Progetti di ricerca

ASSESSMENT ADATTIVO DELLA CONOSCENZA, DELLE ABILITA' E DELL'APPRENDIMENTO

Tipologia finanziamento Istituzionale

Ambito disciplinare Psicologia Applicata

Ente Finanziatore ATENEO - Attività di Ricerca Istituzionali (EX 60%)

Data avvio: 30 September 2013

Data termine: 30 September 2016

Durata:

Abstract:

Il programma di ricerca si occuperà di valutare e potenziare le abilità matematiche che si acquisiscono nelle classi seconda, terza e quarta della scuola primaria italiana. Perciò il campo delle conoscenze esaminato comprenderà i seguenti ambiti: (1) il calcolo numerico e le operazioni aritmetiche; (2) la geometria e il concetto di misura; (3) la soluzione di problemi testuali di tipo aritmetico e geometrico. Il programma di ricerca si articolerà nelle seguenti fasi.

1. Specificazione del complesso delle abilità. In questa fase sarà stabilito il complesso delle abilità coinvolte nei tre ambiti del campo di conoscenze sopra descritto. L'insieme delle abilità sarà ripartito nelle seguenti tre aree generali: (A) abilità di calcolo e procedurali; (B) abilità cognitive e di problem solving; (C) abilità meta-cognitive e di controllo. Abilità specifiche saranno individuate entro ognuna delle tre aree, ad un elevato livello di granularità.
Per quanto concerne l'area (A), saranno indagate sia le specifiche abilità procedurali (conoscenza dei procedimenti risolutivi) sia la conoscenza dei fatti numerici. Per esemplificare, in ambito aritmetico, una sottrazione coinvolge specifiche conoscenze, procedurali e non, tra cui: la capacità di incolonnare correttamente i numeri, la capacità di gestire uno o più prestiti, la conoscenza di semplici fatti numerici, la conoscenza dello zero, ecc.
Relativamente all'area (B) saranno indagate le abilità cognitive che formano i precursori delle abilità di calcolo e quelle coinvolte nella soluzione dei problemi. Fra le abilità cognitive prerequisite si annoverano, ad esempio, le abilità di organizzazione spaziale e temporale e quelle di classificazione e seriazione (Rossi & Malaguti, 1996).
Per quanto riguarda l'area (C), saranno indagate le abilità coinvolte nella rilevazione degli errori nei procedimenti risolutivi (capacità di controllo e auto-diagnostiche). Si farà distinzione fra abilità coinvolte nella rilevazione degli errori procedurali (ad es. errori nel calcolo) da quelle che consentono di rilevare un errore nel ragionamento e nella pianificazione di un procedimento risolutivo.

2. Specificazione della struttura di dipendenza fra le abilità. L'obiettivo specifico di questa fase consiste nel fornire una rappresentazione formale dell'organizzazione cognitiva delle abilità individuate nella fase precedente, mediante la costruzione di una relazione di prerequisito per l'insieme complessivo di abilità. Sul piano teorico le abilità sono concepite come unità discrete fra loro interdipendenti. Si postula che questa dipendenza si realizzi appunto nella forma di una relazione di prerequisito. In questo senso si ipotizza, ad esempio, che le abilità spaziali siano prerequisito di alcune abilità di calcolo quali l'incolonnamento nel calcolo aritmetico o la capacità di riconoscere il valore posizionale dei numeri.

3. Costruzione dei problemi atti a rilevare le abilità matematiche e specificazione delle mappe di abilità. La specificazione dei problemi-test avverrà attraverso metodi di costruzione sistematica (Albert & Held, 1994) e si svolgerà in collaborazione con un gruppo di insegnanti della scuola primaria.
I metodi di costruzione fanno capo al concetto di mappa di abilità (skill map) (Doignon, 1994; Duentsch & Gediga, 1995; Heller & Repitsch, 2008; Stefanutti, Albert & Hockemeyer, 2005). Essenzialmente, nel caso dei modelli chiamati congiuntivi, una mappa di abilità è una funzione che assegna insiemi di abilità a singoli problemi. Il termine congiuntivo sta a indicare che tutte le abilità assegnate al problema devono essere presenti, affinché questo sia svolto correttamente. In questo tipo di modelli ogni problema ha esattamente una strategia di soluzione, rappresentata appunto dall'insieme delle abilità ad esso assegnate.
In molti contesti reali un problema può avere strategie di soluzione multiple. Capita peraltro che non tutte le strategie di soluzione vengano esplicitamente insegnate, e che un bambino le ricavi o le scelga autonomamente (vedi ad es., Siegler, 2007). E' importante perciò rilevare la presenza di strategie multiple già in fase di costruzione dei problemi oppure, successivamente, nella fase di validazione empirica.
Un'estensione della mappa di abilità a strategie di soluzione multiple è la multi-mappa di abilità. Ciò che viene assegnato ad ogni problema in una multi-mappa non è un singolo insieme di abilità, ma una collezione di insiemi di abilità, ognuno dei quali rappresenta una diversa strategia risolutiva. In questo programma di ricerca saranno utilizzate multi-mappe di abilità.
Al termine di questa fase si otterranno tre test distinti, uno per ognuna delle tre classi esaminate. Per ognuno dei tre test saranno inoltre predisposte due forme parallele (forme A e B), da utilizzare nei disegni test-retest necessari alla valutazione dell'apprendimento.

4. Realizzazione di uno studio pilota. Lo scopo di questo studio sarà di sottoporre a una prima verifica empirica i test e i modelli costruiti nelle fasi precedenti, con un campione preliminare di bambini delle tre classi esaminate. I dati raccolti saranno sottoposti a una prima analisi di tipo qualitativo per rilevare la corretta comprensione degli item, le strategie di soluzione usate, gli errori tipici, e altre informazioni qualitative utili per perfezionare gli item e i modelli sottostanti. I dati saranno successivamente sottoposti a una analisi quantitativa preliminare, simile a quella impiegata nella fase successiva. Le informazioni ottenute in questa fase permetteranno di perfezionare ulteriormente i test e i modelli.

5. Validazione empirica e selezione dei modelli. Allo scopo di sottoporre a verifica empirica i tre test e le mappe di abilità ad essi associate, si selezionerà complessivamente un campione di 1200 bambini (400 per classe), frequentanti le classi seconda, terza e quarta della scuola primaria. In ognuna delle tre classi, i bambini saranno assegnati a due gruppi distinti, ad ognuno dei quali sarà somministrata una delle due forme parallele del test. Questo allo scopo di testare l'effettiva equivalenza tra le due forme.
La verifica empirica avverrà mediante l'applicazione di modelli probabilistici per strutture di conoscenza. In particolare saranno impiegati i modelli logistici proposti in Stefanutti (2006). Questi modelli costituiscono un punto di intersezione fra le due teorie KST e IRT, in cui gli aspetti qualitativi (stato di conoscenza) e quantitativi (livello di abilità) dell'apprendimento costituiscono due sfaccettature fra loro coerenti di un unico approccio integrato. Questi modelli formalizzano inoltre i concetti di percorso di apprendimento e di variabilità dell'apprendimento descritti nella Overlapping Waves Theory di Siegler (2005). La questione relativa alla selezione dei modelli sarà affrontata secondo i metodi di stima vincolata proposti in Stefanutti e Robusto (2009), nonché attraverso criteri di selezione standard quali ad esempio AIC e BIC.

6. Interventi di potenziamento e verifica della loro efficacia. Un momento fondamentale del processo di valutazione è rappresentato dalla restituzione dei risultati agli insegnanti. Gli strumenti e i modelli sopra descritti possono fornire precise informazioni diagnostiche sulla presenza/assenza di specifiche abilità, a livello del singolo alunno e a livello di classe. Le informazioni diagnostiche comunicate all'insegnante devono essere utili ed efficaci al fine formativo e, nel contempo, intuitive e di facile comprensione. Il report all'insegnante dovrebbe contenere il miglior compromesso fra la massima specificità e la massima semplicità (DiBello & Stout, 2007).