzionali, per mezzo di regole. Le teorie cognitive offrono spiegazioni strutturali e funzionali dell’attività cognitiva.

L’approccio funzionale L’obiettivo è quello di specificare i processi, ossia le operazioni mentali attraverso le quali la mente trasforma e manipola le informazioni provenienti dall’ambiente esterno, ossia le seleziona, le elabora, le immagazzina e le recupera. Le operazioni vengono rappresentate attraverso i diagrammi di flusso (scatole e frecce), che mostrano la sequenza di passaggi implicati nell’elaborazione dell’input. La mente (sistema cognitivo) è intesa come l’organizzazione funzionale del cervello, inferita a partire dall’output comportamentale.

Esempio di diagramma di flusso Processi di memoria Processi di controllo: Reiterazioni Decisioni Strategie di recupero MBT o memoria di lavoro Registri Sensoriali Visivo Uditivo Tattile MLT o Magazzino permanente Imput ambientali Output o Risposta dell’organismo

capacità di elaborazione: prodotti dell’elaborazione: Che cosa si modifica nel corso dello sviluppo e come avvengono queste modificazioni? lo sviluppo cognitivo viene inteso come lo sviluppo dei processi di controllo che manipolano l’informazione, accompagnato dall’incremento nella capacità di creare rappresentazioni sempre più complesse e sofisticate dell’ambiente PROCESSI regole, strategie, capacità di elaborazione: Aumenta la capacità di elaborazione Si modificano le strategie Si sviluppa la metacognizione RAPPRESENTAZIONI prodotti dell’elaborazione: Cambia il codice rappresentazionale Aumenta la conoscenza di base N.B: Lo sviluppo di ciascun aspetto influisce sullo sviluppo degli altri

Aumenta la capacità di elaborazione Con l’età migliora la prestazione in compiti che misurano la capacità del bambino di elaborare l’informazione (es. span di cifre) L’aumento nell’efficienza operativa è causato dai processi maturativi che avvengono nel cervello (es. mielinizzazione) dall’esercizio nell’esecuzione delle operazioni implicate nel compito che divengono sempre più automatizzate

Modificazione delle strategie Una STRATEGIA è un piano, organizzato in modo gerarchico, che controlla l’ordine con il quale deve essere eseguita una sequenza di operazioni cognitive, orientate ad uno scopo Sviluppo cognitivo inteso come incremento nella capacità di mettere in atto tali operazioni

Cambia il codice rappresentazionale Sviluppo cognitivo inteso come sviluppo dell’abilità di creare rappresentazioni sempre più complesse e sofisticate dell’ambiente Bruner (1973): durante lo sviluppo la conoscenza è mediata da 3 codici rappresentazionali diversi: 1) Codice ESECUTIVO  (azione) (0-2 anni) 2) Codice ICONICO  (immagine) (2-6 anni) 3) Codice SIMBOLICO (linguaggio) (dai 6/7 anni)

Aumenta la conoscenza di base Expertise: divenire esperti in un dominio della conoscenza. L’acquisizione di expertise influenzerebbe la cognizione agendo su due fronti (Chi e Glaser, 1980) : Formazione di CONCETTI (raggruppare per caratteristiche comuni) Costruzione di SCRIPT (rappresentazioni relative a serie continue di eventi) RETE RAPPRESENTAZIONALE (reticolo semantico) la struttura della conoscenza immagazzinata nella MLT PROCESSI e STRATEGIE utilizzabili per manipolare i contenuti della conoscenza

L’expertise e la rete rappresentazionale La rete rappresentazionale degli esperti contiene un numero maggiore di concetti, di proprietà associate ai concetti e di connessioni tra concetti e tra proprietà non esperto esperto

Expertise, processi e strategie La conoscenza accumulata (expertise) in una specifica area influenza positivamente la qualità del funzionamento cognitivo dell’esperto in quello stesso dominio, poiché: la conoscenza fornisce soluzioni già sperimentate le conoscenze sono usate per generare spiegazioni causali e produrre inferenze su casi non noti la conoscenza libera risorse mentali poiché la familiarità del materiale consente di organizzazione il materiale in unità di informazione più ampie e complesse, riducendo il carico di memoria

Sviluppo della metacognizione Cos’è la metacognizione? Ogni conoscenza o attività cognitiva che ha come oggetto i processi cognitivi (conoscenza metacognitiva). L’insieme delle attività psichiche che presiedono al funzionamento cognitivo (controllo metacognitivo o monitoraggio e autoregolazione metacognitivi).

Conoscenza metacognitiva Conoscenze e credenze accumulate attraverso l’esperienza e conservate nella memoria a lungo termine che riguardano la mente umana e i suoi atti. sulle persone: conoscenze e credenze sugli esseri umani in quanto elaboratori cognitivi. Si riferisce a differenze cognitive interne alla persona stessa, differenze cognitive fra le diverse persone e “universali cognitivi” sui compiti: conoscenze e credenze sul compito cognitivo che deve essere affrontato. Si riferisce alla natura delle informazioni di cui si dispone e al tipo di compito sulle strategie: conoscenze e credenze sulle strategie che possono essere utilizzate per affrontare un compito cognitivo

Controllo metacognitivo Processi di controllo messi in atto durante lo svolgimento di un compito Autoregolare un processo cognitivo significa: fissarsi un obiettivo di funzionalità ottimale del processo stesso, anche in termini di risultati che deve produrre darsi delle istruzioni, suggerimenti o aiuti per svolgere concretamente le operazioni tipiche del processo stesso osservare l’andamento del processo, raccogliere dati sui risultati prodotti e renderli disponibili per una successiva valutazione confrontare questi dati prodotti con gli obiettivi e gli standard che si erano fissati valutare come positivo lo svolgimento delle varie operazioni se il confronto ha dato esiti positivi oppure nel caso contrario valutare come negativo e insoddisfacente il proprio operato e attivare correzioni appropriate e modifiche alle strategie in corso

Lo sviluppo coinvolge in modo uniforme tutte le aree del comportamento o avviene in modo diverso all’interno dei diversi domini? Lo sviluppo è un processo dominio-specifico Lo sviluppo è un processo che riguarda singoli domini, all’interno dei quali il bambino diviene capace di creare rappresentazioni sempre più sofisticate dell’informazione e di sviluppare procedure sempre più specializzate. Sviluppo cognitivo = sviluppo di domini specializzati, sostenuto da un’architettura cognitiva generale

Qual è il rapporto tra i fattori biologici e l’esperienza nella determinazione dei cambiamenti che avvengono nel corso dello sviluppo? L’approccio adottato dall’HIP è implicitamente innatista (assunti impliciti derivanti dall’uso della metafora del computer). L’HIP assume l’esistenza, fino dalla nascita, di alcuni processi cognitivi elementari, che farebbero parte dell’architettura di base del sistema cognitivo (prodotto dell’evoluzione piuttosto che dello sviluppo).

Lo sviluppo è un processo continuo o discontinuo? Lo sviluppo cognitivo è inteso come un processo continuo e quantitativo poiché consiste nell’incremento dell’efficienza con la quale i processi di base o di controllo manipolano l’informazione, e in un conseguente aumento delle rappresentazioni, ossia della conoscenza che deriva dal funzionamento dei processi stessi Idea di sviluppo come passaggio graduale dalla condizione di INESPERTO  ESPERTO

Approccio Piagettiano Confronto Piaget - HIP Approccio Piagettiano Enfasi sul che cosa si sviluppa Cambiamenti qualitativi Processi dominio-generali Discontinuità (stadi) Enfasi sulla competenza Approccio HIP Enfasi sul come si sviluppa Cambiamenti quantitativi Processi dominio-specifici Continuità Enfasi sulla prestazione

Attenzione

Processi attentivi Rivestono un ruolo fondamentale nella: selezione delle informazioni importanti inibizione o esclusione dei distrattori e degli stimoli irrilevanti focalizzazione (concentrazione) su alcuni stimoli che vengono elaborati in modo più approfondito mantenimento dello sforzo per un periodo prolungato al fine di completare un lavoro suddivisione delle risorse cognitive per poter eseguire più compiti in parallelo

Tipi di attenzione Attenzione selettiva La capacità del soggetto di rispondere solo agli aspetti rilevanti di un compito o di una situazione, ignorando o non rispondendo a quelli non essenziali Attenzione sostenuta La capacità di seguire le richieste del compito, senza distrarsi per un periodo di tempo sufficiente Attenzione divisa La capacità di distribuire le risorse attentive su più compiti contemporaneamente

Processamento automatico e volontario rapido e fluido non richiede risorse attentive non coinvolge la memoria a breve termine è inconsapevole e difficile da modificare Processamento controllato è lento richiede risorse attentive è soggetto ai limiti di capacità della MBT è consapevole e non consente di fare altro nello stesso tempo permette il massimo grado di flessibilità al comportamento necessario per l’apprendimento e per modificare processi automatici

Il Sistema attentivo supervisore (SAS) (Norman & Shallice, 1986) è un sistema di controllo che ha accesso alle rappresentazioni del mondo esterno e delle intenzioni dell’individuo controlla sequenze di operazioni elementari (schemi), che si svolgono in modo automatico agisce intervenendo sul processo di selezione competitiva, dando attivazione aggiuntiva ad una operazione o inibendo una operazione    La selezione competitiva È il processo di selezione automatica di uno schema Ciascuno schema ha un livello di attivazione che dipende dagli stimoli esterni. Quando lo schema raggiunge il valore soglia è selezionato ed eseguito mentre vengono inibiti i diversi schemi con cui è in competizione

Esempio di funzionamento del SAS Se stiamo guidando e ci accorgiamo che la macchina davanti sta frenando, la percezione delle luci di stop attiva automaticamente l'azione di frenare. Altri tipi di risposta, ad es. accelerare, sono contemporaneamente inibiti perché non funzionali. L’azione di frenare è eseguita perché lo stimolo esterno “accensione delle luci di stop” ne ha aumentato l’attivazione fino al raggiungimento del valore di soglia inibendo contemporaneamente schemi competitivi. Se, invece, durante la guida decidiamo di fermarci, l’operazione di frenare si svolge sempre automaticamente, ma a seguito di una decisione volontaria. In questo caso il SAS, che ha accesso sia al mondo esterno che alle intenzioni dell’individuo, esercita un controllo attentivo per via indiretta. Interviene sul processo di selezione competitiva portando un’attivazione aggiuntiva all’azione che s’intende eseguire. Questa operazione perciò prevale sulle altre, indipendentemente dalle stimolazioni esterne.

Attenzione e apprendimento Molti compiti (per es. quelli scolastici) richiedono processi controllati, intenzionali e consapevoli Un’adeguata distribuzione delle risorse attentive è necessaria ai fini dell’apprendimento in molti ambiti Il livello di attenzione è regolato da: Processi interni (ad es. obiettivi e motivazione) Fattori ambientali Caratteristiche del compito

Ridurre e guidare il carico attentivo Automatizzazione dei processi rendere un’attività automatica riduce la quantità di risorse attentive che sono necessarie per svolgerla e lascia risorse disponibili per altre attività Uso di strategie solo una parte delle informazioni provenienti dall’ambiente viene elaborata e ricordata. Gli studenti devono essere guidati a utilizzare le proprie risorse attentive nel processo di selezione delle informazioni rilevanti ai fini dell’apprendimento Uso di conoscenze precedenti le conoscenze precedenti “guidano” i processi attentivi Autoregolazione e metacognizione la consapevolezza del funzionamento dei processi attentivi rende possibile la regolazione e il controllo dell’attenzione durante i compiti di apprendimento

Abilità di problem solving e attenzione La risoluzione di un compito richiede di mantenere un buon livello di attenzione nel tempo. È necessario:   comprendere la natura del compito e gli obiettivi finali prima di iniziare il lavoro capire se gli manca questa adeguata comprensione mettere a punto un piano o una strategia per affrontare il compito verificare se la strategia è fattibile e definire eventuali strategie alternative controllare il progresso conseguito verso la risoluzione del compito, riprendendo se necessario dall’inizio scomporre gli obiettivi finali in sotto-obiettivi più immediati e semplici, soprattutto se il compito richiede un impegno prolungato adottare uno stile di pensiero consequenziale (se faccio questo, allora…) valutare il tempo richiesto per il compito e quello effettivamente a disposizione gestire l’incertezza e l’insuccesso, limitando le interferenze negative dell’emotività in caso di insuccesso sfruttare le proprie risorse, ricorrendo alla memoria e alle soluzioni adottate in precedenza

Memoria

Modello dei magazzini di memoria di Atkinson e Shiffrin (1968) Registro sensoriale Memoria a breve termine (MBT)) capienza limitata limite temporale serve da transito delle informazioni provenienti dall’ambiente l’informazione viene conservata per poche frazioni di secondo necessarie a confrontare serve da memoria di servizio in quanto contiene le informazioni provenienti dalla MLT che devono interagire con quelle provenienti dall’ambiente caratteristiche dello stimolo alcune informazioni presenti nella MLT Memoria a lungo termine (MLT)) capacità potenzialmente illimitata vengono depositate, per alcuni minuti o per tutta la vita, conoscenze, esperienze, ricordi personali da recuperare all’occorrenza

Memoria a breve termine Sistema a capacità limitata (pochi secondi, pochi elementi) L’informazione può essere mantenuta e trasferita alla memoria a lungo termine se viene reiterata Lo “span di memoria” è la quantità di informazioni che il sistema riesce a conservare (circa 7 elementi) Nella MBT l’informazione viene persa velocemente a meno che non venga mantenuta attiva con determinate strategie (es. ripetizione)

Memoria di lavoro (working memory) Modello di Baddeley (1990) La memoria di lavoro è “un sistema per il mantenimento temporaneo e per la manipolazione dell'informazione durante l'esecuzione di differenti compiti cognitivi, come la comprensione, l'apprendimento e il ragionamento” (Baddeley, 1986) Esecutivo centrale Sistema di elaborazione centrale, il cui compito è quello di integrare tra loro le varie informazioni Loop articolatorio o fonologico Taccuino visuospaziale Circuito articolatorio che conserva l’informazione in forma verbale Codifica le informazioni spaziali e visive Magazzino fonologico Meccanismo per la ripetizione subvocalica

Memoria di lavoro: loop articolatorio Costituito da: magazzino fonologico: le informazioni contenute nel magazzino fonologico decadono in tempi brevi (circa due secondi) e non possono più essere recuperate meccanismo di ripetizione: la ripetizione subvocalica consente di mantenere viva la traccia mnestica Ha un ruolo: nella codifica del linguaggio nella comprensione del linguaggio nell’apprendimento della lettura nell’apprendimento delle lingue straniere

Memoria di lavoro: taccuino visuospaziale Magazzino per il mantenimento delle informazioni visive e spaziali   Ha un ruolo: nell’analisi delle dimensioni spaziali; nella visualizzazione delle immagini mentali nella manipolazione delle immagini mentali;

Memoria di lavoro: il sistema esecutivo centrale E’ un sistema di elaborazione centrale il cui compito è, similmente all'attenzione, quello integrare tra loro le varie informazioni Ha un ruolo:  nell’integrazione delle informazioni nella scelta di strategie nella pianificazione e coordinamento

Memoria a lungo termine Sistema nel quale sono rappresentate le conoscenze possedute da un individuo Memoria episodica CONOSCENZA DICHIARATIVA (“sapere cosa”) Memoria semantica Memoria esplicita CONOSCENZA PROCEDURALE (“sapere come”) Memoria implicita CONOSCENZA CONDIZIONALE (condizioni d’uso del sapere)

Memoria a Lungo Termine Memoria dichiarativa: conoscenza relativa a fatti che possono essere acquisiti in un unico tentativo, che sono direttamente accessibili alla coscienza e che possono essere espressi verbalmente Memoria semantica: insieme delle conoscenze relative ai significati e all’uso del linguaggio (concetti e relazione fra concetti, significati delle parole) Memoria episodica: insieme delle conoscenze biografiche e autobiografiche (fatti storici e personali) Memoria procedurale: conoscenza relativa alle procedure o all’apprendimento di abilità (memoria del saper fare). La conoscenza procedurale può essere rappresentata sotto forma di script (schema che descrive come fare qualcosa e come adattare l’azione a circostanze particolari) Memoria implicita: si manifesta solo nel comportamento o nel sentimento di familiarità senza che il contenuto sia accessibile alla coscienza Memoria esplicita: riproduzione di uno stimolo mediante denominazione, descrizione, disegno (compiti di rievocazione)

La teoria della mente

Cos’è la teoria della mente? “Teoria della mente” è l’espressione che si usa per indicare la comprensione del fatto che le altre persone possiedono un mondo interiore, caratteristico di ogni individuo Possedere una teoria della mente consente di leggere le altre persone come individui dotati di motivazioni, intenzioni, desideri, scopi, credenze e pensieri

Lo sviluppo della teoria della mente Emozioni fondamentali e (gioia, tristezza, paura, sorpresa, repulsione, rabbia) Stati fisiologici (fame, sete, dolore eccitazione) DESIDERI “lui vuole una mela”: attribuisco all’altra persona uno stato interno diretto verso un oggetto esterno Psicologia del desiderio (2 anni): Si interpretano le azioni sulla base dei desideri e spiega le reazioni emotive congruentemente al fatto che i desideri siano o meno soddisfatti Percezioni e Sensazioni CREDENZE “lui pensa che questa sia una mela”: attribuisco all’altro uno stato interno che incorpora la rappresentazione di una mela, gli attribuisco cioè una metarappresentazione Psicologia della credenza (3 anni): Si prevede che le azioni di una persona saranno guidate oltre che da desideri anche dalle sue credenze (vere o false/erronee)

Il compito della falsa credenza

I precursori della teoria della mente L’intenzione comunicativa dichiarativa (fine del primo anno) Richiamare l’attenzione dell’adulto su un oggetto per condividere l’interesse per l’oggetto Il bambino indica un oggetto /evento all’adulto alternando il proprio sguardo tra l’oggetto/evento e il volto dell’adulto, finché questi non guarda nella stessa direzione Intenzione di influenzare lo stato mentale dell’altro relativamente a qualche evento esterno Il gioco simbolico (secondo anno) nel giocare a “far finta” un oggetto viene impiegato per rappresentarne uno diverso attribuendo proprietà diverse da quelle effettivamente possedute condivide con la teoria della mente la capacità di rappresentare una realtà diversa da quella percepita