Metodologia della Ricerca Sperimentale in Educazione: Esercizi e Quiz, Schemi e mappe concettuali di Pedagogia Sperimentale

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INTRODUZIONE ALLA

PEDAGOGIA SPERIMENTALE

Come fare ricerca in campo educativo

GISELLA PAOLETTI

Sommario

Introduzione Lo scopo di questo volume è quello di segnalare alcune esigenze metodologiche con cui si è confrontati nella pratica della ricerca, e che non sembrano sempre essere esplicitati in modo sufficiente da permettere l’applicazione dei principi esposti. Si insisterà su alcune caratteristiche della formulazione delle ipotesi e della pianificazione del disegno che dovrebbero caratterizzare una ricerca che miri al controllo sperimentale. Occorrerà essere in grado di esporre le assunzioni, le procedure e i risultati così che possano essere valutati, utilizzati e replicati da altri. Il testo si struttura in due parti:

1. La quale dà alcuni elementi per capire le ragioni che rendono necessarie le cautele metodologiche esposte nella seconda parte. Cap. 1) fornisce una traccia di alcune delle tematiche che sono state analizzate dagli studiosi italiani coinvolti nello sviluppo della pedagogia sperimentale. Cap. 2) gli ostacoli allo sviluppo della ricerca sperimentale previamente identificati vengono analizzati facendo riferimento anche a ricerche internazionali, viene sottolineato il ruolo della ricerca osservativa e delle ricerche qualitative-esplorative come strumenti di accrescimento delle conoscenze sui fenomeni esaminati in vista della precisazione delle ipotesi e delle variabili.
2. Cap. 3) vengono descritte le fasi della definizione del problema e della formulazione delle ipotesi, di pianificazione del disegno, di conduzione delle osservazioni, di codifica ed analisi dei dati, di interpretazione dei risultati, attraverso il riferimento ad una ricerca sul cambiamento concettuale. Cap. 4) analizza le fasi del processo di ricerca, sottolineando il ruolo della teoria nel processo di formulazione del problema e delle ipotesi. Cap. 5) i fattori possono essere responsabili dei risultati ottenuti, vengono esaminate le minacce alla validità interna ed esterna del costrutto e delle conclusioni statistiche. Cap. 6) vengono descritte le procedure che permettono di controllare le forme di varaibilità indesiderata. Cap. 7) ricapitola gli aspetti relativi alle decisioni da prendere per individuare e delimitare l’oggetto di indagine, progettare e condurre una ricerca, e descriverla per scritto in una tesi o in una relazione o in un rapporto di ricerca.
3. Caratteristiche e problemi della ricerca sperimentale in educazione La “pedagogia sperimentale” è un campo del sapere che è stato definito in modi diversi e che presenta zone di coincidenza e di sovrapposizione con altre discipline. Ma risulta importante evidenziare alcune esigenze metodologiche proprie delle fasi della pianificazione ed attuazione della sperimentazione educativa, quelle che consentono il controllo intersoggettivo dei risultati di una ricerca e un accrescimento sistematico della comprensione e del controllo dei fenomeni studiati.

1.1. La pedagogia sperimentale

La pedagogia sperimentale fa riferimento ad una scienza che intende sottoporre a controllo sistematico l’efficacia dell’intervento educativo. La sua peculiarità sta nel fatto che i problemi di cui si occupa nascono dalla pratica educativa, ed in funzione di questa realtà complessa devono essere formulate le ipotesi, disegnati gli interventi, interpretati i risultati.

1.2. Primo problema: oggetto di studio è l’intervento educativo

La pedagogia sperimentale dell’università di Lovanio (Belgio) si assumeva il compito di studiare il problema educativo dalla prospettiva della ricerca scientifica, facendo uso di misurazioni, verifiche, ma occupandosi di un numero circoscritto di campi di indagine. I disegni sperimentali di questa università venivano mutuati da una cultura pedagogica statunitense, che era basata sulla reciproca connessione tra mezzi e fini dell’educazione. Altri autori erano accomunati dall’idea che la discussione metodologica dovesse riguardare anche le premesse fondamentali, da rivisitarsi ogni volta criticamente. La ricerca empirica e sperimentale non si è limitata ad occuparsi di problemi puramente didattici. L’uso di strumenti proiettivi, di questionari di atteggiamento, di misure sociometriche ha testimoniato l’impegno ad affrontare anche problemi di formazione appartenenti a campi sociali e morali. Per Calonghi, “la ricerca non deve essere solo tecnologica, riguardare cioè sussidi, procedimenti didattici, particolari organizzativi. Deve ripensare criticamente ai fini della scuola, la sua funzione nella formazione della persona e nella comunità”.

1.3. Secondo problema: uso del metodo sperimentale per studiare l’intervento educativo

Oltre che l’identificazione e delimitazione dell’oggetto di indagine, anche la definizione del metodo di indagine è stata a lungo oggetto di dibattito. Adottare le procedure delle scienze sperimentali nello studio dell’intervento formativo è stato problematico per due ragioni:  Per la possibilità di adottare le procedure delle scienze naturali nello studio dell’uomo;  Per la capacità dimostrata o meno dalla ricerca sperimentale in educazione di utilizzare tali procedure. 1.3.1. Il metodo scientifico Ogni verifica sperimentale cerca di far agire solo le variabili rilevanti e di neutralizzare le altre. Lo sperimentatore vuole stabilire dei nessi di causa-effetto e per fare ciò deve specificare le variabili che intende esaminare. Nella ricerca pedagogica non è quasi mai possibile isolare una variabile unica o stabilire un sistema chiuso in cui nessun evento estraneo influenzi i fenomeni. la ricerca educativa non può prendere acriticamente a modello i disegni utilizzati dalle scienze che non hanno interessi applicativi, di modificazione della situazione in cui operano. L’esperimento è il metodo più utilizzato nelle scienze naturali, mentre il suo uso è più ridotto nelle scienze umane. Nel corso degli anni si è riconosciuto il differenziarsi del discorso scientifico e in particolare la peculiarità delle scienze sociali, e c’è almeno l’aspirazione a utilizzare approcci non riduttivi ai processi formativi, in base all’assunto che, se la ricerca educativa non può rifarsi incondizionatamente ai paradigmi di altre scienze, questo non l’esonera dall’affrontare i suoi problemi con procedimenti scientifici. 1.3.2. Le sperimentazioni scolastiche Dopo la sua fondazione la pedagogia sperimentale ha proseguito parallelamente alla crescita di una psicologia scientifica, che si era distaccata dalla filosofia e configurata come scienza positiva. Negli anni ’60-’70 è stato evidenziato un abuso del termine sperimentazione, spesso riferito ad attività caratterizzate da un alto livello di provvisorietà ed improvvisazione, che non prevedevano forme di controllo e di verifica. Non sono solo inadeguatezze nelle procedure di assegnazione dei soggetti e di disegno in senso stretto, ma anche di scarsa chiarezza nella definizione delle proposizioni, delle variabili, delle misure.

1.5. Quarto problema: il rapporto tra ricerca e scuola

Il rapporto con la prassi educativa: si è detto che i problemi di cui si occupa la pedagogia sperimentale nascono dalla pratica educativa, e che in funzione di questa realtà complessa devono essere formulate le ipotesi, disegnati gli interventi, interpretati i risultati. Bisogna capire se è vero che sono le situazioni educative reali ad essere la fonte per l’individuazione e definizione dei problemi e lo strumento di verifica dei risultati ottenuti. Tornatore riporta che l’introduzione della sperimentazione in pedagogia ha avuto origine dall’esigenza di rivolgersi ai problemi effettivi dell’attività educativa in modo scientifico. Tuttavia, la ricerca sperimentale ha istituito un rapporto di direzione e controllo con la pratica che le ha risposto con atteggiamenti di critica e di rifiuto. Per alcuni studiosi come Laporta, la scuola è invasa da un certo tipo di ricerca (l’editoria scientifico- pedagogica, la divulgazione realizzata dalle riviste di didattica, ecc.). Nei paesi più avanzati esiste una domanda di ricerca che orienta i gruppi di scienziati, in Italia non esiste, infatti è l’Amministrazione a raccogliere concetti e parole dai centri di ricerca e a farli planare sulle teste degli insegnanti medianti circolari amministrative. Anche ricerche pedagogiche italiane pubblicate su testate importanti non fanno riferimento a situazioni educative concrete e a problemi incontrati dagli insegnanti. Vengono riportati resoconti di un modo ragionato di fare scuola, di ricerche con un taglio descrittivo, che riportano indicazioni operative agli insegnanti, ma in modo del tutto generico, facendo emergere il contrasto tra enunciazioni di principio e tendenze effettive della ricerca didattica. Come trovare un approccio che consenta di partire dai problemi esposti dall’insegnante senza adottare procedimenti asistematici e giungere a conclusioni soggettive e impressionistiche? Lo vedremo nei prossimi capitoli, a partire dal prossimo in cui cercheremo di analizzare in modo più approfondito gli aspetti critici delle sperimentazioni educative legati al modo in cui si formulano le ipotesi, si definiscono le misure, e sottolineeremo il ruolo delle procedure osservative e della fase esplorativa nella definizione delle variabili e nella preparazione delle misure.

2. La ricerca sperimentale in educazione: problemi e possibili soluzioni Lo sviluppo della ricerca sperimentale in educazione può venire ostacolato da un certo numero di fattori:  Molte iniziative sperimentali enunciano ipotesi estremamente generali;  Le procedure di misurazione sono soggettive;  Il rigore viene identificato nella tradizione in termini quantitativi.

2.1. Molte iniziative sperimentali enunciano ipotesi estremamente generali

Il ricercatore dovrebbe acquisire le informazioni necessarie per trasformare le congetture iniziali in una definizione del problema: una domanda che identifica le variabili da studiare e specifica una predizione causale. Tale domanda ha invece spesso una formulazione molto vaga. Più spesso questo inconveniente è causato da un’insufficiente riflessione teorica e dal fatto che non viene compiuto uno sforzo adeguato per definire le variabili. Si riporta un esempio di una ricerca condotta sul recupero di soggetti adulti carcerati di sesso femminile, che prevede l’uso della scrittura in combinazione con la partecipazione a circoli di

apprendimento. Pochi studi sono stati condotti sui programmi educativi per le donne carcerate, ma gli studiosi intendono comunque determinare in che misura la scrittura e la partecipazione a circoli di apprendimento aumentino la motivazione e le abilità di scrittura. Ad una variabile indipendente complessa (scrittura + partecipazione ad un circolo di apprendimento) si fa seguire una variabile dipendente complessa (motivazione + abilità di scrittura). Si evidenzia il mancato riferimento a teorie che dovrebbero spiegare le ragioni pe cui le variabili indipendenti poste sotto esame dovrebbero avere un effetto sulle variabili dipendenti, favorendo la motivazione e l’acquisizione di abilità di scrittura, e sottolineare l’indefinitezza delle misure, la mancanza di un legame esplicito tra variabili manipolate e misure.

2.2. Le procedure di misurazione sono soggettive

È possibile scegliere un episodio, un evento, dalla massa di dati raccolti e proporlo come effetto dell’intervento. Si riporta un esempio di una ricerca che prevedeva l’uso della teleconferenza tra soggetti norvegesi e statunitensi per sviluppare una prospettiva internazionale sull’educazione speciale; in particolare si fa riferimento alla descrizione dei risultati: “alcuni si sentivano a proprio agio con le telecamere e i microfoni, altri mostravano ansia…”. Questa descrizione non ci dice molto sull’incidenza, sulla rappresentatività di questi comportamenti. Un altro esempio: “La connessione dal vivo audio e video permette la comunicazione genuina e permette il rapporto tra i partecipanti”. Non si riesce a capire in che modo questi comportamenti (comunicazione genuina) possano essere considerati variabili dipendenti della sperimentazione, che verteva sull’approvazione delle metodologie utilizzate per l’educazione speciale. Quando si vuole progettare un intervento dobbiamo definire esplicitamente le variabili da osservare. È necessario definire quali sono le operazioni che il ricercatore metterà in atto (fornendo una definizione operativa della variabile manipolata) e quali operazioni metterà in atto per misurare il cambiamento (definizione operativa delle operazioni di misurazione).

2.3. Il rigore viene identificato nella tradizione in termini quantitativi

Alcune sperimentazioni presentano un carattere eccessivamente minuzioso e parcellare, il risultato di questa tendenza può essere la produzione di ricerche che utilizzano masse enormi di dati su problemi che non sempre sono significativi. Il metodo sperimentale in psicologia comporta l’uso di un compito sperimentale o la somministrazione di un test. Tale strumento può essere nell’ambito di un approccio induttivo, cioè per scoprire quali risultati fornisce lo strumento in certe condizioni. Non vorremmo dare l’idea che tutte le ricerche sperimentali condotte in ambito educativo presentino dei limiti che abbiamo fin qui evidenziato: problemi di disegno, globalità delle ipotesi, soggettività delle misure, raccolta di dati con strumenti standardizzati ed euristicamente poveri. Non è così. Difficilmente chi attua una ricerca parte dal nulla, più spesso può fare riferimento ad indagini precedenti che possono essere utilizzabili per identificare il problema, le variabili, le ipotesi e le misure. Oltre a curare la pianificazione del disegno della ricerca, occorre ristabilire e dare valore alle procedure preparatorie nella pianificazione della ricerca, sottolineando il ruolo delle procedure di osservazione dello sviluppo e delle conoscenze del fenomeno che si intende studiare e della fase esplorativa della ricerca nella definizione delle variabili e nella preparazione delle misure.

2.5. La ricerca esplorativa-qualitativa

Il compito di fare da ponte tra il problema educativo reale e le astrazioni suggerite dalla teoria viene svolto dalla ricerca empirica qualitativa, che ha lo scopo di prepararne un’altra, più definita o controllata, attraverso la verifica dell’adeguatezza delle concettualizzazioni esistenti, il loro aggiustamento e l’eventuale ridefinizione. Alla ricerca empirica esplorativa non viene sempre riconosciuto il vantaggio di poter contare su ipotesi dedotte da una teoria: in questo tipo di indagine sembra quasi che la teoria sopraggiunga solo in un secondo tempo, quando sono stati raccolti in modo esplorativo dei fatti, dei dati. La teoria esercita un controllo sulla segmentazione dei fatti, sulla determinazione delle unità di analisi, di osservazione e descrizione. La scelta delle categorie condizionerà la qualità dei dati che poi saranno trattati in modo quantitativo.

3. Il ciclo della sperimentazione pedagogica: un esempio Esempio di ricerca: ricerca, da parte di un gruppo di insegnanti di scuola media, per la stimolazione dell’apprendimento concettuale presentata ad un convegno internazionale. Questi insegnanti decidono di affrontare una situazione problematica relativamente all’apprendimento di concetti scientifici, e dopo aver condotto delle osservazioni in classe e studiato la letteratura di riferimento, replicano un’indagine già svolta, adattandola alla particolare situazione in cui si trovano. La sperimentazione non è mai un lusso che appartiene alle punte avanzatissime del lavoro educativo, ma è una condizione essenziale, una necessità di base per lo svolgimento dell’attività educativa, Calonghi ribadisce che l’insegnamento sia innovativo, sia corrente, richiede un controllo continuo. Negli anni ’60 è stata avviata la riforma della scuola media che prevedeva una formazione obbligatoria per otto anni. In pochi anni si è generalizzata la frequenza alla scuola media, è aumentata la richiesta di frequenza alla scuola media superiore, la selettività è diminuita, il sistema scolastico è diventato di massa. Insegnare è dunque diventato un compito molto più difficile, perché destinatari attuali dell’istruzione non sono più omogenei, motivati e disponibili come prima. Infatti, con l’ampliamento della fruizione del sistema scolastico, si è ridotta negli allievi la disponibilità ad accettare gli impegni richiesti e ad accettare come scontata l’adeguatezza dell’insegnamento ricevuto. Arduo è dunque per l’insegnante trovare soluzioni appropriate facendo affidamento solo sulla propria sensibilità professionale e sull’esperienza compiuta. È possibile migliorare l’organizzazione scolastica, ammodernare i contenuti di studio, tanto che la spinta più energica alla rottura con gli schemi preesistenti della nostra pedagogia venne direttamente dalla scuola, ad opera di più piccoli gruppi di insegnanti. La situazione formativa è il risultato dell’interazione fra un gran numero di fattori, alcuni esterni al contesto scolastico (variabili assegnate, come la stratificazione sociale, la provenienza, il contesto familiare), altri legati alle scelte operate dalla scuola (variabili indipendenti, come i programmi di insegnamento, le risorse didattiche).

Gli esiti dell’intervento formativo, che si riscontrano attraversi delle variabili dipendenti, possono essere considerati dipendenti dalle scelte effettuate in sede didattica, o essere ritenuti predeterminanti, causati da variabili assegnate, prive di rapporti con l’intervento di didattico. Questa seconda eventualità trova manifestazione nel caso in cui nelle schede di valutazione compaiano giudizi schematici in cui sono omesse le variabili indipendenti. Vi si indicano caratteristiche personali degli allievi che non sono considerate effetto della formazione, ma condizioni di accesso alla proposta di istruzione e causa dei risultati. La scuola sembra non avere una funzione di trasformazione del profilo degli allievi. Se questo quadro chiude lo spazio dell’intervento sperimentale, perché non presuppone che le modalità della formazione possano essere modificate, indizio del riconoscimento delle responsabilità della scuola è invece la frequenza con cui negli ultimi decenni sono state progettate e messe in atto delle sperimentazioni. La logica dell’indagine sperimentale sembra semplice: lo sperimentatore formula un’ipotesi. L’ipotesi asserisce che un fattore, o meglio una variabile (quella indipendente) può causare un cambiamento in una seconda variabile (quella dipendente). Per verificare tale ipotesi lo sperimentatore misura la variabile dipendente con un pre-test ed un post-test; nell’intervallo di tempo che intercorre tra le due misure introduce il cambiamento desiderato, facendo agire il fattore sperimentale. La differenza tra le misure prese durante il pre-test e quelle prese durante il post-test gli dirà se e quanto le sue ipotesi erano fondate. Tale apparente semplicità nasconde una complessità non indifferente: ogni fase, ogni passo richiede una serie di difficili scelte, che potrebbero fare identificare il lavoro sperimentale, che ha rilevanza solo in vista dell’innovazione educativa, con un impaccio. Occorre sempre essere in grado di entrare nel merito valutando le scelte compiute da chi prima di noi ha condotto delle ricerche per comprenderne la validità ed i limiti. Le fasi di una ricerca sono:

1. Viene scelto il problema e vengono formulate le ipotesi;
2. Viene formulato il disegno della ricerca;
3. Si conducono le osservazioni (della raccolta dei dati);
4. Si attua la codifica e l’analisi dei dati;
5. Vengono interpretati i risultati.

3.1. La fase 1: scegliere il problema e formulare le ipotesi

Esempio: gli insegnanti di scienze si lamentano dei cattivi risultati ottenuti da molti dei loro allievi. Gli insegnanti hanno deciso di trovare i mezzi per comprendere le ragioni dell’insuccesso e cercare di circoscriverlo, svolgendo un’indagine. Quasi sempre nella fase iniziale di una ricerca i fenomeni che si vogliono esaminare sono definiti in modo impreciso, vago. Tuttavia, un esperimento non si può attuare che là dove la situazione cui ci si riferisce è già abbastanza nota analizzata e strutturata. Prima di svolgere una ricerca occorrerà produrre una definizione del problema e tradurlo in ipotesi.

hanno operato prima, e proprio leggendo gli altri studi pubblicati si possono trovare idee per nuove applicazioni di vecchie ricerche, o per il miglioramento di ricerche già condotte. Il concetto di target sarà la fotosintesi, che è un argomento centrale nello studio delle scienze ed è stato affrontato ampiamente dai ricercatori del cambiamento concettuale. Quando viene insegnato ai bambini il concetto di fotosintesi, essi, dopo aver distinto gli animali dalle piante, lo comprendono solo superficialmente e rivedono la vecchia misconcezione solo in una certa misura: la pianta continua a mangiare, solo che il cibo sarà il sole, la pioggia, la luce. La misura della variabile dipendente consisterà nella valutazione delle risposte date ad un questionario. Il questionario conterrà domande fattuali, inferenziali e domande che implicano la comprensione della distinzione critica tra piante e animali. La rilevazione sarà attuata due volte, prima dell’esperimento e dopo l’esperimento, per capire se il trattamento sperimentale ha dato i risultati sperati. Con i pre-test si otterrà una misura delle loro conoscenze precedenti. La variabile indipendente verrà manipolata producendo due versioni di uno stesso testo sulla fotosintesi, che saranno sottoposte ai due diversi gruppi di soggetti. Una versione, testo tradizionale, è il libro di scienze della scuola, l’altra versione prevede una revisione del testo per contrastare le misconcezioni possibili attraverso delle spiegazioni estese.

3.3. La fase 3: la raccolta dei dati

Tra il pre-test e il post-test non deve passare più tempo di quello necessario per fare agire il fattore sperimentale altrimenti si amplifica l’effetto della storia e della maturazione dei soggetti. Nell’intervallo di tempo che interviene tra la prima rilevazione e la seconda possono accadere eventi non previsti e dei cambiamenti nel bambino per effetto della sua crescita, eventi che possono inficiare la validità dell’indagine. Nel nostro caso viene svolto il pre-test, mediante la somministrazione del questionario a tutti i soggetti. Tale somministrazione avviene in classe. Le risposte al questionario vengono valutate e i soggetti vengono assegnati al gruppo sperimentale od al gruppo di controllo, con un’assegnazione casuale. Quando non è possibile utilizzare un campione selezionato a caso possono venire formati campioni ad hoc che dovrebbero essere il più possibile simili all’inizio del trattamento. Alcune delle minacce alla validità interna potranno essere tenute sotto controllo se i gruppi verranno assegnati casualmente alle varie condizioni. Le minacce alla validità esterna potranno essere ridotte acquisendo informazioni descrittive sulle caratteristiche dei soggetti stessi. Si svolge poi il trattamento: il gruppo sperimentale legge il testo revisionato ed il gruppo di controllo il testo tradizionale. Ai soggetti viene chiesto di capire i concetti contenuti nel testo. Infine, il questionario viene riproposto.

3.4. La fase 4: codificare e analizzare i dati

Per verificare le ipotesi è necessario predisporre degli strumenti di misura. La raccolta e l’analisi di protocollo di pensiero a voce alta sembrerebbe essere il mezzo più promettente per ottenere un quadro completo del processo di comprensione e apprendimento di

un soggetto. L’intervista individuale consentirebbe di ottenere più informazioni che non delle prove collettive e scritte. Delle prove somministrabili collettivamente, ossia dei questionari, possono contenere domande a risposta aperta o a risposta chiusa. Questi due tipi di prova presentano dei vantaggi e degli svantaggi. Le risposte alle domande chiuse danno delle informazioni sull’avvenuto apprendimento, ma non impediscono la possibilità di rispondere a caso. D’altra parte, presentano il vantaggio di non risentire dei limiti della produzione verbale, a differenza delle domande a risposte aperte che però presentano il vantaggio di sollecitare discorsi articolati, di stimolare il soggetto a fornire anche più informazioni di quante si erano previste, e di non essere risolvibili a caso. Sono più informative riguardo ai possibili fraintendimenti, alla capacità di recuperare le informazioni in memoria, e alla loro strutturazione. Gli insegnati dell’esperimento hanno deciso di far utilizzare a due giudici una griglia di valutazione delle risposte. I soggetti possono produrre parafrasi di forma e contenuto diverso, e può risultare estremamente utile poter fare riferimento ad una risposta standard elaborata a priori con la quale confrontare le risposte scritte. Ad ogni risposta sono stati attribuiti punteggi su una scala da uno a 3. I risultati per ogni tipo di domanda sono stati sottoposti ad un test di significatività. Ci si attendeva che non ci fossero delle differenze significative tra i due gruppi al momento del pre-test, e che invece ci fossero delle differenze significative al momento del post-test. Dall’analisi dei dati è emerso che non c’erano differenze significative nelle conoscenze dei due gruppi. È emerso anche che tutti e due i gruppi avevano avuto dei risultati migliori nel post-test: e cioè che anche chi aveva studiato il testo tradizionale aveva imparato dal testo. Il gruppo di controllo aveva ottenuto risultati migliori rispondendo alle domande fattuali (su fatti precisi), quello sperimentale aveva ottenuto risultati migliori nei compiti che richiedevano di capire le differenze tra piante ed animali, e in quelli che richiedevano di risolvere un problema nuovo costruendo un modello mentale adeguato.

3.5. La fase 5: interpretare i risultati

Tutti i gruppi, di bambini della ricerca sulla fotosintesi, erano migliorati dal pre-test e al post-test, apprendendo i contenuti presentati, ma mentre i soggetti appartenenti al gruppo di controllo avevano appreso con particolare profitto le informazioni precise, quelli del gruppo sperimentale avevano risposto con maggiore correttezza alle domande che richiedevano di risolvere problemi nuovi e a quelle che implicavano la comprensione delle differenze tra piante e animali. L’interpretazione di tali risultati portava gli insegnanti a concludere che i soggetti del gruppo di controllo avevano avuto maggiori difficoltà a formarsi un modello coerente delle informazioni apprese rispetto ai soggetti del gruppo sperimentale e quindi che, nel primo caso, era avvenuta una maggiore codifica del testo di base, mentre nel secondo caso il testo era stato elaborato a un livello più profondo. Solo nel secondo caso i soggetti erano riusciti a costruire un modello della situazione descritta dal testo, andando al di là delle informazioni esplicite.

Proposizioni => sono affermazioni circa la natura della realtà, nonché affermazioni sulla relazione che esiste tra due o più concetti. Ipotesi => sono proposizioni formulate allo scopo di essere sottoposte a verifica empirica. Osservare => (≠ da guardare) è un procedimento selettivo, che non si rivolge a dati, ma ad eventi, fenomeni definiti e costruiti sulla base di una teoria. Dati => sono costruiti dal ricercatore che trasforma i comportamenti osservati con una serie di passi e non esistono al di fuori delle operazioni che il ricercatore compie in rapporto ad un determinato quadro di riferimento teorico. ESEMPIO: “L’osservazione del bambino nel contesto educativo” => viene descritto un adattamento del metodo di osservazione elaborato da un gruppo di ricerca. Si tratta di una metodologia diaristica, da cui è possibile trarre informazioni di tipo diverso anche in momenti successivi. Il ricercatore che usa il metodo di osservazione in questione non registra fedelmente tutto ciò che accade, ma seleziona ciò che è ritenuto rilevante e cioè il comportamento di un bambino. Il ricercatore registra su una scheda le osservazioni che compie: cosa il bambino dice e cosa fa, e successivamente codifica i comportamenti registrati attribuendoli ad una tra 25 categorie comportamentali. Il ricorso ad una teoria ha luogo anche quando il ricercatore afferma di non voler utilizzare nessuna delle teorie correnti, di voler condurre un’indagine libera dal condizionamento di qualsiasi teoria. Ma la teoria incide in ogni fase della ricerca. Quando vogliamo progettare un intervento dobbiamo definire il nostro concetto di apprendimento, definire esplicitamente le variabili da osservare. Inoltre dobbiamo avere un’idea dei possibili fattori che influenzano tale comportamento, e cioè delle cause. È la teoria che risponde a queste domande.

4.2. Problemi di rapporto tra ipotesi e variabili

ESEMPIO 1: Lambiotte e Dansereau studiano la tendenza degli studenti ad apprendere meccanicamente fatti e termini e la conseguente incapacità di utilizzare tali conoscenze quando devono risolvere dei problemi. È un problema comune a tanti ambiti scolastici che spesso quel che si apprende non venga collegato a ciò che già si sa, e cioè che le conoscenze possedute non vengano utilizzate per interpretate ciò che si legge e non vengano aggiornate alla luce di ciò che si legge. I due studiosi propongono di fornire un organizzatore anticipato: una mappa che esponga in forma schematica collegamenti e struttura dei concetti che verranno poi presentati in un testo audioregistrato. La mappa viene confrontata con altre due forme di rappresentazione: scalette e liste di parole chiave. Forse i due studiosi non hanno sorvegliato attentamente il concatenarsi delle idee e non ha saputo sanare neanche a posteriori le imprecisioni compiute durante la fase di definizione del problema, di formulazione delle ipotesi, di precisazione del disegno della ricerca.

Ricostruire la storia di un esperimento non è una perdita di tempo perché permette di capire meglio la metodologia e lo svilupparsi della teoria, di capire il contesto della scoperta e la logica corrente del ricercatore. ESEMPIO 2: Mannes e Kintsch vogliono stabilire se un organizzatore anticipato può avere un effetto facilitante sulla ritenzione di materiale testuale. I due ricercatori mettono a confronto due diverse teorie ed ipotesi, e mediante la conduzione della loro indagine verificano la portata predittiva di ciascuna delle due. La prima ipotesi: “La ritenzione può essere facilitata quando viene migliorata la comprensione del testo?” il riferimento è alla teoria dei livelli di elaborazione secondo la quale il ricordo dipende dal tipo di operazioni compiute nella fase di codifica: un’informazione può essere sottoposta a forme diverse di elaborazione, più sommarie se riguardanti aspetti superficiali, fisici o sensoriali, o più profonde se relative all’individuazione di configurazioni e all’astrazione del significato. Più numerose e più complesse sono le elaborazioni condotte su un’informazione, più a lungo questa sarà conservata. Se l’apprendimento è funzione della profondità dell’elaborazione compiuta, un testo difficile sarà ricordato più facilmente di un testo facile. Il materiale sperimentale consisteva in due scalette fornite agli studenti prima del testo da studiare. In un caso (ipotesi 1) la scaletta riproduceva la struttura del testo; nel secondo caso (ipotesi 2) le informazioni venivano organizzate in maniera diversa. Per verificare queste due ipotesi venivano usate misure dipendenti che riguardavano sia il ricordo del testo letto sia la capacità di compiere inferenze e risolvere problemi a partire dalle informazioni date dal testo. Viene prima ipotizzato e poi verificato che un organizzatore anticipato che rende il testo “facile” permetterà di ricordare più facilmente le informazioni del testo base, mentre l’organizzatore anticipato che rende il testo più difficile stimolerà l’elaborazione profonda necessaria per il problem solving. Il processo di ricerca non dovrebbe essere una pesca casuale. Non si mettono a confronti metodi di studio diversi se non si hanno in mente delle spiegazioni per la possibile efficacia dell’uno o dell’altro metodo. È quello che è accaduto in certi stadi del processo di indagine in cui non si poteva fare riferimento a studi che consentissero di prevedere le condizioni in cui usare l’una o l’altra strategia avrebbe consentito una memorizzazione migliore.

4.3. La definizione del problema

La procedura sperimentale richiede che il ricercatore acquisisca le informazioni necessarie per trasformare le idee e congetture iniziali, spesso vaghe e imprecise, in una definizione del problema, e cioè in una o più domande che identificano le variabili da studiare e specificano una predizione causale:  La variabile A causa un cambiamento nella variabile B?  La variabile indipendente causa un cambiamento nella variabile dipendente?  La presentazione di advance organizer migliora il problem solving?  La revisione dei testi facilita l’apprendimento dei concetti scientifici?

4.4.2. L’ipotesi delle variabili confondenti Se ci fossero delle differenze nella direzione attesa, non abbiamo la certezza che le differenze nei risultati del post-test siano state causate dalla manipolazione della variabile dipendente. Potrebbe esserci una terza variabile a mediare la relazione tra X e Y. 4.4.3. L’ipotesi causale L’ipotesi causale vi è quando la variabile indipendente ha avuto l’effetto predetto sulla variabile dipendente. Mentre l’ipotesi alternativa o nulla viene verificata direttamente, l’ipotesi delle variabili confondenti non viene verificata direttamente. Viene semmai tenuta sottocontrollo attraverso una accurata pianificazione dell’intervento, e l’adozione di particolari disegni di ricerca. Purtroppo spesso ad un’attenzione scrupolosa nella scelta degli adeguati strumenti statistici per verificare e falsificare l’ipotesi nulla, non si accompagna un impegno altrettanto meticoloso per controllare l’ipotesi delle variabili confondenti.

5. Validità dei disegni sperimentali

5.1. La validità

Si distinguono 4 tipi di validità dell’esperimento:  la validità delle conclusioni statistiche, il ricercatore si chiederà se c’è una relazione tra le due variabili esaminate, o se i risultati misurati sono dovuti a un fattore che agisce in modo sistematico, che sperabilmente è la variabile indipendente, o se sono cambiamenti casuali.  la validità interna, il ricercatore cercherà di stabilire inoltre se la relazione individuata è di natura causale. Si chiederà: è stata proprio la variabile indipendente ad essere responsabile dei cambiamenti osservati nella variabile dipendente? O sono stati altri fattori estranei a quelli consapevolmente introdotti?  la validità concettuale (o del costrutto), il ricercatore si chiederà fino a che punto i risultati dell’esperimento supportano la teoria che ha inteso verificare, e se altre spiegazioni sono possibili e più plausibili.  la validità esterna, il ricercatore si interrogherà sulla possibilità di estendere l’innovazione ad altri soggetti, contesti e momenti.

5.2. La validità concettuale o del costrutto

L’interpretazione del compito dovrebbe essere un processo costruttivo, che, basandosi sugli schemi e gli standard posseduti, utilizza le istruzioni date per svolgere un compito adeguato al contesto. Invece può accadere che il soggetto non sappia svolgere il compito richiesto, oppure che utilizzi rigidamente gli schemi posseduti, senza prestare attenzione alle istruzioni, o quanto meno modellando le istruzioni in base a ciò che sa e intende fare. Di seguito si elencano alcune delle minacce alla validità concettuale. 5.2.1. Inadeguata spiegazione preoperazionale dei costrutti È possibile che le variabili che saranno utilizzate nel disegno sperimentale siano state definite e spiegate in modo inadeguato. Dicevamo che definire in termini operativi le variabili concettuali è un’operazione difficile e controversa, aggiungiamo ora che è una fonte di rischio per la validità dell’indagine.

La difficoltà di tradurre una variabile concettuale in una definizione operativa dipende dalla distanza tra la variabile concettuale e la variabile manipolabile. 5.2.2. Aspettative del ricercatore Anche quando il ricercatore cerca di condurre l’indagine il più obiettivamente possibile, porta con sé le sue aspettative e motivazioni, con la conseguenza che può influenzare i risultati nella direzione voluta ottenendo delle conferme alla sua ipotesi. Le aspettative dello sperimentatore possono influenzare il comportamento dei soggetti, oppure possono agire durante la selezione dei dati, o nella scelta delle tecniche statistiche che mettono in evidenza gli effetti desiderati o nell’interpretazione dei risultati. 5.2.3. Reazione dei soggetti Una serie di fattori di disturbo riguarda poi la reazione dei soggetti al trattamento, come nel caso in cui i gruppi sperimentali e di controllo abbiano la possibilità di comunicare tra di loro. L’insieme delle credenze dei soggetti può avere un effetto sul loro comportamento, sulle loro risposte, e rappresentare una spiegazione alternativa dei risultati ottenuti.

5.3. La validità interna

Alcune delle minacce alla validità interna dell’esperimento sono:  storia e maturazione;  testing;  mortalità sperimentale;  strumentazione;  regressione statistica;  selezione difettosa. In questo esempio è stato applicato un trattamento ad un solo gruppo di soggetti, e l’efficacia del trattamento è stata controllata misurando le capacità di comprensione e di vocabolario dei soggetti prima e dopo il trattamento. L’esame dei dati ottenuti ha avuto un esito incoraggiante: le medie del post-test sono risultate essere molto più alte di quelle del pre-test. 5.3.1. Storia e maturazione Il pre-test ed il post-test hanno avuto luogo in due momenti diversi. L’intervento si è svolto in un lungo periodo e durante questo periodo i soggetti possono essere maturati in modo naturali, ed altri fattori possono aver interagito sistematicamente con la nostra variabile. Per storia si intende l’insieme di altre esperienze ed eventi che hanno avuto luogo nel periodo di tempo che ci interessa.