Neuroscienze e didattica: come il cervello apprende e cosa cambia a scuola

Integrare le neuroscienze e la didattica

Negli ultimi anni il termine neuroscienze è entrato con forza nel dibattito educativo. Sempre più spesso si parla di “insegnare al cervello che apprende” e di “neurodidattica”, con l’intento di creare un ponte, una sorta di mediazione pedagogica tra livelli diversi di analisi: cervello, mente, comportamento, contesto.
Integrare neuroscienze e didattica significa guardare all’individuo e al suo apprendimento sia da un punto di vista cognitivo, sia da una prospettiva antropologica. Una tale integrazione risulta possibile nel momento in cui la prospettiva educativa diventa una scienza che riflette sui dati provenienti dalla ricerca neuroscientifica, per fornire una lettura ermeneutica chiara e aiutare a sviluppare pratiche didattiche efficaci.

Il punto focale rimane l’essere umano, nella sua vita e nella sua interpretazione del mondo, non solo nell’analisi dei meccanismi biologici che stanno alla base di questi processi interpretativi. Per questo motivo, l’applicazione delle neuroscienze alla sfera educativa è definibile come “un tentativo di colmare, o almeno di fare i conti con il divario tra menti coscienti e cervelli viventi”, come afferma il neuroscienziato Stephen R. Campbell.
In questo senso, il contributo delle neuroscienze alla didattica consiste nel rendere più comprensibili i processi attraverso cui gli studenti apprendono, in modo da progettare una didattica più efficace, coerente con il funzionamento cognitivo e al contempo sensibile alla complessità educativa.

Che cosa studiano le neuroscienze dell’apprendimento

Il punto di partenza è la constatazione che l’acquisizionedi conoscenza non derivi da una registrazione passiva di informazioni, ma da un processo di costruzione e ristrutturazione continua, ovvero che l’apprendimento sia il frutto di una trasformazione delle connessioni sinaptiche e dei circuiti esistenti. Per la didattica, questo vuol dire tener sempre a mente che lo studente non è un destinatario passivo del sapere, ma un costruttore attivo della propria conoscenza, e il docente è un architetto di esperienze che modellano letteralmente la struttura cerebrale di chi apprende. A rafforzare questa visione, la letteratura neuroscientifica sottolinea come il cervello di ogni studente sia il risultato unico di geni ed esperienze, predisposto ad una certa modalità di apprendimento e al contempo plastico, e che cambia continuamente in risposta all’ambiente, all’interazione con gli altri e alle esperienze vissute.
Riconoscere da un lato la predisposizione genetica e dall’altro la plasticità del cervello significa accettare che ogni studente impara in modo diverso. Per questo, utilizzare diverse modalità di accesso e elaborazione dei contenuti, come auspicato dallo universal design for learning e dal multimedia learning, diventa un passaggio pivotale.

Neurodidattica: attenzione, memoria e apprendimento

Gli studi neuroscientifici ci dicono poi che attenzione e memoria sono i due pilastri su cui si fonda il processo dell’apprendimento. L’attenzione, nello specifico, è quel meccanismo che permette di focalizzarci sull’informazione da apprendere e capire, informazione che viene poi consolidata grazie ai processi mnestici. Il cervello gestisce l’attenzione attraverso tre sistemi distinti: l’allerta, l’orientamento (la capacità di focalizzarsi su uno stimolo) e il controllo esecutivo (la gestione consapevole delle risorse cognitive).

Per quanto riguarda invece il secondo pilastro, la memorizzazione, le neuroscienze sottolineano il legame con la dopamina e il sistema di ricompensa, attivato quando scopriamo qualcosa di nuovo, quando stimoliamo la curiosità. Metodologie come il project-based learning o la Flipped Classroom, basandosi su un problema reale da risolvere, una sfida che richiede coinvolgimento, sfrutta esattamente questo meccanismo.

Errore, feedback e apprendimento: cosa dicono le neuroscienze

Queste metodologie hanno anche un’altra caratteristica derivata dalle evidenze neuroscientifiche ed è la possibilità, prevista e accolta, dell’errore. Uno dei contributi più pratici delle neuroscienze alla didattica riguarda, infatti, proprio il ruolo di quest’ultimo. Il cervello impara soprattutto quando rileva un divario tra ciò che si aspetta e ciò che riceve ed è quindi la sorpresa a innescare l’aggiornamento dei modelli mentali. Questo rovescia completamente la logica punitiva sull’errore, poiché il feedback rapido, specifico e non giudicante risulta essere il modo più efficiente per permettere al cervello di aggiornarsi.

Neuroni specchio ed embodied cognition nella didattica

Se dovessimo selezionare la scoperta più affascinante, e probabilmente più nota, avanzata dalle neuroscienze degli ultimi trent’anni, dovremmo probabilmente parlare dei neuroni specchio, ovvero neuroni che si attivano sia quando compiamo un’azione, sia quando la osserviamo in qualcun altro e quando pensiamo a concetti astratti che coinvolgono il corpo. Le implicazioni per la didattica sono concrete, perché ciò ci suggerisce che integrare il movimento, usare manipolazioni fisiche, lavorare con materiali pratici è un modo per potenziare le reti neurali coinvolte nell’apprendimento. La gestualità, la visualizzazione, la costruzione di modelli, il teatro come strumento educativo: tutte pratiche che la neurodidattica giustifica e promuove sotto il nome di embodied cognition.

Emozioni, corpo e apprendimento

Riconoscere che la cognizione è incarnata, significa riconoscere che nell’apprendimento la sfera cognitiva, quella corporea e motoria, e quella affettiva sono inscindibili e questo, oltre ad essere il punto centrale del famoso libro L’errore di Cartesio di António Damásio, riferimento teorico primario per qualsivoglia riflessione sulla neurodidattica, ci ricorda che le emozioni sono parte integrante dell’apprendimento. I neurotrasmettitori rilasciati in stati emotivi positivi facilitano la memoria, mentre lo stress e le emozioni negative possono letteralmente bloccare i processi cognitivi e ridurre la capacità della memoria di lavoro. Creare un ambiente in cui lo studente si sente sicuro è una questione di benessere psicologico e una condizione neurologica per l’apprendimento.

Strategie didattiche evidence-based ispirate alle neuroscienze

Questi brevi esempi mostrano come integrare le neuroscienze nella didattica possa portare allo sviluppo di metodologie evidence-based e di una consapevolezza professionale che permetta di mettere in atto azioni educative specificamente rivolte alla complessità cerebrale degli studenti. Si può rispondere alle diverse modalità apprenditive:

• mettendo in atto strategie che ricorrano a diversi canali di elaborazione dell’informazione (apprendimento multimediale), come ad esempio l’integrazione di testi e immagini, video, presentazioni visive;
• facilitando i processi di selezione e organizzazione della conoscenza (apprendimento generativo) tramite, ad esempio, la creazione di rappresentazioni esterne, mappe mentali, artefatti digitali;
• potenziando la capacità di ristrutturazione dell’esperienza, attraverso attività di debriefing, ovvero di riflessione e rielaborazione di quanto appreso (episodi di apprendimento situato, apprendimento esperienziale, circle time);
• stimolando la curiosità e i sistemi di ricompensa, attraverso esercizi che mettano lo studente al centro di un percorso di scoperta e costruzione attiva a partire anche dall’interazione con l’ambiente (inquiry-based learning, problem-based learning) e con il gruppo dei pari (peer education, cooperative learning).

Tutte strade che permettono anche di dare centralità alla sfera affettivo-motivazionale.

Pedagogia e insegnamento rimangono intimamente legate alle azioni educative che avvengono in un contesto e, da questo punto di vista, gli straordinari prodotti finali dell’arte dell’educatore, cioè gli innumerevoli e quotidiani esempi di sviluppo della mente di milioni di bambini nel mondo, restano una meraviglia che sfugge a qualsiasi tentativo di spiegazione riduzionista» (Capurso, 2015).

Maria Vittoria Battaglia è PhD in Epistemology and Neuroscience applied in Education presso l’Università Niccolò Cusano di Roma, dove è cultrice delle materie di Pedagogia dell’Inclusione e della Marginalità e di Progettazione educativa. La sua ricerca si concentra sull’integrazione della visualizzazione e della modellizzazione nell’apprendimento per potenziare la metacognizione e l’autoregolazione e sull’uso del digitale nella didattica. Si occupa di educazione non formale e apprendimento esperienziale, sia con le scuole che nella formazione docenti.