Didattica e Informatica: il Metodo (Parte 2)

4. QUALE METODO

Pur sottolineando l'enorme importanza che riveste il fatto che gli insegnanti abbiano una loro autonomia nell'impostazione del rapporto didattico, vi è l'esigenza, proprio per la garanzia delle pari opportunità, di un metodo di base che risulti essere uguale per tutti dal punto di vista concettuale. Tale metodo, proprio in virtù delle sue caratteristiche, deve risultare essere il più consono al modo di apprendere dell'essere umano deve, inoltre, risultare valido ai fini di una corretta acquisizione dei contenuti dell'istruzione. Esso si ricava proprio dagli studi sugli organismi che si autoregolano, cioè dalla scienza cibernetica e, più precisamente, dagli studi sulla strutturazione dei processi informativi. 

Tali studi sono, oggi, oggetto, oltre che della cibernetica, di una disciplina più particolare: l'informatica.

Rispetto alla cibernetica e alla sua importanza in campo didattico e pedagogico si hanno diversi pareri favorevoli circa una sua integrazione all'interno degli studi sui processi di apprendimento.

Ad esempio Bertolini e Cavallini sostengono:"Una teoria dell'apprendimento sufficientemente soddisfacente allo stato attuale delle conoscenze, sia per se stessa e ancor più come riferimento rispetto al quale si possono unificare in un modello unitario tali conoscenze di varia derivazione,  è data oggi dalla cibernetica. In particolare, il modello cibernetico risulta funzionale in modo specifico all'analisi e alla programmazione dei curricoli e di singole sequenze di insegnamento-apprendimento.”"

Ceccato,  parlando della cibernetica fa una distinzione affermando l'esistenza di tre indirizzi di studio diversi all'interno della stessa, cioè quello che si occupa dell'analisi della meccanizzazione delle prestazioni manuali (uomo, robot), quello che si interessa  della individuazione dei modelli di funzionamento dei sistemi che presiedono alla funzionalità dei vari organismi, quello, infine, che si interessa dei modelli mentali.

Proprio in questo ultimo indirizzo di studio  egli  intravede delle  esperienze trasferibili all'interno della didattica. A questo proposito afferma:"I risultati ottenuti in vista dei modelli della mente sono senza dubbio trasferibili nell'insegnamento per correggerlo o arricchirlo ove risulti  carente nel senso indicato, cioè nel fornire analisi, descrizioni, eccetera, in termini irriducibilmente negativi o metaforici.”"

Sempre parlando della cibernetica e della sua applicazione in didattica, prosegue:"Diventa per esempio facile mostrare, come si è fatto, in quale modo si raggiunge una situazione fisica o una situazione psichica, attraverso quali operazioni mentali passi.”"

L'informatica  analizza, più particolarmente,  concettualmente ed operativamente tutto ciò che riguarda la strutturazione dei processi di informazione di tipo automatico; si deve ad essa l'introduzione del concetto di Flow Chart a livello operativo. Nella compilazione della serie di istruzioni che servono al calcolatore per risolvere determinati problemi (programmi) le azioni stesse del calcolatore vengono introdotte sotto forma di azioni successive legate da una logica particolare chiamata Logica Boleana.

Tale logica si serve di determinati operatori definiti "operatori logici boleani" che definiscono le operazioni che l'operatore (processore) deve intraprendere per risolvere il problema. 

Tale somma di azioni, prima di essere tradotta nella forma codificata di un determinato linguaggio di programmazione, viene stilata sotto forma di Diagramma di Flusso (Flow Chart). 

Attraverso la logica del diagramma di flusso possono essere interpretate ed analizzate le stesse azioni umane. Proprio per tale connessione (mondo della programmazione computerizzata e mondo umano) è possibile utilizzare tale metodo anche al di fuori dell'ambito strettamente informatico. 

Dato che tale metodo risulta strettamente legato, a livello generale, a qualsiasi organismo in grado di autoregolarsi, sia esso artificiale che naturale, possiamo affermare che esso può definirsi come metodo generale di base per l'insegnamento. Qualsiasi azione legata a qualsiasi disciplina può essere analizzata e spiegata attraverso la metodologia dei diagrammi di flusso. La valenza di tale approccio risulta valida sia per le discipline legate al mondo matematico sia per quelle definite umanistiche, il problema risiede solo nel diverso tipo di applicazione del metodo stesso. 

Applicando tale metodo l'insegnante rimane comunque libero di adattarlo alle specifiche situazioni che gli si presenteranno. 

Risulta evidente che l'applicazione di uno standard metodologico, come fatto in sé, isolato, non risolve il problema di un migliore rapporto didattico né quello delle pari opportunità; contribuisce, comunque, a definire una situazione in cui, avendo degli standard operativi comuni, il ragazzo del paesino di montagna applichi nell'analisi dei problemi lo stesso metodo di base del ragazzo di città. In questo senso saranno, ad esempio, diversi i referenti dello studio, attraverso il collegamento del metodo alla realtà sociale del discente, ma il metodo stesso sarà identico.

5. LA METODOLOGIA INFORMATICA DEI DIAGRAMMI DI FLUSSO

Fino ad áadesso si sono fatte esclusivamente delle affermazioni che, potremmo dire, risultano puramente gratuite in quanto non forniscono alcun sostegno concreto al fatto che la metodologia della diagrammazione dei flussi di informazione possa, nel mondo della scuola, essere applicata come metodo standard valido di istruzione.

Le affermazioni precedenti, infatti, sostengono unicamente la necessità di un metodo e propongono come tale il flow Chart.

Prima di analizzare le implicazioni che tale metodologia potrebbe avere nel campo didattico è necessario descrivere come tale approccio è stato utilizzato all'interno della programmazione informatica.

Nel campo informatico, nella fase di progettazione dei programmi, si usa una metodologia di approccio ai problemi definita come metodo del Flow Chart. Il termine, di derivazione inglese, è formato dall'unione di altri due termini che, tradotti singolarmente, significano rispettivamente:

FLOW = FLUSSO

CHART = CARTA, MAPPA, DIAGRAMMA

Nella traduzione italiana completa il termine ha, quindi, preso il significato di Diagramma di Flusso.

Prima di parlare dettagliatamente del flow chart è bene chiarire alcuni concetti fondamentali circa il suo uso ed i suoi possibili legami con il modo di pensare umano.

L'azione umana, molto spesso, viene svolta senza che chi la effettua si renda conto dell'insieme di microoperazioni elementari che la costituiscono.

Il semplice gesto di prendere un oggetto, ad esempio, così apparentemente semplice da effettuare e da analizzare richiede, a monte, una serie di motivazioni e di scelte successive tali da potersi considerare, a tutti gli effetti, un'azione complessa. Ogni azione, quindi, è definibile come un pattern (forma) complesso costituito da una serie di scelte successive non casuali, cioè dettate da una o più motivazioni oggettive.

Il pattern di un'azione definisce la propria complessità attraverso il numero di scelte successive in cui è stato prodotto, in questo senso ogni azione umana, quale essa sia, non può considerarsi come "immediata" ma come frutto di diverse azioni (scelte) dovute ad altrettante motivazioni che definiscono, complessivamente, il raggiungimento della motivazione principale (motore dell'azione). 

In questo senso si può affermare che l'azione umana, posta in essere da una motivazione specifica, è mediata attraverso una serie di motivazioni e conseguenti scelte, di ordine minore, tendenti, comunque, a realizzare l'oggetto della motivazione principale.

Noi, nel compiere un'azione, non ci rendiamo conto, effettivamente, della serie di scelte che svolgiamo per ottenere ciò che ci eravamo prefissi. Questo deriva dal fatto che i meccanismi che presiedono a tutto questo, svolgono il loro  compito in modo quasi automatico. Noi possiamo compiere una determinata azione, in tutte le sue fasi elementari di scelte successive e, contemporaneamente, elaborare altri concetti e scelte riguardanti un problema diverso.

La mente umana è in grado di pensare a più cose contemporaneamente, ad esempio, possiamo dedicarci alla soluzione di un problema filosofico e allo stesso istante, pensare di prendere una mela e mangiarla, due azioni, evidentemente, diverse e non collegabili tra di loro. Ciò che succede in una tale situazione è che, mentre ci rendiamo conto benissimo che stiamo tentando la soluzione del problema filosofico, non ci accorgiamo che nel frattempo abbiamo deciso di mangiarci una mela e lo stiamo, effettivamente, facendo.

Ciò deriva dal fatto che i meccanismi che sovraintendono alla elaborazione delle informazioni possono lavorare in multiprogrammazione e che decidono (noi decidiamo) a quale problema dedicare maggiori risorse, così il problema del mangiare la mela, al livello della divisione delle risorse, diventa secondario, rispetto a quello della soluzione del problema filosofico, in questo senso il procedimento di elaborazione riguardante il mangiare viene svolto in modo sotterraneo (background). Tutti i procedimenti riguardanti azioni usuali del nostro vivere quotidiano avvengono, possiamo dire, in background, cioè senza che noi ce ne rendiamo conto veramente. A volte anche procedimenti più complessi avvengono in background, ciò dipende dalle capacità oggettive degli individui. Per poter comprendere, non solo il contenuto dell'istruzione, ma anche il senso del proprio ruolo è necessario capire fino in fondo i  gesti e le scelte che si compiono. Bisogna essere, in qualche modo, consapevoli del proprio esserci, del proprio operare e del proprio pensare. In tal senso si rende necessaria la riappropriazione, da parte dell'individuo, sia esso docente o discente, del senso del fare, sia come pensiero che come azione. In sintesi bisogna essere consapevoli di cosa si fa e di come lo si fa. L'analisi a livello cibernetico delle operazioni tendenti alla soluzione di un determinato problema, ad esempio, possono dare delle indicazioni importanti in riferimento alle motivazioni e all'esattezza delle stesse. A questo proposito Ceccato si chiede:"Che senso ha insegnare a qualcuno quello che già sa? Insegnargli cioè a percepire, a pensare e a parlare? A svolgere l'una e l'altra delle operazioni mentali, che già quotidianamente esegue benissimo?”"

Ed afferma più avanti:"Ciò nonostante, se ragionevolmente razionata, credo che questa consapevolezza sulle operazioni che tutti compiamo quotidianamente avrebbe effetti benefici. Per esempio permetterebbe di rendersi conto che qualsiasi attività teoretica umana, e quindi qualsiasi disciplina per quanto complessa e particolare, non è che lo sviluppo di queste prime, generalissime, più semplici operazioni della mente.”"

L'evoluzione  stessa della nostra società, sempre più tesa ad una intensa produzione di messaggi (società multimediale complessa), porta, inevitabilmente, allo sviluppo, da parte degli esseri umani, di una maggiore capacità di  elaborazione in background. 

Conseguentemente è possibile che, aumentando la complessità delle nostre operazioni, si perda il senso di ciò che si fa, si perda la consapevolezza  del nostro stesso ruolo come persone. Risulta importante, a questo proposito, operare un tentativo di riappropriazione di questo ruolo, un tentativo che si deve realizzare su tre distinti livelli: quello personale, quello sociale e quello legato alla "scoperta del mondo". Quale ambiente più adatto, a questi fini, se non quello didattico?

Un aiuto per la realizzazione di questo tentativo può venire proprio dall'ambito cibernetico e, più particolarmente, da quello informatico.

Se negli esseri umani la capacità di svolgere operazioni in background è data dalla serie di esperienze accumulate durante l'esistenza, non è così, invece, negli elaboratori elettronici.

Nell'uomo l'acquisizione dell'esperienza unita all'abitudine di ripetere determinate azioni, ha portato alla capacità di compiere delle scelte senza che di queste ci si renda conto a livello di coscienza superficiale.

L'elaboratore elettronico, al contrario, non potendo contare sul fatto dell'esperienza acquisita ne su quello dell'abitudine a compiere determinate azioni, deve essere istruito sempre su ogni piccola fase del processo di áelaborazione che deve compiere.

Per poter far compiere, quindi, ad un computer un determinato compito, il programmatore deve dettargli tutte le fasi dell'azione che deve effettuare.

Per poter far ciò, il programmatore (analista) deve scomporre  l'azione stessa in una serie di sotto-azioni (scelte) che sottointendono all'elaborazione generale e, successivamente, interpretarle secondo il linguaggio di programmazione adatto.

Nella fase di analisi del problema e nella sua scomposizione in azioni prime l'analista usa la metodologia dei diagrammi di flusso (flow chart).

In sintesi possiamo definire il flow chart come una delle tecniche che vengono utilizzare per impostare, mediante una rappresentazione grafica, la soluzione logica di un problema . Proprio per il motivo accennato precedentemente, cioè la necessità, nella programmazione dei computer, di dover descrivere ed analizzare le singole operazioni, l'approccio metodologico della diagrammazione dei flussi di informazione può considerarsi il più adatto ad una applicazione all'interno della didattica.

Questa tecnica consiste nella codificazione di ogni singola scelta attraverso dei segni grafici stabiliti uniti, tra di loro, da delle linee che definiscono il flusso delle informazioni in movimento.

Nella figura 13 vengono riportati i simboli grafici con il loro relativo significato. Il ricorso a questa particolare tecnica permette di definire il processo di elaborazione in tutte le sue fasi e, in sede di verifica, di procedere ad una rapida individuazione degli errori, qualora ve ne fossero. Attraverso l'analisi del diagramma di flusso di una qualsiasi elaborazione è possibile, in qualsiasi momento, individuare il punto di una eventuale scelta sbagliata, non solo, è anche possibile l'individuazione di percorsi alternativi qualora quelli prodotti si rilevassero rindondanti. In sintesi attraverso la metodologia dei flow chart è possibile, in qualsiasi ambito tale metodo si collochi:

• Effettuare una veloce individuazione degli errori
• Ottimizzare lo svolgimento dell'azione generale, individuando il miglior modo di utilizzazione delle risorse.
• Effettuare un'analisi accurata e scientificamente valida dei vari problemi.

Proprio per tali caratteristiche un metodo basato sulla diagrammazione dei flussi di informazione potrebbe essere ampiamente e felicemente applicato all'interno della didattica. Una tale metodologia permetterebbe la soluzione di alcuni gravosi problemi presenti all'interno della scuola, legati alla concettualizzazione e all'applicazione della didattica.

6. I DIAGRAMMI DI FLUSSO NELLA DIDATTICA

Nell'identificare come possibile metodo di insegnamento, di tipo generale, i diagrammi di flusso, non si intende affermare, in modo assoluto, che tale metodologia valga per ogni ambito e per qualsiasi tipo di problema. Lo scopo del presente lavoro è, unicamente, quello di presentare tale approccio come una delle possibili strade percorribili per l'identificazione e la costruzione di una metodologia didattica generale. Ciò che spinge a definirlo, attualmente, come la migliore metodologia applicabile è, a mio parere, la sua capacità di scomporre e rappresentare mediante un codice comune fatti, fenomeni ed azioni. Tale metodo, lo abbiamo visto, viene applicato nella prima fase di codificazione dei programmi per gli elaboratori elettronici. Nel diagramma di flusso si rappresentano le azioni (scelte) che l'elaboratore deve effettuare per pervenire alla soluzione di un determinato problema.

Ma se si osserva attentamente un flow chart costruito per sviluppare un programma di elaborazione si potrà notare che il percorso descritto in esso sarebbe valido anche se chi dovesse risolvere il problema fosse un essere umano. Ebbene, nel costruire il flow chart, l'analista non ha fatto altro che tradurre in diagramma tutta la serie di azioni (scelte) che avrebbe dovuto effettuare lui se avesse dovuto eseguire il compito. Da ciò si ricava che il flow chart non è altro che un'espressione grafica dell'agire umano, una codificazione, secondo regole strettamente logiche, dell'azione dell'uomo. Non solo, quando l'analista ha stilato il flow chart ha dovuto, inevitabilmente, studiare a monte il problema da risolvere, imparare le azioni adatte al suo compimento.

Tutto ciò ci fa rendere conto, pienamente, di tutte le fasi che occorrono alla stesura di un diagramma di flusso, fasi che non si limitano alla sola stesura dei segni grafici.

Il percorso per realizzare un programma per un elaboratore elettronico, escludendo la fase della codificazione in un linguaggio di programmazione, è lungo ed elaborato e richiede, oltre che la conoscenza della metodologia legata ai flow chart, anche quella inerente il problema da risolvere.

Queste fasi possono essere descritte semplicemente come segue:

1. analisi del problema da risolvere
2. individuazione di tutti i modi possibili per risolvere detto problema
3. analisi delle risorse disponibili
4. scelta e stesura del metodo di soluzione (in riferimento alle risorse)
5. traduzione della soluzione in diagramma di flusso
6. verifica ed individuazione di percorsi alternativi
7. traduzione del diagramma di flusso in codice di programmazione
8. verifica ed esecuzione del programma

Si può notare che a monte della stesura del flow chart vi è una serie di azioni, inerenti l'apprendimento del problema da risolvere, senza le quali lo stesso diagramma di flusso non potrebbe essere stilato. 

Tutto ciò costituisce un motivo di interesse da parte della didattica verso questo metodo.

Il flow chart, infatti, se applicato all'interno di una qualsiasi argomento oggetto di insegnamento e di sperimentazione, fornisce la metodologia di base sia all'allievo che al docente per poter fornire la soluzione o la spiegazione ad un determinato áfenomeno. Non solo, se applicato correttamente, esso favorisce lo sviluppo di capacità autonome di analisi da parte dei discenti in quanto fornisce loro la base metodologica adeguata a che possano risolvere i vari problemi. La stessa comparazione tra i vari approcci possibili determina una situazione in cui vi è una completezza maggiore di informazioni a disposizione di tutti (docente e discenti). Giugni a questo proposito afferma:"Il protagonista del lavoro scolastico è l'alunno che deve pensare e soprire da sé (apprendere e correggere da sé il proprio lavoro) in collaborazione con ii suoi compagni. La lezione spiegazione cede il posto alla lezione informazione o alla lezione dibattito o alla lezione conversazione.”8

Infatti, nell'ambito scolastico, la stesura di un flow chart in riferimento ad un determinato fatto (fenomeno, esperienza, ecc.) comporta:

• conoscenza approfondita dell'argomento
• conoscenza delle modalità di risoluzione
• capacità di operare strategie adeguate alla complessità del problema 
• capacità di effettuare una analisi delle risorse disponibili
• capacità di concepire una strategia adeguata alle risorse   disponibili
• capacità di concepire percorsi diversi per ottenere uno stesso   risultato
• capacità di comparare e sintetizzare diverse ipotesi di lavoro

Il lavoro che è alla base della stesura di un qualsiasi flow chart è complesso e comporta, sempre, una conoscenza approfondita dell'argomento in oggetto. Non è infatti possibile stilare un flow chart senza conoscere i procedimenti di soluzione di un problema, con il diagramma di flusso non si può barare, le fasi del percorso logico, infatti, sono legate da una serie di regole che non permettono di effettuare delle scelte che risultino contraddittorie.

Le incongruenze vengono rapidamente scoperte e corrette.

Il metodo di cui stiamo trattando è, comunque, già presente all'interno delle attività didattiche della scuola e, precisamente, nelle scuole elementari. Esso viene applicato attivamente ed in modo diffuso e permette di sviluppare nei soggetti che lo applicano una consapevolezza delle proprie azioni, proprio in base alla analisi dei flussi di informazione. A questo proposito si legge in un manuale specifico per insegnanti:"Per noi è importante chiarire con precisione la procedura (la serie di operazioni diverse coordinate tra di loro) che bisogna usare: i diagrammi di flusso hanno questo scopo. Prima con giochi appositi che usano percorsi tracciati con il nastro adesivo colorato sul pavimento della classe o del corridoio, poi utilizzando le schede predisposte, si porteranno i bambini ad una piena comprensione di queste procedure. Tramite il controllo previsto dal diagramma, i bambini si abituano a riflettere maggiormente sulla situazione che stanno vivendo.

Usando i diagrammi proposti sulle schede, emergerà l'esigenza di renderli più precisi, specificando meglio le azioni: ciascuna classe quindi dovrà, partendo dalla riflessione sul diagramma, costruirne uno nuovo rispondente alle osservazioni che certamente i bambini faranno.”