Carico cognitivo, cos'è secondo la teoria di Sweller

Il cognitivismo e il collo di bottiglia della memoria di lavoro

La teoria del carico cognitivo nasce dentro il cognitivismo, il paradigma che descrive l’apprendimento come elaborazione di informazioni, in discontinuità con il comportamentismo che si concentrava su stimoli e risposte osservabili. Dentro questo paradigma, la teoria si concentra su un collo di bottiglia preciso: la memoria di lavoro, la funzione che tiene attive le informazioni mentre le usiamo. Una review del 2018 sulla collaborazione e il carico cognitivo riporta che questa funzione ha limiti noti fin dagli anni Cinquanta del Novecento: una capacità ridotta, stabilita da George Miller nel 1956, e una durata breve, stabilita da Peterson e Peterson nel 1959.

Sweller non ha scoperto questi limiti. Li ha usati come base per una domanda diversa: cosa succede quando un compito chiede alla memoria di lavoro di tenere insieme più elementi di quanti ne possa gestire.

Da dove nasce la teoria: uno studio sulla risoluzione di problemi

Nel 1988 lo psicologo dell’educazione John Sweller pubblica su Cognitive Science il paper che dà il nome alla teoria. Non nasce da una classificazione dei tipi di carico — quella arriva dopo — ma dallo studio di come le persone risolvono i problemi. Sweller osserva una strategia molto diffusa, chiamata means-ends analysis: chi la usa deve tenere in mente insieme lo stato attuale del problema, l’obiettivo, la relazione tra i due, gli operatori disponibili e, quando servono più passaggi, una pila di sotto-obiettivi. Secondo Sweller, gestire tutte queste informazioni insieme può assorbire una parte tale delle risorse mentali da lasciarne poche per il vero scopo dell’apprendimento: costruire schemi, cioè strutture di conoscenza stabili che restano dopo che il problema è risolto.

Da questa osservazione nasce la prima applicazione pratica della teoria: l’effetto goal-free. Se il problema non ha un obiettivo specifico da raggiungere, chi lo affronta non può più usare la means-ends analysis, perché quella strategia richiede un traguardo preciso da cui partire a ritroso. Tolto quel traguardo, la memoria di lavoro tiene meno cose insieme, e Sweller lo propone già nel 1988 come tecnica per abbassare il carico durante l’apprendimento.

I tre tipi di carico cognitivo, con una cautela

La distinzione tra tre tipi di carico non è nel paper del 1988: la letteratura successiva, tra gli anni Novanta e Duemila, la formalizza a partire da quel lavoro. Una ricerca del 2022 su Frontiers in Psychology, dedicata alla soluzione di problemi con testo, ne dà una descrizione compatta.

Una review del 2018 sul carico cognitivo in contesti collaborativi riporta una posizione, attribuita a un lavoro del 2011, secondo cui il carico pertinente sarebbe sostanzialmente indistinguibile da quello intrinseco: entrambi nascerebbero dallo stesso sforzo di elaborare il contenuto, e trattarli come due categorie separate finirebbe per essere ridondante. La tripartizione resta la più diffusa nella letteratura successiva a Sweller, ma la terza voce, a differenza delle prime due, non è un punto su cui la ricerca concorda.

Come la didattica riduce il carico estraneo

Poiché il carico intrinseco dipende dal contenuto stesso, non è quello su cui la progettazione didattica può intervenire senza cambiare cosa si insegna. Il margine di manovra sta nel carico estraneo, e una review del 2020 pubblicata sul Journal of Education and Health Promotion elenca alcune tecniche concrete per abbassarlo: i compiti di completamento, i problemi a scopo libero, gli esempi svolti, l’integrazione di più fonti informative in un unico materiale, l’uso di modalità diverse (per esempio testo e immagine insieme), la riduzione della ridondanza e la minimizzazione delle interruzioni durante lo studio.

Tra queste, gli esempi svolti hanno una storia particolare. Nel 1988 Sweller li cita solo come riferimento bibliografico di un altro lavoro sull’insegnamento dell’algebra; è una ricerca del 2022 ad attribuire a Sweller e colleghi, nel 2011, la formulazione dell’effetto worked example: studiare un problema già risolto passo per passo produce risultati migliori, e un carico minore, rispetto a risolvere lo stesso problema da soli, soprattutto per chi è alle prime armi in una materia. Il meccanismo, secondo una review del 2018, è che ogni passaggio dell’esempio si considera da solo, senza dover valutare contemporaneamente mosse alternative: l’interazione tra gli elementi del problema, e quindi il carico estraneo, si riduce.

Esempio pratico: uno studente alle prime lezioni di equazioni impara più in fretta leggendo tre equazioni già risolte passo per passo, e provandone poi una da solo, che risolvendo da subito cinque equazioni senza alcun esempio. Nel primo caso la memoria di lavoro segue un passaggio alla volta; nel secondo deve gestire ogni mossa possibile mentre cerca la soluzione.

Chi vuole applicare questi principi allo studio quotidiano, non solo alla progettazione di un corso, trova indicazioni pratiche nel metodo di studio efficace: molte delle tecniche che funzionano per ridurre la dispersione mentale durante lo studio si spiegano proprio con il carico cognitivo che un materiale disordinato aggiunge, senza necessità, a quello già richiesto dall’argomento.