4.2 I modelli mentali

Michela Ferron

Nell'ambito delle scienze cognitive e dell'Interazione Uomo Macchina i modelli mentali sono stati studiati in numerosi ambiti (Preece et al., 1994; Johnson Laird, Girotto & Legrenzi, 1998). In particolare, si è cercato di comprendere le modalità con cui i bambini sviluppano tali modelli, come progettare i sistemi e gli artefatti in maniera tale che siano in grado di supportare la formazione di modelli mentali corretti da parte degli individui, o il modo in cui un modello riguardo ad un particolare dominio di conoscenza possa essere utilizzato per analogia in un altro ambito (Johnson Laird et al., 1998).

L'eterogeneità dei punti di vista con cui i modelli mentali possono essere studiati ne rende oltremodo difficoltosa una formulazione univoca (Preece et al., 1994). Mentre Gentner (2002) li definisce come rappresentazioni di domini o situazioni che supportano la comprensione, il ragionamento e le predizioni, Norman (1983) pone l'accento sull'aspetto dell'interazione con l'ambiente, sottolineando il potere predittivo ed esplicativo dei modelli mentali nella comprensione efficace dell'interazione.

Inoltre Norman (ibidem) sottolinea anche che nella trattazione dei modelli mentali è necessario prendere in considerazione diversi elementi.

In primo luogo, il sistema target, ossia l'artefatto che l'utente deve imparare ed utilizzare, e con il quale si trova ad interagire.

In secondo luogo, occorre fare riferimento al modello concettuale di tale sistema, ideato dal progettista generalmente con l'intenzione di offrire una rappresentazione corretta, completa, accurata e coerente dell'artefatto.

Il terzo elemento ad entrare in gioco, oggetto di gran parte delle riflessioni e delle ricerche condotte dai ricercatori nel campo della Human Computer Interaction, è costituito dal modello mentale dell'utente riguardo al sistema. A questo proposito, la natura stessa dello sviluppo dell'interazione determina una delle caratteristiche più salienti dei modelli mentali, ossia quella di essere in continua evoluzione (Norman, 1983; Preece et al., 1994; Gentner, 2002). Essi non necessitano, inoltre, di essere tecnicamente accurati, ma al contrario, spesso si rivelano incompleti e scorretti (Norman, 1983; Gentner, 2002). Uno degli esempi più noti di modello mentale scorretto riguarda l'errore dell'impetus curvilineo (Gentner, 2002), che consiste nel ricorso al principio pre-newtoniano secondo cui il movimento è il prodotto di una forza interna che viene trasferita all'oggetto. Infatti, se si chiede ad un certo numero di persone quale traiettoria seguirà una palla che, appesa ad una cordicella, percorre un moto rotatorio e viene improvvisamente lasciata andare, mentre la maggioranza risponde correttamente che la palla si allontanerà lungo la tangente, una buona parte afferma che essa percorrerà una traiettoria curvilinea trattenendo parte dell'ìmpeto circolare e dissipandolo gradualmente (ibidem).

Ad ogni modo, lo studio delle false credenze e dei modelli mentali scorretti è fondamentale per due motivi. Prima di tutto, la comprensione degli errori durante il processo di apprendimento può aiutare a chiarire come esso dovrebbe essere. Secondariamente, l'individuazione di un modello mentale frequentemente e diffusamente impreciso o scorretto, come quello dell'ìmpetus curvilineo, può fornire utili indicazioni su come progettare sistemi ed artefatti che minimizzino le conseguenze degli errori più comuni (ibidem).

Se da un lato i modelli mentali non devono necessariamente essere accurati, sotto un altro aspetto una delle loro caratteristiche più salienti è costituita dalla funzionalità (Norman, 1983). Infatti l'utente, durante l'interazione con il sistema target, dopo aver formato un certo modello mentale continuerà a modificarlo allo scopo di ottenere risultati soddisfacenti.

I modelli mentali risultano comunque limitati da alcuni elementi distintivi, quali il background tecnico dell'individuo, la sua esperienza passata riguardo all'artefatto, e la struttura del sistema cognitivo di elaborazione dell'informazione (ibidem).

L'ultima componente che deve necessariamente essere presa in considerazione nella riflessione sui modelli mentali formati durante l'interazione con un sistema target è la concettualizzazione dello scienziato, o del progettista, del modello mentale dell'utente (ibidem).

Oltre a queste sostanziali caratteristiche, Norman (1983) illustra alcune sue riflessioni più generiche, originatesi dalle osservazioni compiute relativamente ad una varietà di persone impegnate a portare a termine diversi tipi di compiti attraverso l'interazione con una varietà di artefatti.

In primo luogo egli ha osservato che i modelli mentali sono instabili, nel senso che le persone dimenticano facilmente i dettagli riguardanti il sistema che stanno utilizzando, e ciò avviene specialmente nel caso in cui il sistema in questione non sia stato usato per un periodo di tempo relativamente lungo.

In secondo luogo, Norman (ibidem) sostiene che i modelli mentali sono ingenui, ossia non scientificamente fondati, osservando che le persone tendono a perseverare nell'attuazione di pattern comportamentali non razionali anche quando sono in grado di riconoscerne l'inutilità, dal momento che essi permettono di risparmiare preziose risorse cognitive. Tale considerazione è peraltro supportata dall'esistenza ampiamente diffusa e persistente delle false credenze, come quella dell'ìmpetus curvilineo citata poco sopra.

Inoltre, i modelli mentali non risultano essere caratterizzati da confini ben delineati, poiché gli individui sono spesso portati a confondere operazioni o strumenti simili tra loro.

Infine, Norman (ibidem) ha notato che i modelli concettuali sembrano essere in accordo con il principio dell'economia cognitiva, nel senso che le persone preferiscono eseguire un maggior numero di operazioni fisiche piuttosto che spendere risorse mentali nella pianificazione di un modo per evitarle.

Per quanto riguarda invece la struttura dei modelli mentali, essi tendono spesso ad essere confusi con le immagini mentali (Johnson Laird et al., 1998). In realtà, pur differendo sostanzialmente da esse, i modelli sono intimamente legati alle immagini mentali da una stretta relazione (Preece et al., 1994). Infatti, se i primi costituiscono la rappresentazione di un pattern di oggetti in maniera analogica e parallela allo stato delle cose nel mondo reale, le seconde riproducono una raffigurazione simile, ma più specificatamente in termini visivi (ibidem). Infatti, la fondamentale differenza che li contraddistigue risiede nella loro specifica funzione. Mentre i modelli mentali vengono generalmente formati nel momento in cui è necessario formulare delle previsioni o trarre delle inferenze circa un particolare stato di situazioni, le immagini mentali vengono considerate maggiormente come delle rappresentazioni senza potere predittivo (ibidem).

Nell'ambito dell'Interazione Uomo Macchina, l'usabilità è strettamente connessa con la misura in cui il modello concettuale dell'utente combacia con il sistema, e ne riesce a prevedere il funzionamento (Davidson, Dove & Wetz, 1999). In una situazione ideale, la progettazione di un'interfaccia dovrebbe essere studiata in modo tale da essere in perfetto accordo con le concettualizzazioni delle persone riguardo ai computer, all'ambiente esterno, e agli oggetti della vita quotidiana. Pertanto, il design di un programma per eseguire operazioni matematiche dovrebbe essere coerente, ossia avere le stesse funzionalità e lo stesso aspetto, di una normale calcolatrice da tavolo (ibidem).

Diversamente da quanto i principi di usabilità prescrivono in materia di progettazione, purtroppo accade frequentemente che quello che Norman (1997) chiama il modello progettuale, che coincide con il modello concettuale del designer, sia inadeguato o contrastante con il modello dell'utente. In questo caso possono insorgere numerose difficoltà nell'interazione con l'artefatto. Infatti, un modello concettuale scorretto spesso comporta anche un'immagine del sistema, riferita alla parte visibile dell'artefatto, inadeguata e incoerente, o peggio ancora, contraddittoria o incompleta, impedendo un'interazione corretta e soddisfacente con l'artefatto (ibidem).

Di conseguenza, è altamente probabile che l'ignoranza, da parte del progettista, dei modelli concettuali degli utenti, determini degli errori di design che ostacolano l'interazione, comportando frequentemente dei costi elevati (Norman, 1997; Gentner, 2002).

Per questi motivi sono state introdotte varie tecniche di elicitazione della conoscenza, allo scopo di scoprire i modelli mentali delle persone. Alcuni esempi di queste metodologie sono l'intervista, il questionario, o l'analisi dei protocolli verbali registrati durante i compiti di ragionamento (Gentner, 2002). Purtroppo, spesso i soggetti si trovano in difficoltà quando si tratta di articolare in maniera esauriente la propria conoscenza, e di conseguenza chiedere direttamente alle persone quali sono i loro modelli mentali non risulta essere sufficiente. Pertanto le tecniche appena accennate sono state integrate con dei metodi che indagano i modelli concettuali in maniera più approfondita. Uno di questo comporta la progettazione di compiti sperimentali in maniera tale da consentire di inferire i modelli dei partecipanti a partire dai pattern di risposta, dal numero di errori, dai tempi di reazione, o dai movimenti oculari (ibidem).