CONOSCERE I PROBLEMI
Come precedentemente detto qui David Jonassen (2000) ha identificato undici (*) tipi di problemi
Algoritmi, problemi di tipo scolastico (story problem, problemi posti in forma di narrazione), problemi regolativi, presa di decisione (decision making), diagnosi e soluzione dei problemi, ripristino di malfunzionamenti (troubleshooting), comportamento strategico (Policy-analysis problems), problemi di progettazione, e dilemmi.
I diversi tipi di problemi variano principalmente lungo il continuum
well-structured/ill-structured
Quindi, problemi che vanno dall’essere ben strutturati (ovvero chiusi) e non strutturati (ovvero aperti).
Questi problemi, nel modello di Jonassen variano anche lungo due altre dimensioni:
- semplice/ complesso
- statico/dinamico
I problemi ben strutturati tendono ad essere statici e semplici mentre quelli non strutturati tendono ad essere complessi e dinamici.
La descrizione delle diverse tipologie di problemi si lega in modo specifico ai vari contesti d’uso e professionali.
Problemi di logica
Sono dei test astratti di logica che mettono alla prova le abilità di ragionamento logico, l’acume e la chiarezza di pensiero; la loro tipicità risiede nel dover trovare la sequenza di azioni più efficiente per conseguire il risultato. Situazioni di questo tipo sono la soluzione del Cubo di Rubick o della Torre di Hanoi, il dilemma del missionario e del cannibale, il gioco delle carte o degli scacchi .. In ogni problema di questo tipo è presente uno specifico metodo di ragionamento che porta alla soluzione più efficiente. E’ stato dimostrato che l’ abilità di risolvere un tipo di problema non viene trasferita ad un tipo differente di problema.
Algoritmi
Tipologia di problema molto diffusa a scuola, specie in Matematica, disciplina in cui viene richiesto l’uso di un insieme limitato e rigido di procedure e con un numero sempre limitato di decisioni predittive. La soluzione di un algoritmo richiede la comprensione numerica, la produzione di numeri e il calcolo.
L’insistenza eccessiva sulla rappresentazione algoritmica di un problema può portare alla non comprensione concettuale dell’oggetto rappresentato attraverso l’algoritmo. Il contenuto appreso solo attraverso un algoritmo raramente potrà essere trasferito, per la carenza di comprensione del processo sottostante.
Detto più chiaramente (p. 13) un insegnamento basato esclusivamente su algoritmi (come spesso si fa con la matematica, ndr) crea danni perché inibisce successivi apprendimenti, un apprendimento auto sufficiente e l’adattamento a nuove situazioni
Problemi scolastici (story problems)
Per rendere più significativa l’attività di soluzione di problemi, in classe e nei libri di testo vengono assegnati agli studenti dei problemi in forma di storie; li troviamo in praticamente tutti i libri scolastici, di scienze, di matematica e di tecnica. Sono problema costituiti da un numero limitato di elementi che di solito sono correlati tra loro matematicamente e incorporati in una descrizione (storia). La risoluzione dei problemi di tipo scolastico richiede:
- di rappresentare le incognite con lettere
- tradurre le relazioni tra le incognite in equazioni
- risolvere le equazioni per trovare il valore delle incognite
- verificare i valori trovati per vedere se risolvono il problema originale (Rich, 1960)
Purtroppo, i risolutori di problemi basano la loro soluzione solamente sui numeri e sulle parole chiave che si selezionano dal problema (Hegarty, Mayer, e Monk, 1995). Questo processo lineare implica che il processo di problem solving venga visto, ma agito come una procedura da memorizzare, da praticare e a cui ci si deve abituare: una procedura che enfatizza l’individuazione di risposte e non la ricerca di significati (Wilson, Fernandez, e Hadaway, 2001).
Così il processo di trasferimento della soluzione in nuovi contesti è molto difficile, perché ci si focalizza eccessivamente sulle caratteristiche superficiali del problema, o si tende a richiamare le soluzioni già date a problemi precedentemente risolti (Woods, Hrymak, Marshall, Legno, Crowe, Hoffman, Wright, Taylor, Woodhouse, e Bouchard, 1997).
Risulta difficile comprendere i principi e i concetti che stanno alla base di ciò che viene fatto e per questo diventa difficile trasferire la capacità di risolvere un tipo di problema a problemi con la stessa struttura, ma con caratteristiche dissimili.
Problemi regolativi
Molti problemi hanno soluzioni corrette ma percorsi risolutivi multipli o più regole che determinano il percorso risolutivo. Essi hanno un obiettivo chiaramente identificato (il problema da risolvere) e percorsi risolutivi delimitati; ma la la procedura risolutiva, il metodo per affrontare il problema non sono predefiniti o standardizzati. Ad esempio, l’utilizzo di un motore di ricerca per trovare informazioni specifiche ha chiaro lo scopo (trovare le fonti di informazione più rilevanti nel minor tempo possibile), sono presenti regole generali ( la selezione dei termini di ricerca, e la valutazione dell’utilità e della credibilità delle informazioni trovate), ma la chiave del successo è la messa in atto di una strategia di ricerca efficace che dovrebbe essere esplicita e sistematica. L’identificazione di questa strategia implica che si inducano adeguate regole osservando il contesto del problema. Quindi i problemi regolativi presentano regole esplicitate ma anche altre regole (implicite) che devono essere indotte dal risolutore.
Problemi di presa di decisione
I problemi di presa di decisione di solito implicano che i risolutori di tali problemi selezionino una soluzione da un insieme di soluzioni alternative. Per identificare la soluzione ottimale, il problem solver utilizza una serie di criteri alternativi. Questi criteri o sono dati al risolutore da parte di terzi, oppure egli deve identificare da sé quelli più rilevanti.
Per risolvere questi problemi è necessario selezionare una soluzione tra le tante possibili, ma questo richiede che si prendano in considerazione un certo numero di fattori che influenzano la decisione stessa e si assegni a ciascuno un peso differenziale: tale processo non è affatto semplice.
Questo modello di decisione attraverso una scelta tutta razionale è stato recentemente messo in discussione a favore di un approccio narrativo (vedi Jonassen, 2010).
Troubleshooting
Sebbene il troubleshooting (diagnosi di un “malfunzionamento” ed implementazione della soluzione), o la risoluzione dei problemi, sia più comunemente associato ai lavori tecnici (ad es. il mantenimento in esercizio di una rete di comunicazione, la manutenzione della attrezzature complesse, la riparazione di apparecchiature informatiche), il processo cognitivo che lo caratterizza è lo stesso usato anche da persone alle prese con un “sistema” umano che presenta malfunzionamenti, come i medici o gli psicoterapeuti o i manager che diagnosticano e devono affrontare problemi di salute o psicologici o di funzionamento di un’organizzazione).
Benché a prima vista il truobleshooting possa sembrare l’esecuzione di una procedura (e come tale insegnato), la risoluzione di problemi di questo tipo è molto complessa implicando interventi di differente tipo. Innanzi tutto richiede richiede la padronanza di dimensioni tecniche, cioè la combinazione di conoscenza della tematica e del sistema (i modelli concettuali del sistema, le componenti del sistema e le loro interazioni) ma anche numerose altre dimensioni che appartengono al saper fare di chi deve intervenire, come il controllo del flusso, le condizioni del malfunzionamento (caratteristiche delle anomalie, i sintomi, le informazioni che vengono dal contesto…), la capacità di effettuare la ricerca e la sostituzione delle parti “difettose” e di gestire le procedure di controllo dell’errore. Queste abilità sono integrate nell’esperienza di chi deve gestire e risolvere i problemi. Più il troubleshooter sviluppa esperienza, più la sua conoscenza viene indicizzata dall’esperienza stessa che non dai modelli concettuali delle conoscenze di dominio.
Problemi di diagnosi e soluzione
Questo tipo di problemi presenta le stesse caratteristiche del troubleshooting per quanto riguarda la parte della diagnosi perchè richiede l’identificazione di un difetto, ma mentre il suo ripristino deve avvenire nel più breve tempo possibile, in questo tipo di problema le strategie di risoluzione sono più restrittive, perchè non dipendono dalle abilità o dalle conoscenze del risolutore ma sono date dalle richieste del destinatario della soluzione (diagnosi e intervento medico, ad esempio) o dal contesto (norme, etica…) per cui la soluzione presenta un margine di ambiguità.
Problemi di prestazione strategica
La prestazione strategica implica l’esecuzione in tempo reale di un’ attività complessa, mentre si attivano più attività tattiche per implementare una strategia ancor più complessa e non strutturata, abitualmente anche sotto la pressione del limitato tempo a disposizione. Per conseguire questo risultato, il risolutore utilizza una serie di attività tattiche finalizzata al conseguimento di un risultato strategico. E’ il caso del combattimento aereo o del giocatore di calcio all’attacco in area avversaria. Di solito si ha a disposizione di un numero limitato di attività tattiche possibili per la realizzazione della strategia ma il risolutore esperto è in grado di improvvisare o di costruire sul momento nuove tattiche. Siccome l’azione non è mai del tutto libera ma presenta dei vincoli viene richiesto un aggiustamento contestualizzato. Questo tipo di azione è decisamente complesso, anche perché viene dato in tempo reale: si presenta il problema e la soluzione deve essere trovata senza esitazione o rinvii.
Problemi di decisione strategica (Policy problems)
I problemi di decisione strategica sono problemi decisionali complessi non strutturati perchè sono fatti di molti aspetti e sono caratterizzati da molte posizioni e punti di vista. Sono problemi che si pongono a persone che lavorano in contesti molti differenti tra loro per il contenuto della problematica e della decisione da prendere. Possono, quindi, riguardare figure come economisti, urbanisti, analisti politici, dirigenti di comunità, legislatori, cittadini, dirigenti di agenzie …
La difficoltà di questi problemi è data dal fatto che non è sempre chiaro come il problema si presenti ai soggetti coinvolti e può assumere implicazioni differenti per ciascuno di essi, tanto che il problema stesso può venire percepito e definito in modo differente da differenti soggetti. Per questo è necessario, innanzitutto, definire la natura del problema, identificare le differenti prospettive coinvolte e che impattano sulla soluzione dello stesso.
La soluzione di questi problemi è più legata al contesto di qualsiasi altro tipo di problema considerato finora: si tratta di problemi fortemente situati. Per questo la soluzione si base sull’analisi dei fattori di contesto.
I classici problemi di casi situati esistono anche nelle relazioni internazionali, come ad esempio “…. un dato basso di produttività delle colture in Unione Sovietica, come potrebbe essere risolto, se il risolutore fosse il Direttore del Ministero delle Politiche Agricole nell’Unione Sovietica? “(Voss e post, 1988, p. 273).
Problemi di progettazione
Forse il genere meno strutturato di problemi è il design (Jonassen, 2000). Che si tratti di un circuito elettronico, di una parte meccanica, o di un nuovo sistema di produzione, un dipinto o una canzone, la definizione di un progetto richiede l’applicazione di una grande quantità di conoscenza di riferimento e una serie di conoscenze strategiche per arrivare a una soluzione originale.
Nonostante l’apparente obiettivo di trovare una soluzione ottimale entro limiti determinati, di solito gli obiettivi sono poco chiari e vagamente delineati, mentre i vincoli rimangono poco definiti. Le possibili soluzioni e i percorsi per arrivarvi sono molteplici. Forse la parte più difficile dei problemi di progettazione è che essi possiedono moltissimi criteri per la valutazione delle soluzioni. Questi criteri, inoltre, sono spesso sconosciuti. In definitiva, il progettista deve soddisfare le esigenze del cliente, tuttavia i criteri per un design accettabile di solito non vengono dichiarati. I problemi di progettazione spesso richiedono al progettista di esprimere giudizi sul problema e di difenderli, o di esprimere opinioni personali o convinzioni sul problema. Ciò evidenzia che i problemi non strutturati sono caretterizzati da attività umane e interpersonali di grande complessità (Meacham & Emont, 1989).
Dilemmi
Scienziati e ingegneri spesso vengono coinvolti in dilemmi sociali o etici. La creazione di un prodotto biochimico redditizio, ma dannoso per l’ambiente, rappresenta un dilemma. Essi possono essere molto poco strutturati e imprevedibili, spesso perché non esiste una soluzione accettabile per una parte significativa delle persone coinvolte nel problema. Di solito la situazione è caratterizzata da una pluralità di prospettive (punti di vista) importanti (gli aspetti economici, politici, sociali, etici, ecc.), ma nessuna convincente o condivisa da essere assunta a criterio per offrire una soluzione accettabile al problema. La situazione è così complessa e imprevedibile, che a volte non esiste nessuna soluzione che sia in assoluto migliore delle altre. Ciò non significa che non ci siano più soluzioni, che queste possono essere tentate con possibilità successo variabile, tuttavia, queste non potranno mai soddisfare le esigenze della maggior parte delle persone o assicurare che la soluzione offra maggiori possibilità di successo che di insuccesso.
La capacità di affrontare efficacemente tutti questi tipi di problemi è fondamentale per le singole persone e per il buon funzionamento delle organizzazioni e per questo è necessario che, soprattutto a scuola, si attivino ambienti di apprendimento che consentano alle persone di sviluppare adeguate strategie per far fronte ai diversi tipi di problema ai quali dovranno trovare una soluzione,
Considerato che, come dice Jonassen, risolvere problemi è prima di tutto un’attività cognitiva cercherò di approfondire in un terzo post quali siano i processi di pensiero coinvolti e le caratteristiche degli ambienti di apprendimento adeguati allo sviluppo di strategie di problem solving e delle risorse (cognitive) correlate.
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Sebbene che nello schema qui riportato e ripreso da “Learning to Solve problems” (2011), pag. 12, le tipologie di problemi siano 10, Jonassen nel testo citato ne identifica e ne descrive 11 inserendo come prima tipologia i “Problemi di logica”.
Questo post riprende e rielabora alcune parti di: Jonassen, D.H. (2010). Learning to solve problems: A handbook. New York: Routledge
Parte di questo post riprende e rielabora alcuni contenuti tratti da “Ambienti di apprendimento per la formazione continua. G. Marconato (a cura). Guaraldi Editore, 2013” dal capitolo “Problem Solving di Beate Weyland”
Per i riferimenti bibliografici si rimanda a https://www.giannimarconato.it/2017/01/problem-solving-un-vero-problema-1/
