I PRINCIPI MULTIMEDIALI (dal sito www.nicky.it/materiali%20tic/mayer.doc) Il principio multimediale afferma che gli studenti apprendono meglio dalle parole e dalle immagini piuttosto che solo dalle parole, poiché essi hanno modo di costruire modelli mentali verbali e visivi e di fare delle connessioni tra di loro. Se le parole sono presentate da sole lo studente potrà costruire un modello verbale ma sarà meno in grado di costruire un modello pittorico e di fare connessioni tra di essi. C è una miglior ritenzione e un miglior transfer quando lo studente riceve parole e immagini piuttosto che solo parole. 3.1. L approccio multimediale funziona? La domanda è: gli studenti apprendono di più quando una lezione è presentata in forma verbale e iconica? Per rispondere è utile definire i concetti. Una lezione è una presentazione che è pensata per promuovere l apprendimento nello studente. Per parole si intende un testo scritto o parlato. Per immagini si intende qualsiasi forma statica o dinamica di grafici, foto, illustrazioni. Il termine «apprendere di più» si riferisce alla crescita della ritenzione e comprensione del materiale presentato. L importante non è quanto si è imparato, ma che cosa si è imparato. Una presentazione multimediale è ottimale se promuove transfer, che è la capacità di usare il materiale nella presentazione per risolvere nuovi problemi, e se promuove la ritenzione che è la capacità di ricordare il materiale importante nella narrazione. 3.1.1 Le parole sono diverse dalle immagini? Secondo la teoria della trasmissione di informazioni le parole e le immagini sono semplicemente due diversi veicoli per presentare la stessa informazione. Secondo la teoria cognitiva le parole e le immagini innescano due differenti sistemi di rappresentazioni di conoscenza, un canale verbale e visivo. 3.1.2 Le parole e le immagini danno informazioni equivalenti: presentare solo parole La teoria della consegna di informazioni afferma che diversi formati di presentazioni, come parole e immagini, sono modi per presentare la stessa informazione. Una presentazione multimediale non è qui necessaria perché la stessa informazione è erogata due volte. Dopo aver dato una presentazione verbale e dopo che lo studente ha elaborato questa informazione nella memoria sensoriale e nella memoria attiva risulta ridondante presentargli la stessa con un disegno: la stessa informazione in immagini non aggiunge nulla. Il ruolo dell insegnante è di erogare informazione e il ruolo degli studenti è di immagazzinarla nella memoria. 3.1.3 Le parole e le immagini sono qualitativamente diverse: presentare parole e immagini La teoria cognitiva dell apprendimento multimediale è basata sull assunto che gli uomini possiedono due diversi canali qualitativi per elaborare il materiale, uno per le rappresentazioni visive, l altro per quelle verbali. Le due rappresentazioni sono
qualitativamente diverse, non possono comunicare la stessa informazione anche se è presentato lo stesso materiale. Esse sono complementari tra di loro ma non esclusive. Il lavoro dell insegnante è presentare il materiale, essere da guida all elaborazione cognitiva dello studente. A lui è richiesta la capacità di costruire rappresentazioni mentali e visive e di connetterle tra di loro. Le presentazioni multimediali hanno come scopo quello di promuovere la conoscenza. L effetto multimediale è che presentando una spiegazione sia con parole sia con immagini c è un apprendimento migliore da parte dello studente. A volte, quando l informazione è data solo in forma verbale, lo studente costruisce una rappresentazione verbale ma ciò non gli vieta di costruirsi anche una rappresentazione visiva o di fare connessioni tra le due. L effetto multimediale ribadisce che gli studenti imparano meglio quando le immagini sono integrate con le parole. Non tutti i messaggi multimediali sono però ugualmente efficaci. Per saper quando un messaggio multimediale funziona bisogna considerare cinque condizioni che sono alla base dei principi: 1. Contiguità spaziale; 2. Contiguità temporale; 3. Coerenza; 4. Modalità; 5. Ridondanza. Nei capitoli successivi si prenderanno in considerazione i diversi principi. 3.2 Il principio della contiguità spaziale Gli studenti apprendono meglio quando le parole e le immagini corrispondenti sono presentate vicine. Questo permette allo studente di non dover utilizzare risorse cognitive per cercare l immagine su altre pagine, in questo modo sarà in grado di mantenerle entrambe nella memoria attiva allo stesso tempo. C è una miglior ritenzione e un miglior transfer quando parole e immagini corrispondenti sono vicine piuttosto che lontane. 3.2.1 Lo spazio come una risorsa economica Lo spazio su cui si può presentare il materiale multimediale è di natura limitato: una pagina può contenere solo un certo numero di parole. La decisione di utilizzare lo spazio nel modo migliore è una decisione economica. I progettisti multimediali devono disporre le parole e le immagini in uno spazio deciso da loro. Le parole possono essere disposte su una pagina e le immagini su un altra, oppure a fianco, o all interno dell illustrazione che le rappresenta (quest ultima è una rappresentazione integrata). 3.2.2 Separare parole e immagini In base alla teoria della consegna di informazioni dell apprendimento multimediale, secondo cui le rappresentazioni verbali e visive sono separate, quando lo stesso materiale è presentato in due momenti diversi si hanno migliori risultati perché lo studente ha due possibilità per immagazzinarlo nella memoria. Di contro quando le parole e le immagini che descrivono la stessa informazione sono presentate allo stesso tempo, si ha un effetto minore perché lo studente ha una sola possibilità di immagazzinarla nella memoria.
3.2.3 Integrare parole e immagini In base alla teoria cognitiva, secondo cui l apprendimento è un processo attivo in cui lo studente cerca di dare un valore al materiale presentatogli, il bisogno di dare senso è soddisfatto quando le parole e le immagini sono integrate mentalmente dalla memoria attiva dello studente. Le parole e le immagini sono presentate in modo da incoraggiare gli studenti a costruire connessioni mentali. Un apprendimento significativo dipende dalla costruzione di connessioni tra le rappresentazioni mentali di parole e immagini. Una delle condizioni secondo cui le istruzioni multimediali aiutano le persone a comprendere spiegazioni scientifiche si verifica quando parole e illustrazioni sono vicine tra loro sulla pagina o sullo schermo. 3.3 Il principio della contiguità temporale Gli studenti apprendono maggiormente quando parole e immagini sono presentate nello stesso momento, poichè saranno più in grado di mantenere le rappresentazioni mentali insieme nella memoria attiva e di connetterle. Quando le parole e le immagini sono separate nel tempo lo studente è meno capace di mantenere rappresentazioni mentali di entrambi nella memoria attiva e di costruire connessioni. Il tempo tra le due presentazioni deve essere breve. Non c è una miglior ritenzione quando sono presentati simultaneamente messaggi animati e narrati piuttosto che successivamente. C è però un miglior transfer quando animazioni e narrazioni corrispondenti sono presentati simultaneamente. Questo principio deriva dalla teoria della doppia codifica (Clark & Paivio, 1991; Mayer & Anderson, 1991; Paivio,1971, 1990). La teoria assume che gli umani possiedono due distinti sistemi per elaborare l informazione: uno che rappresenta l informazione verbalmente, l altro che rappresenta l informazione visualmente. Lo studente può costruire tre connessioni di base nelle situazioni multimediali che includono parole e immagini: 1. La prima connessione implica il costruire connessioni rappresentative tra l informazione verbale che è presentata e la rappresentazione verbale che ha costruito lo studente su quell informazione; 2. La seconda connessione implica il costruire connessioni tra l informazione iconica che è presentata e la rappresentazione visiva che ha costruito lo studente su quell informazione; 3. La terza connessione implica il costruire connessioni referenziali tra i rispettivi elementi nelle rappresentazioni visive e verbali dello studente. In un precedente lavoro è stato dimostrato che la performance dei test di ritenzione dipende dalle connessioni delle rappresentazioni dello studente, mentre il problem-solving richiede sia le connessioni tra le rappresentazioni sia le referenziali (Mayer & Anderson, 1991). Considerati i limiti della capacità della memoria di lavoro, gli studenti possono costruire più facilmente connessioni referenziali quando le parole e le immagini sono presentate vicine. Le ricerche hanno dimostrato che gli studenti che avevano ricevuto illustrazioni in fotogrammi contenenti descrizioni verbali coordinate con ciascun fotogramma sono stati più in grado di risolvere i problemi di transfer rispetto agli studenti che avevano ricevuto le illustrazioni con la stessa informazione verbale collocata in un paragrafo separato sulla pagina (Mayer, 1989b; Mayer & Gallini, 1990). È stato trovato che gli studenti che osservavano un animazione con la rispettiva narrazione avevano migliori performance nel risolvere i problemi di transfer rispetto agli
studenti che osservavano l animazione seguita dalla narrazione (Mayer & Anderson, 1991). 3.3.1 Il tempo come una risorsa economica Un modo per presentare una lezione è quello di esporre l intera narrazione e animazione (o vice versa). Lo studente in questo modo può porre attenzione alla descrizione verbale e poi a quella visiva. Tutte le parole sono presentate prima delle immagini; esse non sono vicine nel tempo. Un altro modo è quello di presentare la narrazione e l animazione allo stesso tempo così che quando la narrazione presenta una particolare azione in parole, l animazione rappresenta la stessa azione visualizzandola allo stesso tempo. Lo studente sente e vede nello stesso momento temporale. È così creata una contiguità temporale. Quando si presentano parole e immagini separate lo studente deve porre attenzione prima alla descrizione verbale e poi alla descrizione visiva del medesimo evento. In termini di tempo gli studenti che ricevono in successione la presentazione spendono due volte tempo per studiare lo stesso materiale rispetto a coloro che ricevono le due presentazioni insieme. Secondo la teoria della consegna di informazioni dell apprendimento multimediale gli studenti che ricevono presentazioni successive possono imparare di più degli studenti che ricevono presentazioni simultanee. Quando si integrano parole e immagini, secondo la teoria cognitiva dell apprendimento multimediale gli esseri umani non sono solo macchine che elaborano informazioni, ma sono costruttori di senso che si impegnano in un attivo processo cognitivo di selezione delle parole e delle immagini rilevanti, nell organizzazione del materiale selezionato nei modelli mentali visivi e verbali e nell integrazione tra i due modelli. La presentazione simultanea accresce le possibilità che lo studente sia in grado di mantenere le due rappresentazioni, visiva e verbale, contemporaneamente nella memoria attiva. Le contiguità spaziale e temporale sono due aspetti importanti nelle presentazioni multimediali. La contiguità spaziale si realizza nel mettere le parole e le immagini vicine le une alle altre, mentre la contiguità temporale si realizza nel presentare parole e immagini insieme. In accordo con la teoria cognitiva dell apprendimento multimediale, la presentazione simultanea è simile al modo in cui gli uomini elaborano il materiale in entrata, cioè è simile al modo in cui lavora la mente umana. La presentazione simultanea prende vantaggi dalla capacità di elaborare l informazione nei due canali, dalla limitata capacità cognitiva del canale e dal bisogno di un apprendimento attivo. 3.4 Il principio della coerenza Gli studenti imparano di più quando del materiale estraneo è escluso dalla presentazione. L apprendimento può essere interrotto quando parole irrilevanti, ma interessanti, sono aggiunte alla presentazione multimediale e quando sono aggiunti suoni irrilevanti. L elaborazione di tutto questo materiale compete alla memoria attiva che deve prestare attenzione ad esso e non riesce ad organizzare con successo il materiale più importante. La coerenza si riferisce alle relazioni strutturali tra gli elementi in un messaggio. Potenzialmente un messaggio coerente è uno in cui gli elementi sono collegati tra di loro in modo non arbitrario. Si crea un effetto di
coerenza quando gli studenti comprendono maggiormente una spiegazione da una lezione multimediale che contiene meno materiale. C è una miglior ritenzione e un miglior transfer quando parole, suoni e immagini estranei sono esclusi piuttosto che inclusi. 3.4.1 L apprendimento dello studente è ostacolato quando parole e immagini interessanti, ma irrilevanti, sono aggiunte alla presentazione multimediale In una presentazione multimediale a volte è inserito del materiale interessante, esso però può essere irrilevante per la comprensione. Una giustificazione per aggiungere del materiale irrilevante viene dalla arousal theory secondo cui gli studenti apprendono di più quando sono emozionalmente destati dal materiale. Questa teoria è basata sul modello di acquisizione d informazione secondo cui l apprendimento comporta il prendere informazioni dall insegnante e metterle nello studente: più le informazioni sono seducenti più si impara. Invece la teoria cognitiva è basata sull apprendimento come costruzione di conoscenza attiva. Lo studente costruisce rappresentazioni mentali basate su quanto è stato presentato e su quanto già conosce. I dettagli seducenti possono interferire con il processo di costruzione di conoscenza. La teoria cognitiva suggerisce che l aggiunta di dettagli seducenti interferisce con il processo di costruzione di conoscenza, perché allontanano l attenzione dello studente dal materiale rilevante. 3.4.2 L apprendimento dello studente è interrotto quando suoni e musiche interessanti, ma irrilevanti, sono aggiunte alla presentazione multimediale Una tecnica per rendere una lezione multimediale più interessante è quella di aggiungere dei suoni. La musica non interferisce con la narrazione ma provvede un sottofondo sereno alla narrazione. Si possono anche aggiungere suoni specifici che corrispondono all evento in corso alla narrazione. In accordo con l arousal theory, la musica e i suoni rendono la presentazione multimediale più divertente per lo studente. Secondo la teoria cognitiva l aggiunta di suoni e musiche potrebbe interferire proprio con l attenzione prestata che sarebbe distolta dal compito. In accordo con la teoria cognitiva gli studenti elaborano i messaggi multimediali nei loro canali visivo e uditivo che sono comunque limitati nelle loro capacità: quando in più bisogna elaborare anche la musica e i suoni, c è una minor capacità di prestare attenzione alla narrazione, di organizzarla per comprendere le cause e gli effetti. L aggiunta di suoni, secondo la teoria cognitiva, interrompe l apprendimento. 3.4.3 L apprendimento degli studenti migliora quando parole inutili sono eliminate dalla presentazione multimediale Gli studenti sono maggiormente in grado di dare senso alla lezione multimediale quando il materiale interessante ma irrilevante non è incluso. Quando è presentata sia la narrazione sia il riassunto della stessa gli studenti apprendono di più dalla presentazione completa. Questa idea è in accordo con la teoria della consegna di informazioni.
Secondo la teoria cognitiva il riassunto facilita la comprensione perché fornisce le parole chiave. 3.5 Il principio della modalità Gli studenti apprendono di più da una narrazione e da un animazione piuttosto che da un testo scritto e da un animazione, cioè gli studenti apprendono di più quando il messaggio multimediale è presentato come testo parlato piuttosto che scritto. Quando le immagini e le parole sono entrambe in forma visiva, il canale visivo è sovraccaricato mentre quello uditivo è inutilizzato. Se le parole sono presentate a voce possono essere elaborate dal canale uditivo, lasciando al canale visivo l elaborazione delle sole immagini. C è una miglior ritenzione e un miglior transfer quando le parole sono presentate come una narrazione piuttosto che scritte. Per fare una presentazione multimediale bisogna usare sia parole sia immagini; per rispettare il principio di contiguità i diversi segmenti verbali e visivi vanno presentati vicini nel tempo e nello spazio; secondo il principio della coerenza bisogna presentare una narrazione che è scevra da parole inutili, cioè una concisa animazione narrata. Secondo la teoria della consegna di informazioni la modalità con cui è presentato il materiale non è importante. L apprendimento è lo stesso per le due diverse presentazioni multimediali, immagini e parole stampate, perché è presentata la stessa informazione allo studente. Lo studente riceve le immagini ma la modalità con cui sono presentate le parole non è importante perché sia scritte sia narrate hanno lo stesso valore. La teoria suddetta è errata perché è basata su una concezione di apprendimento come acquisizione d informazione in cui lo studente prende l informazione e la trasferisce nella memoria. L apprendimento avviene qui quando la presentazione è presentata dall insegnante e ricevuta dallo studente. Questo è in contrasto con il funzionamento della mente dei due canali della teoria cognitiva. Secondo la teoria cognitiva la modalità è importante, in particolare secondo l assunzione dell elaborazione dell informazione nei due canali. Quando le parole sono presentate come una narrazione è usato il canale uditivo-verbale per elaborare l informazione ed il canale visivo per elaborare le immagini. Le immagini passano attraverso gli occhi, le parole dalle orecchie. La teoria cognitiva afferma che non si deve caricare troppo un canale, per esempio quello visivo quando si presenta l informazione su immagini e parole scritte, è necessario invece presentare le parole in forma narrata per impegnare il canale uditivo inutilizzato. La teoria dell informazione presentata secondo cui l apprendimento dipende dal totale d informazione fornita è errata. Secondo la teoria cognitiva l apprendimento avviene usando i due canali. 3.6 Il principio della ridondanza Gli studenti apprendono maggiormente da animazioni e narrazioni piuttosto che da animazioni, narrazioni e testo. Quando le immagini e le parole sono presentate visivamente (animazione e testo) il canale visivo è sovraccaricato. C è una miglior
ritenzione e un miglior transfer quando le parole sono presentate come una narrazione piuttosto che con una narrazione e un testo scritto. 3.6.1 Come possiamo migliorare le animazioni narrate? La spiegazione multimediale consiste in una concisa animazione narrata, che si riferisce ai punti essenziali e focali nel testo. Persone diverse imparano in modi diversi, così è meglio presentare la stessa informazione in modi diversi. In questo modo ciascuno studente può trovare la sua forma migliore per apprendere. Questa teoria si chiama «teoria delle preferenze d apprendimento» ed è basata sulla teoria della consegna di informazioni. Se accettiamo quanto è stato detto sopra, l apprendimento avviene quando l informazione è presentata dall insegnante e ricevuta dallo studente. Secondo la teoria cognitiva gli studenti costruiscono attivamente le rappresentazioni. Secondo questa teoria l apprendimento significativo avviene quando le persone possono prestare attenzione al materiale entrante visivo e uditivo, organizzarlo in rappresentazioni verbali e pittoriche coerenti, e integrarle. Se lo stesso materiale è presentato in più modi vi è un sovraccarico dei due canali che sono costretti a limitare la loro capacità di elaborazione per ogni materiale analizzato. Il principio di ridondanza ribadisce che unire un testo scritto ad un animazione narrata porta a un apprendimento povero. 3.6.2 Comprendere l effetto della ridondanza L eliminazione del materiale inutile e sovrabbondante da una presentazione produce una miglior performance nello studente. L ipotesi delle preferenze d apprendimento e l ipotesi della capacità limitata differiscono nel considerare il principio di ridondanza. La prima è basata sull idea che presentare le parole in due modi (parlato e stampato) è meglio che presentare le parole in un solo modo. La teoria delle capacità limitate ritiene che in alcune situazioni presentare le parole in una modalità sia meglio. La prima ipotesi è basata sulla teoria della consegna di informazioni in cui il lavoro dell insegnante è quello di presentare informazioni che sono recepite dallo studente. La teoria della capacità limitata è basata sulla teoria cognitiva in cui lo studente costruisce attivamente le rappresentazioni mentali. Il processo di costruzione della conoscenza richiede che lo studente selezioni, organizzi e integri le informazioni rilevanti nei due canali. L effetto di ridondanza afferma che una concisa animazione narrata è interrotta se le stesse parole compaiono su uno schermo. Esso si basa sull ipotesi delle limitate capacità in cui la memoria attiva visiva è in sovraccarico quando animazione e testo su uno schermo sono presentate contemporaneamente. Al contrario quando le parole sono presentate nel canale uditivo e le immagini in quello visivo il carico dei due canali è limitato. Il principio di ridondanza sembra suggerire che due modalità sono peggio di una, mentre il principio multimediale afferma il contrario. 3.7 Il principio delle differenze individuali Gli effetti di una presentazione multimediale sono più importanti sulle persone con una bassa conoscenza che su quelle con un alta conoscenza e su quelle con un high-spatial learning piuttosto che su quelle con low-spatial learning. Gli studenti con un alto grado di conoscenza possono utilizzare la loro conoscenza posseduta per supplire alle mancanze di una presentazione, mentre quelli con poca conoscenza sono meno in grado di usare al meglio la loro capacità cognitiva. Coloro
che hanno molta spazialità hanno la capacità cognitiva di integrare mentalmente le presentazioni verbali e visive. Ci sono due differenze individuali, riguardanti: la conoscenza posseduta; la capacità spaziale. 3.7.1 Il ruolo della conoscenza posseduta dallo studente Una presentazione multimediale può accrescere l apprendimento se rispetta i principi di contiguità spaziale, temporale, coerenza, di modalità e ridondanza. Il problema è vedere quanto la presenza di una buona conoscenza posseduta, riguardo ad un argomento, migliori l apprendimento dello stesso in una nuova lezione. La presenza di conoscenza posseduta influisce sul miglior apprendimento e ciò permette di ricordare più materiale e di aggiungerlo a quello già posseduto. Secondo la teoria della consegna di informazioni, i principi multimediali non servono a migliorare l apprendimento. Se uno studente ha molta conoscenza è accresciuta l informazione che egli riesce ad integrare; la conoscenza può quindi influenzare la quantità di informazioni acquisite, ma essa non è influenzata dalla presenza dei principi multimediali. Al contrario la teoria cognitiva dell apprendimento multimediale è basata sull idea che l apprendimento dipende dall essere in grado di fare connessioni tra le rappresentazioni visive e uditive contemporaneamente nella memoria attiva. Quando la presentazione è povera, gli studenti con molta conoscenza sono in grado di usare la conoscenza posseduta per supplire alle mancanze della presentazione. Se invece la presentazione è fatta bene, sia quelli con molta conoscenza sia quelli con poca conoscenza sono in grado di comprendere la presentazione, i primi grazie alla loro conoscenza, i secondi grazie ai principi usati. Un altro approccio alla teoria cognitiva è basato sull idea che un alta conoscenza accresce una buona istruzione. La comprensione dello studente dipende dall essere in grado di fare connessioni tra le due rappresentazioni corrispondenti, visiva e uditiva trattenute contemporaneamente nella memoria attiva. Quando è fornita una presentazione povera ne risentono sia coloro che hanno una buona conoscenza sia coloro che non ne hanno, perché il messaggio non presenta materiale visivo e uditivo in modo conciso. Quando sono presentate buone istruzioni gli studenti con un alta conoscenza possono essere avvantaggiati nell elaborare il materiale in una coerente rappresentazione mentale, essi beneficiano dei principi che permettono loro di fare ciò. 3.7.2 Il ruolo dell abilità spaziale dello studente L abilità spaziale è definita abilità di generare, mantenere e manipolare le immagini mentali visive. I messaggi multimediali sono verbali e visivi così gli studenti devono formare, mantenere e usare immagini mentali. In accordo con la teoria della consegna di informazioni, il fatto di usare i principi multimediali è inefficace sia per gli studenti con un elevato grado di conoscenza sia per quelli con poca conoscenza.
L abilità spaziale compensa la povertà della presentazione. Se gli studenti non l hanno, imparano meglio quando le parole e le immagini sono presentate in modo coordinato. L abilità spaziale permette agli studenti di avere vantaggi dalle presentazioni multimediali di alta qualità. Se, per esempio, il materiale è presentato simultaneamente nei due modi visivo e uditivo, gli studenti con un alta abilità spaziale saranno in grado di costruire migliori connessioni tra le corrispondenti rappresentazioni mentali e visive nella memoria attiva, mentre coloro che non hanno questa capacità spaziale dovranno dedicare più energia per creare le immagini mentali e sono meno in grado di costruire connessioni tra le due rappresentazioni. L effetto delle differenze individuali afferma che se la rappresentazione è presentata bene saranno avvantaggiati coloro che hanno una bassa conoscenza, e coloro che hanno un alta abilità spaziale. Se sono presentati dei messaggi fatti male coloro che hanno un alta conoscenza possono costruire delle rappresentazioni mentali. Quelli con una bassa conoscenza sono meno in grado di fare ciò. Quando una rappresentazione è presentata bene sia quelli con un alta conoscenza sia quelli con una bassa conoscenza apprendono bene perché entrambi sono in grado di costruire rappresentazioni mentali e visive nella memoria attiva. Coloro che hanno un alta conoscenza imparano più profondamente da una presentazione povera perché sono maggiormente in grado di costruire rappresentazioni mentali quando sono presentate solo parole.