Apprendimento Eleonora Bilotta

Definizione Apprendimento: modificazione relativamente duratura e stabile del comportamento a seguito di una esperienza, di solito ripetuta più volte nel tempo. Va distinto dalle modificazioni del comportamento dovute a condotte istintive o processi maturativi. L’apprendimento comporta un vantaggio evolutivo, anche se implica un costo; la specie umana è in grado di “costruire” il proprio apprendimento Come la capacità di fornire risposte innate come ad esempio la comparsa del primo sorriso e la capacità di parlare e camminare. Apprendimento si riferisce non solo a nuove acquisizioni di nuove conoscenze ma anche di atteggiamenti, valori, abitudini. In pratica, coinvolge tutta la sfera della nostra personalità.

Aspetti dell’apprendimento Una caratteristica che accomuna molti esseri viventi è la capacità di cogliere i nessi (legami) associativi tra eventi. Questi nessi sono causali (un evento ne segue un altro; uno stimolo produce una risposta). Il primo ad aver studiato sperimentalmente questi nessi fu Pavlov, Nobel nel 1904. Egli notò che mettendo del cibo (stimolo) nella bocca di una cane, si aveva un aumento della salivazione (risposta). Questa è una risposta riflessa (automatica).

Panoramica sull’apprendimento Gli studi sull’apprendimento si richiamano a tre indirizzi tradizionali: Il condizionamento classico o Pavloviano. L’apprendimento strumentale o operante, i cui pionieri sono stati Thorndike e Skinner. L’apprendimento cognitivo, basato sulle ricerche della scuola della Gestalt.

Pavlov Casualmente Pavlov (1849-1936) si accorse che i cani producevano saliva anche con rumori che precedevano il cibo (passi dell’inserviente, vista della ciotola) Questi rumori però producono un riflesso che non è innato … perciò è appreso o condizionato Così Pavlov decise di studiarli in modo sistematico con una metodologia sperimentale Questo è un comportamento del tutto automatico e geneticamente programmato

Fasi del condizionamento Il comportamento dell’animale si riferisce a risposte fisiologiche di tipo riflesso (ad es. la salivazione, la chiusura delle palpebre), cioè a comportamenti automatici, mediati dal sistema nervoso, che vengono evocati da specifici stimoli. L’apprendimento consiste, quindi, nell’emettere queste risposte riflesse a seguito di stimoli condizionati, vale a dire di stimoli che per loro natura non sarebbero idonei a scatenarli. Lo SC assume il valore di anticipazione dello SI e produce un’analoga risposta comportamentale. Prima del condizionamento Durante il condizionamento Dopo il condizionamento

Pavlov e i riflessi condizionati Pavlov riuscì a dimostrare che uno stimolo inizialmente neutro, presentato per molte volte in stretta contiguità temporale con uno stimolo che per sua natura evoca una risposta riflessa è in grado di evocare una risposta riflessa simile. Riflesso: meccanismo automatico e involontario di risposta su base neurobiologica (chiusura delle palpebre) a fronte di uno stimolo (un oggetto che si avvicina ai nostri occhi).

Rappresentazione dei principali processi di base del condizionamento

Estinzione Se dopo un certo numero di tentativi con lo SC, si tralascia lo SI, può succedere che il comportamento appreso continui per un po’ di tempo, ma poi scompaia o si estingua. La velocità con cui compare l’estinzione dipende dalla frequenza con cui il comportamento è stato eseguito, dall’intensità dello SI e da molti altri fattori. Se le prove di estinzione sono sufficienti, la risposta appresa scomparirà completamente. Dopo un certo periodo, la risposta di salivazione in presenza del semplice suono scema, si ha quindi un processo di estinzione del condizionamento. Di solito non è stata dimenticata.

Recupero spontaneo Se, però, si lasciava riposare il cane e poi lo si sottoponeva di nuovo al test, la risposta di salivazione che era stata appresa ricompariva. Questo recupero spontaneo segnala che una risposta estinta non viene completamente sradicata. Evidentemente, anche se il soggetto smette di rispondere, non dimentica la risposta appresa. Il condizionamento classico come terapia. L’osservazione fatta da Pavlov ha dimostrato come sia possibile modificare il comportamento in modo stabile attraverso metodiche di condizionamento fino alla induzione delle cosiddette nevrosi sperimentali, è stata il punto di partenza della costruzione di tutta una serie di pratiche basate sul condizionamento e miranti alla terapia del comportamento patologico.

Generalizzare e discriminare La generalizzazione è il processo per cui le risposte condizionate vengono estese a tutta la gamma degli stimoli prossimi allo stimolo condizionato. La discriminazione è l’inibizione della risposta per stimoli simili.

Generalizzare Il recupero spontaneo dimostra che le risposte apprese, anche se non più rinforzate, non vengono distrutte o dimenticate, ma solo inibite e si possono ripresentare a distanza di tempo, anche se con intensità minore (Hilgard et al., 1953). La generalizzazione sta alla base della capacità di comportarsi in situazioni nuove, nella misura in cui il nuovo presenta analogie con il già noto (il cane che impara a salivare all'accensione di una luce gialla, saliverà anche se la luce è bianca). La vita sarebbe alquanto complicata se non possedessimo la capacità di generalizzare gli apprendimenti, ma sarebbe del tutto caotica se non vi fosse la capacità di discriminare. Se la generalizzazione è la risposta alle analogie, la discriminazione è il processo complementare di risposta alle differenze

Discriminare È possibile addestrare il cane a discriminare specifici stimoli. Es. dopo un addestramento classico in cui il cibo veniva associato a un tono di 1000 Hz (addestramento che inizialmente prevedeva una certa generalizzazione anche per toni simili). In seguito il cane veniva addestrato a salivare solo con toni di 1000 Hz e non con toni di 900 o 1100 Hz).

Apprendimento per prove ed errori Questa particolare forma di apprendimento è stata studiata da Thorndike (1874-1949). Nei suoi esperimenti utilizzava una gabbia (problem box). I gatti messi in questa gabbia cercavano la maniera di uscire. Così facendo compievano movimenti alla “cieca”, fornendo casualmente risposte giuste e sbagliate.

Apprendimento per prove ed errori L’animale prova diversi comportamenti (graffia, morde, ecc.), ma riesce ad uscire solo premendo la leva (risposta corretta). Thorndike notò che le risposte non corrette tendono ad essere abbandonate; viceversa quelle corrette ad essere ripetute (legge dell’effetto e dell’esercizio).

Apprendimento per prove ed errori Legge dell’effetto: l’apprendimento dipende dalle conseguenze che il comportamento produce. Legge dell’esercizio: comportamenti più spesso esercitati hanno maggiori probabilità di essere impiegati in condizioni simili.

L’approccio di Skinner L’estensione del condizionamento classico venne realizzata da Skinner (1904-1990), che riprese le ricerche di Thorndike e distinse fra comportamenti rispondenti e operanti. Rispondente: comportamento che deriva da riflessi innati o appresi. Operante: comportamento che è emesso spontaneamente dall’organismo.

L’approccio di Skinner Nel condizionamento operante (strumentale) il soggetto opera (agisce) nell’ambiente modificandolo. In quello classico il soggetto non controlla la risposta incondizionata (salivazione) provocata dallo stimolo. Skinner era interessato solo alla catena S-R; la mente essendo una black box, cioè non osservabile, era da ignorare. Queste idee sono quelle riprese e utilizzate da Watson, e che hanno permesso la diffusione del comportamentismo.

L’esperimento di Skinner Un ratto viene messo in una gabbia (Skinner box). La gabbia ha una leva, un distributore di cibo, un pavimento elettrificabile e un dispositivo per la registrazione automatica delle risposte. Gli esperimenti di Skinner funzionavano così:

L’esperimento di Skinner Gli animali compiono molte azioni e solo accidentalmente premono la leva. Alla pressione della leva ottengono del cibo (stimolo rinforzante). Il cibo ha la funzione di ricompensa. In pochi minuti l’animale apprende l’associazione fra premere la leva e l’erogazione di cibo. Nel momento in cui l’animale preme ripetutamente la leva (risposta rinforzata), allora ha appreso per associazione. L’animale affamato o assetato tende a ripetere l’operazione (condizionamento operante).

Analisi dell’esperimento I comportamenti operanti aumentano in funzione del rinforzo (cioè qualsiasi tipo di evento conseguente ad una risposta e in grado di incrementare la probabilità che essa venga prodotta) e diminuiscono in funzione della punizione. Il rinforzo è positivo (cibo, acqua) o negativo (scossa, rumore fastidioso). La punizione è positiva (stimolo doloroso) o negativa (sottrarre qualcosa di gratificante). A differenza del condizionamento Pavloviano, in quello Skinneriano la risposta precede piuttosto che seguire lo stimolo critico

Rinforzo negativo e positivo Il rinforzo negativo e l'apprendimento di evitamento hanno un ruolo importante nel comportamento umano. Un neonato piange perché ha fame, la mamma accorre e gli porta il cibo. Il bambino ha ricevuto un rinforzo positivo: il cibo. La mamma un rinforzo negativo: il pianto del bimbo è cessato. Si tratta di rinforzi perché generano apprendimento: vengono definiti negativi perché insegnano a eliminare o a evitare qualcosa di doloroso, quindi, negativi per il soggetto.

I rinforzi possono essere primari o secondari I rinforzi primari soddisfano i bisogni fondamentali (fame, sete, sonno, ecc.). I rinforzi secondari soddisfano bisogni non legati alla sopravvivenza, ma che tendono a modificare il comportamento umano (denaro, lodi, approvazioni, ecc.). Questi sono legati alla storia del soggetto, e la connotazione di rinforzo avviene in seguito.

Esempio Un bambino piange e riceve subito il latte materno. Il latte agisce come rinforzo primario alla risposta del pianto, come tale aumenta le probabilità che il bambino pianga nuovamente quando avrà di nuovo fame. Tuttavia, anche la presenza della madre viene associata alla riduzione della fame, acquistando così proprietà di rinforzo secondario. La presenza della madre finirà per essere ricercata di per se stessa. Così, il vincolo di attaccamento si manifesta con la ricerca della vicinanza della madre da parte del bambino, che si attua in base al rinforzo secondario.

Rinforzi continui o parziali In quelli continui il rinforzo segue in maniera sistematica ogni comportamento corretto dell’organismo. In quelli parziali il rinforzo viene fornito solo ogni tanto. Il primo conduce al fenomeno dell’assuefazione (abituazione). Skinner ha utilizzato 4 programmi di rinforzo. La modalità in cui i rinforzi sono somministrati costituisce un’ulteriore variabile che incide sull’apprendimento condizionato. C’è differenza a seconda del fatto che questo venga dato tutte le volte che un soggetto attua un comportamento atteso, oppure in modo saltuario. Nel primo caso si parla di rinforzo continuo, nel secondo caso di rinforzo saltuario. Nelle prime fasi del condizionamento è importante il primo approccio, poi sembra più efficace usare anche il secondo.

Programma a intervallo fisso La risposta viene rinforzata dopo un tempo prefissato che viene mantenuto costante (rinforzo ogni X secondi, indipendentemente dall’attività del soggetto). L’animale calibra le sue azioni sui tempi del rinforzo. È un esempio lo stipendio mensile.

Programma a intervallo variabile La risposta viene rinforzata lo stesso numero di volte ma a intervalli irregolari. Il soggetto non può fare “previsioni”. L’apprendimento è più rapido e procede per progressione costante. Il soggetto lavorerà di più e apprenderà di più. Sono un esempio gli elogi occasionali. Alcuni genitori hanno involontariamente una condotta indesiderabile nei confronti dei figli e la rinforzano secondo un programma a rapporto variabile. • Ad es., il genitore che in un primo momento rifiuta di accondiscendere alla richiesta del figlio, ma che a seguito di suppliche e insistenze finisce per capitolare, segue un procedimento di rinforzo variabile

Programma a rapporto fisso Il rinforzo viene dato dopo un numero prefissato di risposte. L’animale può essere rinforzato ad es., dopo 5 o 10 pressioni della leva. Nel versante umano, il soggetto lavora intensamente per un determinato periodo e può programmare dei momenti di riposo.

Programma a rapporto variabile Il rinforzo viene dato dopo un numero di risposte variabile. Il soggetto non può fare previsioni. La risposta viene emessa continuativamente e i tempi di riposo si riducono (gioco d’azzardo, lotteria, macchine per il poker).

Il concetto di modellamento A Skinner si deve inoltre l’introduzione della tecnica del modellamento (shaping). Un animale poteva impiegare molto tempo prima di premere a caso la leva. Skinner dava una ricompensa ogni volta che si avvicinava alla leva. Veniva rinforzata quindi la risposta di avvicinamento, rendendola più probabile. L’animale capiva che quella era la risposta corretta. Rinforzare ogni risposta che si avvicina alla risposta desiderata.

Il concetto di modellamento Studi sull’uomo: Le macchine per insegnare. Corsi in autoistruzione. Il principio di Premack, ovvero: premiare a condizione che ... “Un’attività piacevole può agire come rinforzo per un’attività spiacevole”.

Il concetto di modellamento Modellare il comportamento per mezzo di approssimazioni successive è una tecnica adottata ampiamente per modificare il comportamento umano. Per la acquisizione della parola, ad es., è noto che i genitori adottano frequentemente la tecnica delle approssimazioni successive. Dapprima rinforzando i loro bambini per ogni forma di vocalizzazione (mediante l'attenzione, il sorriso e altre forme di rinforzo sociale): poi, più selettivamente, rinforzando quei balbettii che si avvicinano alle parole, in seguito rinforzano solo la corretta pronuncia e così via.

L’apprendimento secondo Tolman Secondo Tolman (1886-1959) è possibile che vi sia apprendimento anche in maniera latente. Tolman dimostrò l’esistenza di questa forma di apprendimento. Si apprende anche senza rinforzi, per fare fronte ad una situazione problematica, ma il comportamento non è esibito se non si ha uno scopo da realizzare.

L’apprendimento secondo Tolman Comportamento = azione o serie di azioni finalizzate ad uno scopo (comportamento intenzionale). Il concetto di mappa cognitiva = la rappresentazione mentale della meta e dello spazio che porta alla meta. La meta sarà raggiunta secondo il percorso più semplice e meno dispendioso (principio del minimo sforzo). Gli studi di Tolman hanno, invece, mostrato come l’apprendimento possa verificarsi anche in assenza di rinforzo o di una specifica motivazione ad apprendere (che porterebbe all’apprendimento intenzionale).

L’esperimento di Tolman e Honzik I ratti agivano sulla base di una rappresentazione mentale interna dello spazio del labirinto, una mappa cognitiva che i ratti “consultavano” e favoriva un comportamento parsimonioso.

Descrizione dell’esperimento Gruppo 1: Nessun rinforzo all’uscita - Risultato: debole riduzione degli errori nel tempo. Gruppo 2: Rinforzo all’uscita - Risultato: rapida riduzione degli errori nel tempo. Gruppo 3: Per 10 giorni nessun rinforzo. All’undicesimo giorno rinforzo all’uscita. I soggetti commettevano molti errori per 10 giorni, ma si registrava una drastica riduzione degli errori dopo l’undicesimo giorno. Per i primi 10 giorni il loro comportamento era analogo a quello dei soggetti del gruppo 1, successivamente diventava simile a quello dei soggetti del gruppo 2. Tolman ha notato che le prestazioni di questo terzo gruppo, nel giro di pochi giorni, raggiunsero i livelli del primo gruppo sperimentale.

Risultati dell’esperimento Ciò significa che nella prima fase dell’esperimento i ratti del secondo gruppo sperimentale avevano, comunque, costruito una rappresentazione mentale del labirinto. Vi era stato, cioè, un apprendimento latente non manifestato inizialmente nel comportamento (in quanto non necessario).

Analisi dei risultati La mappa spaziale costruita vagando per il labirinto è stata utilizzata quando si è profilato uno scopo da realizzare. Il rinforzo è utile perché si manifesti un comportamento e non perché lo si apprenda. La conoscenza appresa può rimanere latente in mancanza di motivazione specifica.

L’apprendimento osservativo Il contributo dei teorici dell’apprendimento sociale: Bandura. Si apprende anche osservando un modello e cercando di imitarlo. L’apprendimento imitativo perché sia efficace richiede che siano attivi alcuni processi cognitivi: a) che si presti attenzione al modello. b) che ci si rappresenti in memoria la sequenza di azioni che il modello compie. c) che si sia in grado di riprodurre la sequenza a livello motorio (riproduzione motoria). d) che vi sia una certa autoconsapevolezza.

Il ruolo dei rinforzi Il rinforzo è necessario per l’esecuzione della risposta più che per l’apprendimento. Il rinforzo crea motivazione. Se il modello riceve rinforzi positivi questi avranno un effetto sull’apprendimento dell’osservatore che vorrà compiere la stessa azione per essere ricompensato. I rinforzi diretti possono consolidare la risposta. La teoria dell’apprendimento osservativo coniuga le istanze del comportamentismo con le posizioni della psicologia cognitivista

L’apprendimento nella teoria della Gestalt Tolman non fu l’unico a concepire l’apprendimento come modificazione del comportamento in modo non associativo. Prima di lui Köhler (1887-1967) si oppose al principio per prove ed errori. L’apprendimento è l’esito di un processo intelligente. Presuppone la capacità di collegare insieme in modo unitario elementi distribuiti e considerati (fino ad allora) isolati.

Köhler e l’insight Gli elementi del campo vengono connessi in modo unitario e all’improvviso, grazie ad una illuminazione intuizione: insight. L’insight comporta una ristrutturazione del campo cognitivo. Secondo una prospettiva Gestaltista, sugli elementi prima sconnessi avviene una “chiusura”. Gli elementi sono riorganizzati secondo una nuova configurazione mentale: si ha l’apprendimento.

Köhler e l’insight Sono classici gli esperimenti del 1917 con gli scimpanzè. Dove Kölher pone l’animale in una situazione apparentemente irrisolvibile. L’animale si trova dentro una gabbia, fuori (o in alto) c’è un casco di banane, ma non sono raggiungibili. L’animale prova a prenderle ma non vi riesce. Si rassegna e ritorna alle attività precedenti. Manipola gli oggetti presenti all’interno della gabbia. Ha un insight: afferra e sposta le scatole usandole come estensione delle braccia per prendere le banane. L’insight (uno o più) sono alla base della capacità di problem-solving e della creatività L’organismo procede in maniera attiva, facendo ipotesi, previsioni e valutazioni continue

Köhler e l’insight

L’apprendimento per insight Per Köhler i tentativi degli animali non erano casuali ma intelligenti (l’animale valutava la situazione, formulava una ipotesi di soluzione del problema e poi verificava la soluzione). La ristrutturazione cognitiva avveniva all’improvviso per intuizione. Dopo la prima intuizione gli scimpanzé erano in grado di ripetere l’azione (apprendimento per insight).

Percorso di autoverifica Definizione di apprendimento. Cosa si intende per generalizzazione e discriminazione. Apprendimento per prove ed errori. Watson e la nascita del comportamentismo. Skinner e il condizionamento operante. I programmi di rinforzo elaborati da Skinner. Descrivere il concetto di rinforzo. Qual è la differenza tra rinforzo positivo e negativo. Descrivere il concetto di modellamento. Descrivere l’apprendimento latente. Descrivere l’apprendimento osservativo. Che cosa si intende per insight e ristrutturazione cognitiva. L’apprendimento secondo i cognitivisti.