Le Funzioni Esecutive
Le competenze chiave previste per l’insegnamento permanente, oggi non si limitano più a quelle alfabetiche e matematiche, ma concepiscono lo studente nella sua integrità, combinando le competenze in conoscenza (sapere), abilità (saper fare) e atteggiamento (saper essere). In quest’ottica, tanto più, il rendimento scolastico risulta strettamente dipendente dalla capacità degli studenti di fissare gli obiettivi, organizzarsi, stabilire le priorità, utilizzare strategie flessibili, manipolare le informazioni in memoria e auto-regolarsi. Tali processi, di fondamentale importanza fin dalla scuola dell’infanzia e lungo tutto il ciclo scolastico, si riferiscono alle funzioni esecutive, e sono particolarmente implicate in quei compiti scolastici che richiedono sintesi e integrazione di abilità e informazioni. Più dettagliatamente, con il termine funzioni esecutive (FE) ci si riferisce a un insieme di processi cognitivi che entrano in gioco in tutte le situazioni nuove o complesse, in cui i comportamenti automatici o precedentemente appresi non sono sufficienti a raggiungere l’obiettivo, ed è necessaria una regolazione cognitiva e/o comportamentale attiva e consapevole. I modelli cognitivi più recenti (Diamond, 2013; Diamond and Ling, 2016; Friedman e Miyake, 2017; Miyake et al., 2000) suddividono le FE in tre processi di base, ovvero inibizione, memoria di lavoro e flessibilità cognitiva, dalla cui interazione, in età più avanzata, si sviluppano funzioni più complesse, come la pianificazione e il problem solving. L’inibizione si articola in due componenti, l’inibizione della risposta impulsiva, ovvero la capacità di sopprimere comportamenti automatici e impulsivi quando questi non sono utili per il compito e il contesto in cui ci si trova, e il controllo delle interferenze, cioè la capacità di non cedere a stimoli distraenti e non utili per il compito. La memoria di lavoro è responsabile del mantenimento e dell’elaborazione delle informazioni in memoria. La flessibilità cognitiva riguarda la capacità di adattarsi a nuovi compiti in maniera rapida e flessibile e di osservare le situazioni da punti di vista differenti, modificando in modo funzionale il proprio comportamento quando questo non produce i risultati richiesti o desiderati, senza perseverare nell’errore.
Le ricerche in questo ambito mettono in evidenza come le FE risultino un fattore predittivo per la riuscita scolastica, la qualità della vita quotidiana dello studente e, più in generale, per i processi di apprendimento e adattamento che contraddistinguono l’intero arco di vita della persona (McClelland et al., 2013; Moffit et al., 2011). In particolare, buone abilità di memoria di lavoro, inibizione e flessibilità cognitiva rappresentano le fondamenta che permettono alla lettura, alla scrittura e alla matematica di evolversi.
Funzioni esecutive nelle competenze alfabetiche e matematiche
Nell’area della lettura, una decodifica accurata ed efficiente richiede di inibire gli stimoli interferenti, ad esempio lettere visivamente simili alla lettera target, mantenere in memoria e coordinare in maniera flessibile la relazione lettera-suono con il significato della parola. Leggere per comprendere, inoltre, richiede di elaborare il significato del testo, filtrare le informazioni rilevanti dai dettagli secondari, accedere al proprio background di conoscenze e mettervi in relazione quanto letto in maniera flessibile, tenere a mente e aggiornare le informazioni man mano che si procede nella lettura, riconoscere lo scopo e l’obiettivo della lettura e monitorare la propria comprensione. Se il testo prevede un linguaggio complesso o figurato, poi, gli studenti devono passare dal concreto all’astratto, dal simbolico al letterale e dai temi principali ai dettagli meno rilevanti.
Similmente, quando è richiesto di produrre un testo scritto, è necessario tenere a mente e manipolare le informazioni a diversi livelli di complessità (regole ortografiche, grammaticali, uso della punteggiatura) mentre viene elaborata l’idea principale, organizzando nozioni principali e i dettagli di supporto, spostandosi flessibilmente dalla propria prospettiva per mettersi in quella del lettore, selezionando argomenti e modalità di esposizione.
Anche nel dominio della matematica, la comprensione dei concetti, delle procedure, dei problemi dipende direttamente dalla FE. Quando viene presentato un problema matematico da risolvere, prima di tutto è necessario leggere e comprendere cosa il problema sta chiedendo. Agli studenti è richiesto di elaborare flessibilmente parole e frasi che descrivono il problema e numeri ed operazioni necessarie per risolverlo. Le parole devono essere tradotte in numeri e operazioni significative, selezionando le informazioni rilevanti (controllo delle interferenze), tenendo a mente parole e numeri (memoria di lavoro), controllando l’impulsività ed eseguendo un automonitoraggio durante lo svolgimento del compito (inibizione), comprendendo infine se, come e quando modificare la strategia di esecuzione se quella selezionata non è funzionale alla risoluzione del problema (flessibilità).
Una difficoltà a livello della memoria di lavoro, ad esempio, ostacola il recupero e la manipolazione mentale di fatti aritmetici e procedure, nel contesto di svolgimento di un problema matematico.
Il rischio è quello di essere sopraffatti da numerosi dettagli non riuscendo ad elaborare l’ordine delle operazioni, delle formule, delle regole e dei passaggi complessivi nel processo di risoluzione del problema. L’utilizzo di checklist, acronimi, schede ecc. sono esempi di strategie di supporto per questa tipologia di difficoltà. Gli studenti che, ad esempio, utilizzano strategie per supportare la memoria di lavoro in maniera efficace hanno generalmente maggiore successo nei compiti in cui è necessario seguire una serie di indicazioni a più passaggi che richiedono elaborazione mentale.
Funzioni esecutive nelle materie di studio
Nelle materie di studio è richiesto di distinguere i temi principali dai dettagli, all’interno dei libri di testo, utilizzando indizi di contesto per muoversi flessibilmente tra differenti significati possibili di frasi e parole. La memoria di lavoro, ad esempio, interviene laddove è necessario tenere a mente i concetti principali mentre si scorrono una serie di informazioni che rappresentano i dettagli. Nell’esposizione orale dei contenuti, tanto più, non viene solo richiesto di richiamare le informazioni dalla memoria a lungo termine. A tale operazione sottostà la capacità di controllare le informazioni che non sono rilevanti per selezionare quelle adeguate alla richiesta, mantenere ed elaborare attivamente le informazioni necessarie, assegnando priorità alle nozioni principali, adattandosi flessibilmente e continuamente alle richieste di dettagli o ai cambi di argomento. Un’operazione di tale complessità, inoltre, è prevista all’interno di un contesto sociale significativo per gli studenti: la classe. Sarà dunque necessaria, oltre alla regolazione cognitiva sopra descritta, anche un’autoregolazione emotiva e comportamentale per portare a termine il compito.
Anche a casa, studiare e svolgere i compiti richiede agli studenti elaborare numerosi e diversi argomenti, con presentazione delle informazioni in formato spesso differente da quello in cui l’informazione è stata appresa precedentemente all’interno del contesto classe. Così, è necessario un adattamento flessibile e un controllo cognitivo attivo quando il compito richiede di applicare la propria conoscenza a una nuova richiesta, ad esempio applicare la teoria per la risoluzione di un problema matematico o rispondere a una domanda di storia all’interno di un compito specifico.
Anche nell’approccio a una lingua straniera, infine, è evidente lo “sforzo” cognitivo nell’elaborare le informazioni muovendosi continuamente tra la propria lingua madre e la nuova lingua che si sta apprendendo.
L’utilizzo di strategie esecutive per sostenere le competenze
Dunque, dall’analisi fin qui proposta è possibile notare come, dietro a ognuna delle competenze previste per l’insegnamento, sottostanno numerosi processi cognitivi complessi che gli studenti devono integrare al fine di raggiungere l’obiettivo di apprendimento. Fortunatamente, la scuola costituisce il contesto ideale per allenare le FE, ed è un primo punto di osservazione per osservarne fragilità e potenzialità, nonché di ideazione e utilizzo di strategie a sostegno di tali processi, al fine di promuove un apprendimento efficace nelle diverse aree di competenza.
Gli studenti, infatti, hanno bisogno di sviluppare la consapevolezza di quali siano i motivi e i benefici di utilizzare strategie specifiche per specifici compiti, affinché possano riconoscere le modalità adatte ai propri profili di apprendimento. Gli insegnanti possono sostenere riflessioni “meta-cognitive” circa l’utilizzo di strategie con i propri studenti, discutendo di quali siano le più efficaci e in quali compiti. In generale, quando il metodo di insegnamento supporta il pensiero critico e creativo, viene sostenuta l’elaborazione mentale flessibile degli studenti. Inoltre, la discussione e l’apprendimento collaborativo consentono sia di essere esposti a punti di vista diversi offerti dal confronto tra pari, sia la riflessione circa le diverse modalità attraverso cui diverse soluzioni potrebbero portare a risultati differenti.
L’utilizzo di strategie, ad esempio, a sostegno della memoria di lavoro, consente di ridurre l’ampio volume di informazioni che è richiesto di tenere a mente, permettendo l’organizzazione e l’assegnazione di priorità. Viene facilitata la creazione di relazioni tra nuove informazioni con quelle già conosciute, stabilendo connessioni significative per migliorare la conservazione a lungo termine.
Le strategie di flessibilità cognitiva, invece, possono supportare ad esempio la comprensione del testo, attraverso la presentazione di scenari diversi, permettendo di analizzare il linguaggio e valutare diverse interpretazioni. Quando gli studenti incontrano parole o frasi di cui non conoscono il significato o non comprendono il senso, possono essere istruiti a porsi specifiche domande come ad esempio “la parola può avere un altro significato? Si può enfatizzare una parte della frase per cambiare il significato?” o ancora, cerchiare le parole chiave ripetute più frequentemente all’interno del testo, analizzando i diversi passaggi, in modo da visualizzare le idee principali e i temi secondari, rinforzando così anche l’idea che un concetto principale può essere suddiviso in sotto-passaggi.
Come gli studenti apprendono e ricordano le informazioni dipende da quanto efficacemente utilizzano strategie per organizzare e dare priorità ai concetti principali e ai dettagli, in modo che i loro processi cognitivi risultino meno sovraccaricati. Più uno studente apprende e utilizza questo tipo di strategie, più ha possibilità di adeguare al proprio profilo di funzionamento una modalità che risulti efficace per sé ed adattarla ai diversi compiti scolastici.
Quando i programmi scolastici integrano l’utilizzo e l’insegnamento di strategie di FE e di regolazione, forniscono agli studenti basi solide per sviluppare fiducia in se stessi, supportando in maniera efficace il successo accademico e nella vita.
Potenziare le funzioni esecutive a scuola
In risposta alla necessità di potenziare i processi cognitivi che sottostanno sia agli apprendimenti formali sia all’autoregolazione emotiva e comportamentale, si inserisce il programma di potenziamento “Il mondo degli Elli”. Attraverso un approccio integrato e inclusivo, che comprende l’utilizzo di un serious game combinato ad attività di potenziamento e di riflessione meta-cognitiva nel contesto della classe, i bambini hanno la possibilità di potenziare le funzioni esecutive sviluppando al tempo stesso strategie adatte ai propri profili di funzionamento e utili ad affrontare le sfide e le difficoltà proposte loro nel corso della vita quotidiana e scolastica. All’interno del serious game, il bambino ha il compito di guidare un giovane cervello con scarse FE di nome Ello, nell’affrontare numerose sfide per allenare le proprie abilità. All’interno del Mondo degli Elli, il bambino troverà le stanze scrigno, una per ogni FE, ovvero luoghi in cui sono contenute sfide di FE suddivise in diversi livelli di difficoltà auto-adattati alla prestazione del bambino, sia in modalità uditivo-verbale, sia in modalità visuo-spaziale. Lo spostamento all’interno della città e dei suoi quartieri avviene attraverso attività di coding che promuovono l’abilità di pianificazione e problem-solving. Il personaggio principale è accompagnato nel suo viaggio da un saggio cervello di nome Big Ello alla scoperta di ogni nuova FE, mostrando esempi concreti relativi alla vita scolastica e quotidiana. L’insegnante avrà dunque il compito e l’occasione di promuovere momenti di riflessione metacognitiva tra gli studenti e proporre attività integrative (ludiche, di potenziamento, o didattiche) volte a favorire il successo del percorso ed il trasferimento dei miglioramenti ottenuti al contesto di vita didattica e quotidiana.
Il percorso completo prevede una durata di 6 settimane in cui sono previste una sessione settimanale collettiva della durata di circa un’ora e un allenamento individuale di 3 volte a settimana di circa 15 minuti. Tuttavia, è possibile, usufruendo delle diverse attività e materiali, creare ulteriori percorsi dinamici, per esempio di rinforzo, dopo aver sperimentato in classe l’impatto del primo.
Bibliografia
- Diamond, A., 2013. Executive Functions. Annu. Rev. Psychol. 64, 135–168. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-113011-143750
- Diamond, A., Ling, D.S., 2016. Conclusions about interventions, programs, and approaches for improving executive functions that appear justified and those that, despite much hype, do not. Dev. Cogn. Neurosci. 18, 34–48. https://doi.org/10.1016/j.dcn.2015.11.005
- Friedman, N.P., Miyake, A., 2017. Unity and diversity of executive functions: Individual differences as a window on cognitive structure. Cortex 86, 186–204. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2016.04.023
- Miyake, A., Friedman, N.P., Emerson, M.J., Witzki, A.H., Howerter, A., Wager, T.D., 2000. The Unity and Diversity of Executive Functions and Their Contributions to Complex “Frontal Lobe” Tasks: A Latent Variable Analysis. Cognit. Psychol. 41, 49–100. https://doi.org/10.1006/cogp.1999.0734
- McClelland, M.M., Acock, A.C., Piccinin, A., Rhea, S.A., Stallings, M.C., 2013. Relations between preschool attention span-persistence and age 25 educational outcomes. Early Child. Res. Q. 28, 314–324. https://doi.org/10.1016/j.ecresq.2012.07.008
- Moffitt, T.E., Arseneault, L., Belsky, D., Dickson, N., Hancox, R.J., Harrington, H., Houts, R., Poulton, R., Roberts, B.W., Ross, S., Sears, M.R., Thomson, W.M., Caspi, A., 2011. A gradient of childhood self-control predicts health, wealth, and public safety. Proc. Natl. Acad. Sci. 108, 2693–2698. https://doi.org/10.1073/pnas.1010076108
Articolo a cura di: Clara Bombonato, psicologa, collaboratrice presso l’IRCCS Fondazione Stella Maris, dottorato di ricerca in Neuroscienze
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