Pensare per imparare

La logica della comprensione

Secondo Borges non c’è piacere più complesso del pensiero. Ma come impara a pensare l’essere umano? Secondo i neuroscienziati il cervello riesce a esplorare sistematicamente le combinazioni di tutte le regole possibili, con l’ausilio di una sorta di “linguaggio del pensiero”, appoggiandosi alla teoria della probabilità. Questo modo di procedere si chiama il cervello stocastico: manipolando la probabilità, il cervello ottimizza la propria capacità di apprendimento. Ogni essere umano, anche il più piccolo dei bambini o delle bambine, agisce come uno scienziato in erba: formula delle ipotesi, delle vere e proprie teorie scientifiche, che ogni esperienza mette alla prova. Il non cosciente ragionamento sulle probabilità, inciso profondamente nella logica dell’apprendimento, permette di rigenerare progressivamente le ipotesi false e di conservare solo le teorie che funzionano. Imparare significa costruire un nuovo modello del mondo sulla base di questo modo di procedere. L’apprendimento permette al cervello di cogliere il pezzo di realtà che in precedenza gli era sfuggito, regolando i suoi circuiti per appropriarsi di un dominio che prima non padroneggiava.

Le caratteristiche dell’apprendimento

Il meccanismo dell’apprendimento ha diverse caratteristiche fondamentali:

• Autoregolazione: imparare significa regolare i parametri del proprio modello del mondo. Ad esempio, imparare a puntare con un dito consiste nell’aggiustare lo sfasamento tra la visione e l’azione: ogni errore permette di correggere la mira;
• Permutazione: l’apprendimento sfrutta il potenziale di permutazione del cervello. Ad esempio, quando impariamo una lingua si cerca scoprire i parametri che regolano le combinazioni a tutti i livelli, dai suoni elementari a frasi intere. Per farlo, il cervello crea in continuazione un modello gerarchico di schemi, via via sempre più complessi da poter usare (permutare) per individuare “schemi di regolarità”, sia nel tempo sia nello spazio.
• Riduzione: lo spazio delle possibilità viene esplorato riducendo al minimo gli errori che il cervello compie. Ad esempio, come analogamente alle macchine learning moderne, il cervello introduce continue variabili, anche casuali, che gli permettono di aumentare il range delle chance per risolvere i problemi, diminuendo (riducendo) la possibilità di errore;
• Ottimizzazione: imparare significa ottimizzare la funzione di rinforzo. Quando i bambini e le bambine imparano qualcosa di nuovo è utile il rinforzo, cioè la ricompensa, perché il cervello sa autovalutarsi per simulare mentalmente ciò che accade, autoregolandosi tramite semplici sì o no (rinforzi positivi o negativi). Fondamentale in questa fase è la metacognizione, cioè il pensare al proprio pensiero. Ragionare significa compiere le diverse meta-tappe del processo cognitivo che ci portano a conoscere;
• Programmazione: apprendere significa selezionare fra tutte le possibili formule disponibili del linguaggio del pensiero, per poter cogliere la formula (l’idea) più semplice che si adatti ai dati possibili. Il cervello é in grado di creare formule, in una sorta di linguaggio mentale, avvalendosi di strumenti (le parole) che hanno capacità ricorsiva. Quest’ultima capacità, intesa come la capacità di “fare un uso infinito di mezzi finiti”, caratterizza il pensiero umano e lo rende unico;
• Gerarchizzare: per imparare il cervello deve gerarchizzare le informazioni. Il cervello formula, di continuo ed il prima possibile, delle regole generali che permettono di riassume le osservazioni che percepisce. Ad esempio, un bambino o una bambina che impara per la prima volta la parola “farfalla”, dopo averla ascoltata e visto l’animale un paio di volte, la saprà identificare anche in un contesto diverso o più complesso. Questo avviene in quanto ognuno è munito di una regola generale, una sorta di astrazione generale, che gli permette di imparare nuove parole. Allo stesso modo, una conoscenza di alto livello, nota come livello “meta”, guida l’intero insieme di osservazioni di livello inferiore, e si saprà identificarla anche se non ha tutte le caratteristiche che ci permettono di farlo: anche senza un’ala, una farfalla verrà identificata come tale. Ma se incontriamo qualcosa di simile, come un mosca, allora si mette in dubbio la meta-regola e se ne formula una seconda che si pone più in alto della precedente. In ogni caso, l’organizzazione gerarchica delle conoscenze e la formulazione di ipotesi di alto livello fa guadagnare tempo all’apprendimento;
• Astrazione: imparare significa applicare quella che gli scienziati chiamano la “benedizione dell’astrazione”: ogni parola, ogni frase che il bambino e la bambina (o il giovane e la giovane se si tratta di una seconda lingua) sente, va a rafforzare una regola di alto livello che riguarda il linguaggio. Gli infanti, attorno ai tre anni, vanno incontro all’esplosione lessicale e imparano moltissimi termini solo sulla base di semplici indizi e della regola dell’esclusione, che considera improbabile l’esistenza di due nomi per lo stesso concetto. Poco importa che certe espressioni siano incomprensibili, la cosa importante è il tipo di formule interne che la grammatica mentale è in grado di esprimere e testare. Il sistema le mette alla prova e le considera valide solo se gli input che vengono dati vi si adattano. Ancora una volta, il fatto in grado di formulare una regola di alto livello consente di accelerare l’apprendimento, poiché la regola restringe in modo significativo il campo delle possibilità.

L’invito a pensare

La capacità di pensare, indispensabile ad un apprendimento veramente efficace, diventa quindi la premessa indispensabile per imparare. Ricordando il monito di Socrate: «Io non posso insegnare niente a nessuno, ma io posso solo farli pensare».