Gli schemi sono costrutti psicologici che sono stati proposti come una forma di rappresentazione mentale per alcune forme di conoscenza complessa.
Teoria degli schemi di Bartlett
Gli schemi furono inizialmente introdotti in psicologia e nell’educazione attraverso il lavoro dello psicologo britannico Sir Frederic Bartlett (1886-1969). Nel condurre una serie di studi sul richiamo dei racconti popolari dei nativi americani, Bartlett notò che molti dei richiami non erano accurati, ma comportavano la sostituzione di informazioni non familiari con qualcosa di più familiare. Includevano anche molte inferenze che andavano oltre le informazioni date nel testo originale. Per spiegare questi risultati, Bartlett propose che le persone hanno schemi, o strutture mentali inconsce, che rappresentano la conoscenza generica di un individuo sul mondo. È attraverso gli schemi che le vecchie conoscenze influenzano le nuove informazioni.
Per esempio, uno dei partecipanti di Bartlett ha letto la frase “qualcosa di nero uscì dalla sua bocca” e successivamente l’ha ricordata come “schiumava dalla bocca”. Questo risultato potrebbe essere spiegato assumendo che l’informazione in ingresso non era coerente con nessuno schema posseduto dal partecipante, e quindi l’informazione originale è stata ricostruita in una forma che era coerente con uno degli schemi del partecipante. Il costrutto dello schema è stato sviluppato durante il periodo in cui la psicologia era fortemente influenzata dagli approcci comportamentisti e associazionistici; poiché il costrutto dello schema non era compatibile con queste visioni del mondo, alla fine è scomparso dalla vista.
La teoria del frame di Minsky
Negli anni 70, tuttavia, il costrutto dello schema è stato reintrodotto in psicologia attraverso il lavoro dell’informatico Marvin Minsky. Minsky stava cercando di sviluppare macchine che mostrassero abilità simili a quelle umane (per esempio, percepire e comprendere il mondo). Nel corso del tentativo di risolvere questi difficili problemi, si imbatté nel lavoro di Bartlett. Minsky concluse che gli esseri umani stavano usando la loro conoscenza memorizzata sul mondo per eseguire molti dei processi che lui stava cercando di emulare con le macchine, e quindi aveva bisogno di fornire alle sue macchine questo tipo di conoscenza se mai avessero dovuto raggiungere abilità simili a quelle umane. Minsky sviluppò il costrutto del frame come un modo per rappresentare la conoscenza nelle macchine. La proposta del frame di Minsky può essere vista essenzialmente come un’elaborazione e una specificazione del costrutto schema. Egli concepì la conoscenza dello schema come interagente con nuove informazioni specifiche provenienti dal mondo. Propose che le informazioni generiche fisse fossero rappresentate come una cornice composta da slot che accettano una certa gamma di valori. Se il mondo non forniva un valore specifico per un particolare slot, allora poteva essere riempito da un valore predefinito.
Per esempio, consideriamo la rappresentazione di una generica (tipica) aula di scuola elementare. Il frame per tale aula include certe informazioni, come ad esempio che la stanza ha pareti, un soffitto, luci e una porta. La porta può essere pensata come uno slot che accetta valori come porta di legno o porta di metallo, ma non accetta un valore come una porta fatta di gelatina. Se una persona o una macchina sta cercando di rappresentare una particolare aula di scuola elementare, la persona o la macchina istanzia il frame generico con informazioni specifiche della particolare aula (ad esempio, ha una finestra su una parete, e la porta è di legno con un piccolo pannello di vetro). Se, per qualche ragione, non si osservano effettivamente le luci nell’aula, si può riempire lo slot dell’illuminazione con l’ipotesi predefinita che siano luci fluorescenti. Questa proposta dà un buon resoconto di una vasta gamma di fenomeni. Spiega, per esempio, perché si sarebbe molto sorpresi di entrare in un’aula elementare e scoprire che non ha il soffitto, e rende conto del fatto che qualcuno potrebbe ricordare che una certa aula ha luci fluorescenti quando non è così.
Teoria moderna degli schemi
Il lavoro di Minsky nell’informatica ha avuto un forte e immediato impatto sulla psicologia e sull’educazione. Nel 1980 lo psicologo cognitivo David Rumelhart elaborò le idee di Minsky e le trasformò in una teoria esplicitamente psicologica della rappresentazione mentale della conoscenza complessa. Roger Schank e Robert Abelson svilupparono il costrutto dello schema per trattare la conoscenza generica di sequenze di azioni. La teoria dello schema ha fornito spiegazioni per molti esperimenti già presenti in letteratura, e ha portato a una varietà molto ampia di nuovi studi empirici. Fornire uno schema rilevante ha migliorato la comprensione e il richiamo di passaggi scritti in modo opaco, e si è dimostrato che schemi forti portano ad alti tassi di errori inferenziali nel richiamo.
Uso ampio e stretto di Schema
In retrospettiva, è chiaro che c’è stata un’ambiguità nella teoria dello schema tra un uso stretto e un uso ampio del termine schema. Per esempio, nel classico articolo di Rumelhart del 1980, ha definito uno schema come “una struttura di dati per rappresentare i concetti generici memorizzati” (p. 34). Eppure ha continuato ad affermare che “ci sono schemi che rappresentano la nostra conoscenza su tutti i concetti: quelli sottostanti agli oggetti, situazioni, eventi, sequenze di eventi, azioni e sequenze di azioni” (p. 34). Così, gli schemi sono spesso definiti come la forma di rappresentazione mentale per la conoscenza generica, ma sono poi usati come termine per la rappresentazione di tutta la conoscenza.
Ci sono gravi problemi con l’uso del termine schema per riferirsi a tutte le forme di conoscenza complessa. In primo luogo, non c’è bisogno di un nuovo termine tecnico, poiché il termine ordinario di conoscenza ha questo significato. Inoltre, se la teoria dello schema viene usata per rendere conto di tutta la conoscenza, allora fallisce. Un certo numero di scrittori ha sottolineato che la teoria dello schema, come attualmente sviluppata, non può occuparsi di quelle forme di conoscenza che non coinvolgono vecchie informazioni generiche. Così, la teoria dello schema fornisce un conto per la conoscenza nella memoria a lungo termine che lo stato dell’Oklahoma è direttamente sopra lo stato del Texas. Tuttavia, la teoria dello schema non fornisce un resoconto della nuova rappresentazione che si sviluppa di una città quando la si attraversa per la prima volta.
Perciò sembra meglio usare il termine schema nell’uso più stretto, come forma di rappresentazione mentale usata per la conoscenza generica. Tuttavia, se si adotta l’uso più ristretto si deve accettare che gli schemi sono solo le rappresentazioni appropriate per un sottoinsieme della conoscenza e che altre forme di rappresentazione mentale sono necessarie per altre forme di conoscenza. Per esempio, i modelli mentali sono necessari per rappresentare aspetti specifici non schematici della conoscenza, come la pianta di una città sconosciuta, mentre le teorie ingenue o i modelli mentali causali sono necessari per rappresentare la conoscenza dei fenomeni causali/meccanici.
La teoria degli schemi nell’educazione
Richard Anderson, uno psicologo dell’educazione, ha giocato un ruolo importante nell’introdurre la teoria degli schemi nella comunità educativa. In un articolo del 1977 Anderson ha sottolineato che gli schemi hanno fornito una forma di rappresentazione per la conoscenza complessa e che il costrutto, per la prima volta, ha fornito un resoconto di principio di come la vecchia conoscenza potrebbe influenzare l’acquisizione di nuova conoscenza. La teoria degli schemi è stata immediatamente applicata alla comprensione del processo di lettura, dove è servita come un importante contrappeso agli approcci puramente bottom-up alla lettura. Gli approcci della teoria dello schema alla lettura sottolineano che la lettura coinvolge sia l’informazione dal basso verso l’alto dalle lettere percepite che arrivano all’occhio sia l’uso della conoscenza dall’alto verso il basso per costruire una rappresentazione significativa del contenuto del testo.
Uso ampio e ristretto dello schema in educazione
Il problema dell’uso ampio e ristretto del termine schema è emerso in educazione proprio come nella psicologia cognitiva. Per esempio, nel classico articolo di Anderson del 1977 sugli schemi nell’educazione, egli adotta chiaramente la visione ampia. Attacca la visione ristretta e dice che è impossibile “che le persone abbiano immagazzinato uno schema per ogni scena concepibile, sequenza di eventi e messaggio” (p. 421), e che “una teoria adeguata deve spiegare come le persone affrontano la novità” (p. 421). Tuttavia, in un articolo scritto più o meno nello stesso periodo (1978), Anderson afferma che “uno schema rappresenta una conoscenza generica” (p. 67), e adotta sistematicamente la visione ristretta in tutto l’articolo. In un articolo del 1991 sulla terminologia nell’educazione, Patricia Alexander, Diane Schallert e Victoria Hare notano che l’ambiguità sistematica tra la visione ristretta e quella ampia ha reso molto difficile interpretare l’uso del termine schema da parte di un dato scrittore nella letteratura sull’educazione.
Implicazioni didattiche della teoria dello schema
Alcuni autori hanno derivato proposte didattiche dalla teoria dello schema. Hanno suggerito che la conoscenza rilevante dovrebbe essere attivata prima della lettura; che gli insegnanti dovrebbero cercare di fornire una conoscenza preliminare; e che si dovrebbe prestare maggiore attenzione all’insegnamento dei processi di comprensione di ordine superiore. Molte di queste proposte non sono nuove, ma la teoria dello schema sembra fornire una base teorica ed empirica per le pratiche educative che alcuni insegnanti esperti stavano già attuando.
Impatto della teoria dello schema sull’educazione
La teoria dello schema ha fornito all’educazione un modo per pensare alla rappresentazione di alcune forme di conoscenza complessa. Ha focalizzato l’attenzione sul ruolo che le vecchie conoscenze giocano nell’acquisizione di nuove conoscenze, e ha enfatizzato il ruolo delle influenze dall’alto verso il basso, basate sul lettore, nel processo di lettura.