L'uso dei diagrammi causali per facilitare l'apprendimento scientifico dal testo scritto

La codifica è quel processo che controlla il passaggio delle informazioni dalla memoria di lavoro a quella a lungo termine e, pertanto, riveste un ruolo fondamentale nell'apprendimento. Come riporta Gray (2002), per permettere la codifica è necessario collegare le nuove conoscenze agli schemi di cui si è in possesso. Questo è quello che normalmente avviene durante la comprensione. Comprendere, dunque, è uno dei modi più efficaci per consentire il trasferimento delle nuove conoscenze nella memoria a lungo termine. Maggiore sarà il numero di collegamenti stabiliti tra le nuove conoscenze e gli schemi posseduti dal lettore e migliore risulterà la codifica e quindi l'apprendimento. Ausubel (1995), in tal senso, ha parlato di "apprendimento significativo", in contrapposizione a un "apprendimento meccanico" che, invece, consiste in un'associazione puramente arbitraria tra ciò che il lettore sa già e il dato nuovo da apprendere. In particolare, l'apprendimento meccanico si verifica quando il lettore manca di una sostanziale conoscenza precedente oppure sceglie di assimilare i nuovi dati in modo nozionistico.
Quando le nuove conoscenze sono in accordo con gli schemi posseduti, si parla di "apprendimento per accrescimento" (Mason, 2006). Si tratta della forma più semplice e meno dispendiosa, sul piano cognitivo e motivazionale, di apprendimento. Quando, invece, le nuove informazioni non sono in accordo, per poter acquisire i nuovi dati è necessario rivedere i propri schemi. A questo proposito, Rumelhart e Norman (1978; Norman, 1980; citati in Mason, 2006), teorici degli schemi, hanno distinto tra "apprendimento per sintonizzazione" e "apprendimento per ristrutturazione". Secondo questi studiosi, l'apprendimento per sintonizzazione è caratterizzato dalla necessità di modificare gli schemi attivati al fine di poter interpretare le nuove conoscenze. La modifica di uno schema può avvenire in varie direzioni, ossia: rendendolo meglio applicabile quando si migliora la conoscenza dei vincoli a cui sono sottoposte le sue variabili o si specificano i concetti che vi si adattano con maggiore appropriatezza; generalizzandone l'applicabilità quando si amplia la gamma delle variabili di uno schema; specificandone l'applicabilità quando si riduce invece la gamma di una variabile o si sostituisce una variabile con una costante; determinando i valori mancanti delle variabili che vengono aggiunti allo schema stesso.
L'apprendimento per ristrutturazione è caratterizzato, invece, dalla necessità di formare strutture nuove, oppure di riorganizzare le conoscenze possedute. In particolare, la formazione di una struttura nuova può avvenire per contiguità, ossia quando vengono rilevate regolarità tra schemi co-occorrenti a livello spaziale e temporale, oppure per generalizzazione di altri schemi disponibili.
Altri importanti contributi sulla questione dell'apprendimento delle conoscenze provengono dagli studiosi che sostengono la teoria della specificità di dominio. Secondo questa teoria, diffusasi in psicologia dello sviluppo cognitivo negli ultimi due decenni del secolo scorso, lo sviluppo cognitivo non avviene in forme generali, come sosteneva Piaget, ma per strutture cognitive specifiche per dominio. In questo modo, l'oggetto di indagine della ricerca è stato spostato da una ristrutturazione globale, frutto dello sviluppo delle capacità logiche del soggetto, a una ristrutturazione specifica, che si manifesta, cioè, in un settore circoscritto come prodotto dell'aumento di conoscenze da parte dell'individuo in quel settore. Il superamento della concezione di Piaget è da attribuirsi a Carey (1985, cit. in Mason, 2006, in Berti, 2002, e in Vosniadou e Ioannides, 1998). Secondo questa studiosa, la ristrutturazione delle conoscenze costituisce il meccanismo fondamentale attraverso il quale avviene lo sviluppo cognitivo. In particolare, questa studiosa ha distinto tra "ristrutturazione debole" e "ristrutturazione radicale". Con la ristrutturazione debole si ha un aumento delle relazioni che legano i concetti, senza che questi mutino i loro attributi, mentre la ristrutturazione radicale comporta la revisione della struttura di una serie di concetti, delle relazioni che li legano e del dominio di fenomeni da essi spiegati. […]