Sperimentazione dell`utilizzo della metodologia didattica

Sperimentazione dell’utilizzo della
metodologia didattica “Precision Teaching”
nell’addestramento dei piloti di elicottero
Roberto Sanguini, Fabio Tosolin1, Adriano Paolo Bacchetta2,
Elena Algarotti3, Maria Gatti4
AgustaWestland Training Academy
Via Indipendenza 2, 20018 Sesto Calende (VA)
[email protected]
1
AARBA
Corso Sempione 52, 20154 Milano
[email protected]
2
AARBA
Corso Sempione 52, 20154 Milano
[email protected]
3, 4
FT&A
Corso Sempione 52, 20154 Milano
[email protected]
La complessità della strumentazione installata sugli elicotteri
di ultima generazione impone ai piloti un maggiore livello di
competenze ed abilità acquisibili solo con un addestramento
sempre più mirato ed efficiente. AgustaWestland ha
sperimentato, in collaborazione con la società FT&A, la
metodologia didattica denominata Precision Teaching per
verificarne l’impatto sull’addestramento dei piloti.
1. Introduzione
I più recenti modelli di elicottero sono caratterizzati dall’impiego di sistemi
avionici sempre più avanzati. Il cockpit dell’elicottero si è quindi arricchito di un
numero maggiore di strumenti e di display che sono necessari a garantire lo
svolgimento delle missioni previste. Ai piloti ed ai tecnici di manutenzione
vengono di conseguenza richieste sempre maggiori competenze, indispensabili
per operare con macchine così complesse.
Come diretta conseguenza, l’addestramento ha acquistato una importanza
decisiva e viene svolto utilizzando strumenti sempre più sofisticati, primi fra tutti
il simulatore di volo per i piloti ed il simulatore di manutenzione per i tecnici.
Nello stesso tempo è in atto una continua ricerca atta a migliorare anche gli
aspetti metodologici dell’addestramento allo scopo di migliorarne l’efficacia e
l’efficienza.
La presente relazione riferisce dell’attività svolta dalla AgustaWestland
Training Academy di Sesto Calente in collaborazione con la Società Fabio
DIDAMATICA 2009
Tosolin & Associati per sperimentare la metodologia denominata “Precision
Teaching” per l’addestramento dei piloti.
2. L’addestramento dei piloti
Uno degli aspetti più critici relativi alla conduzione di un aeromobile è la
capacità del pilota di reagire nel modo corretto alle situazioni di emergenza che
si possono presentare secondo “memory items” che prevedono tempi di
risposta immediati e che devono assolutamente rispondere a precise
procedure, pena la perdita di sicurezza del volo.
Sul simulatore di volo il pilota può affinare/allenare questa abilità ma resta
fondamentale la sua capacità di memorizzare cosa fare e soprattutto di
ricordarselo al momento giusto anche in condizioni di stress.
Un secondo aspetto non trascurabile è quello legato alla difficoltà oggettiva
incontrata dal pilota che per la prima volta si trova ad interagire con un cockpit
di nuova generazione (basati su strumentazione EFIS - Electronic Flight
Instrument System) e nell’orientarsi con gli strumenti ed i display.
Alla luce di queste considerazioni, AgustaWestland ha deciso di
sperimentare in collaborazione con il Professor Fabio Tosolin ed i suoi
collaboratori, la metodologia didattica denominata Precision Teaching per
mettere a punto uno strumento addestrativo che in prima battuta aiuti il pilota a
memorizzare in modo permanente la posizione dei comandi con i quali dovrà
interagire e quindi lo addestri alla esecuzione delle procedure previste.
Per la sperimentazione si è preso come riferimento l’elicottero AW139 che
per prestazioni e standard di sicurezza rappresenta nella sua categoria quanto
di meglio, il mercato civile possa offrire. La sperimentazione ha coperto gli
aspetti di familiarizzazione del cockpit e l’apprendimento di una procedura.
3. Principi scientifici della metodica “Precision Teaching”
Il Precision Teaching è una metodologia didattica e uno strumento oggettivo
e sistematico per la valutazione delle strategie didattiche e dei curricula
formativi.
Messo a punto da Ogden Lindsley alla metà degli anni sessanta, il Precision
Teaching permette di misurare accuratamente la performance del soggetto, di
analizzare il flusso dell’apprendimento e di utilizzare queste informazioni per
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Sperimentazione dell’utilizzo della metodologia didattica “Precision Teaching” nell’addestramento
dei piloti di elicottero
prendere decisioni rilevanti riguardo le tecniche d’insegnamento e le strategie
motivazionali più adeguate a favorire l’apprendimento (West e al., 1990).
Lindsley utilizzò il nome Precision Teaching perchè: “... what was really
new in our procedure was precision…” (Lindsley, 1972). Gli studi condotti da
Lindsley e dai suoi collaboratori dal 1965 in avanti fornirono preziosi elementi
non solo sull’efficacia della metodologia ma anche sulla consistenza dei suoi
concetti cardine. Nel 1981 Eric Haughton, uno degli allievi e poi collaboratori di
Lindsley, coniò l’acronimo REAPS (Retention – Endurance – Application –
Performance Standard) per riassumere i risultati ed i vantaggi legati al
raggiungimento della fluency (parametrizzazione della conoscenza e della
rapidità di risposta).
Negli anni successivi, Lindsley individuò altri sei concetti cardine quali,
stability, fun, under standing, no cheating, confidence, generativity, mentre
Dougherty e Johnston (1996) hanno concentrato la loro attenzione su tre
concetti o elementi caratterizzanti la performance conducendo ricerche
specifiche riguardanti la messa in atto e il mantenimento nel tempo di una data
abilità. Questi tre elementi sono:
1. overlearning (superapprendimento): si riferisce ad un livello di
acquisizione dell’abilità superiore al criterio predeterminato posto
come misura del successo dell’apprendimento o semplicemente ad
un livello di accuratezza pari al 100%.
2. fluency o proficiency (fluenza o efficienza): tale concetto
permette di esprimere un giudizio sull’apprendimento attraverso un
parametro qualitativo (accuratezza) che è l’unico elemento presente
nell’overlearning, ed uno quantitativo (velocità di risposta).
3. automaticity (automaticità): si dice automatico il compito che può
essere eseguito senza attenzione cosciente.
4. Descrizione dei principi teorici del S/W Insegno/Imparo
Dall’inizio degli anni ottanta, sia in ambito universitario che in quello della
consulenza organizzativa aziendale, sono stati fatti diversi tentativi di realizzare
software che consentissero di sfruttare appieno le potenzialità del metodo
Precision Teaching, nel rispetto delle leggi della psicologia dell’apprendimento.
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Questi tentativi hanno portato alla realizzazione ed all’utilizzo di sei diversi
programmi software:
Software basati sul Metodo Precision Teaching
Autori
Programma
Mighty Math® (1982)
Maloney e Summers
Jacksonville State University
C. McDade
Ben Bronz Academy (Math Program) (1996)
Spence
Exemplar ®, BehaviorTech, Inc. (1984)
Orgel
ThinkFast™, University of Victoria
J. Parsons
Cowardin & Eshleman Precision Learning Systems, Inc.
Altri software sono stati messi a punto all’interno di sistemi più complessi
che utilizzano il Precision Teaching in combinazione con altre tecnologie
didattiche, come la Direct Instruction.
Per la sperimentazione in AgustaWestland è stato utilizzato il Software
Insegno/Imparo sviluppato dalla società FT&A in collaborazione con AARBA
(Association for Advancement Radical Behaviour Analisys) e Luca Caravita. La
caratteristica peculiare del Software Insegno/Imparo è di essere “content free”,
ossia indipendente sia dalla materia da insegnare, sia dal tipo di insegnamento
e dal tipo di apprendimento da realizzare.
Il software permette inoltre totale libertà al docente nella determinazione del
tipo di apprendimento da acquisire (discriminazione, generalizzazione, ecc.)
all’interno di diversi paradigmi, come lo shaping, il fading, etc.
Grazie all’utilizzo del Software Insegno/Imparo, è possibile predisporre
“moduli formativi” semplici e flessibili, in grado di realizzare un’efficace azione
formativa e di verifica potendo, contemporaneamente, soddisfare le richieste di
aggiornamento continuo del livello di formazione degli addetti ad attività per le
quali sono richieste specifiche conoscenze, disponendo inoltre di una
certificazione oggettiva del loro livello di preparazione da poter opporre in
qualsiasi sede.
5. Costruzione dei curricula didattici
Utilizzando la notevole mole di materiale multimediale già sviluppato da
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Sperimentazione dell’utilizzo della metodologia didattica “Precision Teaching” nell’addestramento
dei piloti di elicottero
AgustaWestland nell’ambito dei propri corsi CBT (Computer Based Training),
sono state costruite le singole lezioni da somministrare agli allievi.
Utilizzando un modello 3D della cabina di pilotaggio dell’elicottero, è stata
realizzata una rappresentazione grafica dei pannelli di comando, in modo tale
che l’allievo possa inizialmente acquisire familiarità con l’area in cui il pannello
si trova (overhead console, interseat console, cockpit instrument). L’allievo è
quindi istruito ad identificare gli strumenti presenti sui pannelli ed infine a
riconoscere i singoli interruttori e pulsanti.
6. Svolgimento della lezione
L’esercizio ha una durata media di 1 minuto (da 45 a 90 secondi) durante il
quale viene espressamente richiesto all’allievo di rispondere alle domande in
maniera estremamente rapida. Le modalità di risposta sono due: puntare con il
mouse e cliccare su alternative multiple oppure digitare la risposta tramite la
tastiera. Dopo la risposta (entro pochi millesimi o centesimi di secondo) il
computer fornisce un feedback visivo (disco verde o rosso) ed uno sonoro
(campanellino o buzzer). Il feedback varia naturalmente in funzione del tipo di
risposta (corretta o sbagliata).
Una volta scelto l’esercizio, si seleziona la modalità di presentazione dello
stesso. Tre sono le opzioni disponibili:
Ordine casuale. Il programma mostra gli item in maniera randomizzata in
modo che in nessuna ripetizione dell’esercizio si propongano all’allievo gli item
in sequenza uguale alle precedenti sessioni: questo stimola il soggetto ad
apprendere contenuti, concetti o algoritmi di ricerca della risposta esatta,
limitando la probabilità che la risposta sia data sulla base della mera
memorizzazione di sequenze degli item.
Ordine sequenziale. Questa opzione permette di condurre delle verifiche
dell’apprendimento che diano risultati più obiettivi: il soggetto infatti non viene
valutato su un gruppo ristretto di contenuti (come nel caso delle più tipiche
situazioni di verifica sia orale che scritta) ma su tutto quanto è stato oggetto
dell’apprendimento.
Ripetizione solo degli errori. L’uso di questa opzione viene suggerito
quando gli errori si concentrano sempre su un gruppo preciso di item per i quali
può essere necessario all’allievo un esercizio più definito, che permetta di
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cogliere i nessi logici che legano fra loro alcuni concetti.
Ad esercizio concluso, appare automaticamente la Celeration Chart (vedi
Fig. 1) che mostra graficamente il risultato ottenuto in termini di accuratezza
(risposte corrette e risposte errate) e velocità (numero complessivo delle
risposte al minuto). Le ripetizioni dell’esercizio permettono il costituirsi della
curva d’apprendimento, dalla quale dedurre informazioni circa l’adeguatezza del
percorso didattico.
Fig. 1 - Esempio di Celeration Chart
Una volta raggiunto il criterio di adeguatezza indicato dall’insegnante
(espresso solitamente in un numero di errori pari a zero e in un numero definito
di risposte corrette al minuto), l’allievo può passare alla lezione di grado
gerarchico successivo.
La lettura dei grafici e dei valori numerici presenti nelle tabelle annesse alla
Celeration Chart, permette di valutare l’apprendimento attraverso due parametri
fondamentali:
• Accuratezza. E’ data dal numero di risposte corrette ottenute
dall’allievo in ogni sessione di apprendimento (lezioni di 1 minuto) ed
indica il livello di precisione raggiunto.
• Velocità. E’ data dal numero di risposte corrette ottenute dall’allievo
nell’unità di tempo prestabilita (1 minuto) e fornisce il parametro che
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Sperimentazione dell’utilizzo della metodologia didattica “Precision Teaching” nell’addestramento
dei piloti di elicottero
presenta una maggiore variabilità sia considerando i soggetti
singolarmente sia confrontando le loro prestazioni.
L’unione di questi due parametri esprime il livello di padronanza raggiunto
(FLUENCY), cioè la capacità di svolgere il compito richiesto in maniera
accurata, veloce, senza esitazioni od errori, mantenendo queste caratteristiche
stabili nel tempo.
7. Verifica del materiale didattico: gruppo di test
La sperimentazione ha coinvolto un gruppo di undici allievi, selezionati tra il
personale AgustaWestland sulla base delle loro competenze sullo specifico
modello di elicottero. Nel corso di un kick-off meeting, sono stati presentati agli
allievi lo scopo e le modalità di svolgimento del progetto che li avrebbe coinvolti,
inoltre tutti hanno ricevuto le necessarie istruzioni sulle modalità di accesso al
sistema addestrativo e per la fruizione delle lezioni. Il gruppo di test era
caratterizzato da differenti livelli di preparazione sulle materie oggetto delle
lezioni e si è potuto verificare l’efficacia della metodica di insegnamento sia nei
riguardi di coloro che avevano già una sufficiente preparazione che di coloro
che invece non avevano mai avuto nessun tipo di addestramento specifico. Ciò
ha consentito di far emergere la superiorità didattica del metodo del Precision
Teaching, grazie alla misurazione di efficacia svolta su più parametri e alla
precisione che è stato possibile raggiungere nelle rilevazioni dei dati di
prestazione: accuratezza, padronanza e efficienza.
Per ciascuno dei tre parametri dell’apprendimento, il Precision Teaching ha
mostrato un incremento nelle performance, sia degli allievi che disponevano di
una sufficiente preparazione di base, sia degli altri. In particolare per gli allievi
già esperti si è potuto constare il raggiungimento di un elevato livello di Fluency.
Per ciascuno dei parametri considerati, il Precision Teaching mostra un
incremento nelle performance degli allievi perfettamente in linea con i risultati
riportati in tutta la letteratura scientifica, come si evidenzia dalla analisi
comparata tra le curve di apprendimento ottenute e quelle che indicano gli
andamenti teorici previsti con questa metodica (vedi Fig. 2 e Fig. 3).
Dall’analisi delle Celeration Chart è possibile ottenere informazioni anche
sull’efficienza della metodologia: il tempo impiegato dal gruppo-test per
raggiungere un adeguato livello di rapidità e precisione è stato rilevato
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automaticamente e l’analisi dei dati dimostra che già in pochi minuti ciascun
allievo ha ottenuto brillanti risultati di apprendimento.
Fig. 2 - Allievo che possiede poche conoscenze e che migliora la padronanza
(fluency)
Fig. 3 - Allievo che migliora la padronanza e consolida l’apprendimento della
materia
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Sperimentazione dell’utilizzo della metodologia didattica “Precision Teaching” nell’addestramento
dei piloti di elicottero
8. CONCLUSIONI
Tutte le curve di apprendimento sono in linea con le attese e con quanto
previsto dalla letteratura internazionale; tutti i soggetti apprendono il materiale in
tempi molto contenuti e raggiungendo un buon livello di padronanza. Tutti gli
allievi hanno manifestato un vivo interesse per l’iniziativa, segnalando un
crescente coinvolgimento personale nello svolgimento del programma di
addestramento.
Se si calcolasse il rapporto tra tempo necessario all’apprendimento e livello
di efficacia raggiunto con il Precision Teaching (rapporto noto come “tempo
equivalente”), il vantaggio sarebbe assolutamente notevole: grazie al training
con il Precision Teaching si ottiene una padronanza superiore a quella ottenibile
con metodiche tradizionali e quindi, se correttamente applicato anche su altri
temi formativi, consentirebbe certamente un risultato (“teorico”, ben inteso)
migliore rispetto al metodo tradizionale. Il sistema consente una maggiore
efficacia di valutazione dell’apprendimento complessivo rispetto ai classici test
carta e matita.
Il Precision Teaching, infatti, a differenza di qualsiasi altro test, è un training
per così dire auto-garantito e auto-referenziato, poiché “tutti” gli item, decine o
centinaia che siano, vengono sottoposti all’allievo e questi non può mai
proseguire prima che il programma di istruzione e l’analisi delle curve effettuata
dall’istruttore evidenzino l’avvenuto apprendimento di tutto il materiale
predisposto e non solo di un campione di domande (per quanto
rappresentativo).
E’ inoltre evidente che non è più necessario prevedere test di valutazione
iniziale e/o finale poiché tali informazioni sono già presenti all’interno della
Celeration Chart.
Per quanto riguarda l’importanza dei risultati nella formazione di personale
cui sono demandati specifici compiti ed elevati livelli di responsabilità, quale
certamente è il caso della formazione dei piloti di aeromobili, posto che tutti i tre
parametri (accuratezza, padronanza ed efficienza) sono importanti, va
particolarmente sottolineata l’importanza della “padronanza” che il metodo del
Precision Teaching consente di raggiungere, con evidenti ricadute per la
sicurezza.
I principali vantaggi che ne derivano sono: la resistenza all’oblio
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(fondamentale quando una manovra o una procedura non sono di uso
quotidiano) e la prontezza di azione (ugualmente cruciale in gran parte delle
condizioni di emergenza).
9. Bibliografia
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