Capitolo 1
Introduzione alle applicazioni didattiche per bambini basate
sulla narrazione.
Ci occupiamo del software per l'apprendimento mirato allo sviluppo del senso narrativo e alla rielaborazione critica di argomenti didattici. La ricerca in questo ambito è spinta dalla convinzione che queste applicazioni possano costituire un supporto fondamentale nelle attività di insegnamento. La narrazione in sé coinvolge il soggetto, facendolo sentire immerso in una realtà immaginaria. Il software di supporto a questa attività può aumentare il senso d’immersione dell’utente facendo uso di scenari virtuali e multimediali. Scenari narrativi possono essere creati affinché abbiano un effetto didattico rilevante. In quanto attori di una storia, i bambini hanno un ruolo attivo e centrale poiché loro stessi sono i protagonisti della narrazione in corso. L’interazione dei bambini tra loro durante una recita li coinvolge e li immerge pienamente nel contesto narrativo aumentando la loro capacità di apprendimento. Queste considerazioni sono in piena linea con l'idea dell'apprendimento costruttivista di Papert secondo cui una buona pratica di apprendimento è quella che ha un senso di per sé, al di là della materia d’insegnamento. La narrazione impegna il soggetto in un attività di problem-solving tipico del costruttivismo che in questo contesto assume la forma dell’invenzione di una storia con un certo significato narrativo.
Un intento comune dei ricercatori in questo ambito, è la volontà di fornire attraverso il software un supporto alla creazione delle storie. Il supporto fornito può partire da un semplice meccanismo per rappresentare e conservare attraverso il software una storia, fino all’implementazione di algoritmi per generarle automaticamente. A tal fine viene fatto uno studio sulla morfologia delle fiabe, in modo tale da costruirne un modello che possa essere rappresentato in maniera computerizzata. Si tratta quindi di individuare delle unità che siano componibili, al fine di costruire dei mondi, degli “story spaces” - [9], pag 1- che possano coinvolgere l'utente. Allo stesso tempo, è necessario garantire che questa composizione generi una storia coerente e rilevante dal punto di vista semantico.
Per comprendere come questo modello venga costruito, è utile considerare il lavoro dello psicologo e pedagogista Jerome Bruner, il quale ha elaborato una sintesi delle proprietà principali delle narrazioni. La caratteristica che in questo contesto ci interessa di più, tra quelle individuate da Bruner, è la scomposizione pentadica delle storie - [7], pag 4. Tale proprietà ci permette di considerare qualsiasi storia come una sequenza discreta di situazioni, ognuna composta da cinque elementi: gli attori, le azioni, lo scopo, gli scenari e gli strumenti. All'interno di un particolare scenario, l'attore compie delle azioni per raggiungere uno scopo servendosi di strumenti appropriati. La scomposizione pentadica può essere usata quindi come punto di partenza per modellare lo spazio
delle storie. Ogni elemento della scomposizione pentadica, può essere considerato come un tipo che modella una particolare proprietà della trama di una narrazione. Possiamo considerare queste cinque proprietà come le entità fondamentali del dominio che stiamo trattando.
Attualmente la strada più battuta dai centri di ricerca nella rappresentazione di una storia, è quella dei metadati. Si immagini di avere dei metadati che possano definire in maniera formale ogni elemento della scomposizione pentadica. Considerando il Extensible Markup Language (XML), si può pensare di avere i seguenti elementi:
< scenario > <attore> < scopo > < azione > < strumento > < /strumento > </ azione > < /scopo > </attore> < /scenario >
Attraverso questi cinque elementi, possiamo modellare gli aspetti generali di una trama. Nell'intento però di avere un metalinguaggio che possa essere più espressivo bisogna scendere a un livello di dettaglio migliore.
A tale proposito, si ricorre al lavoro compiuto da Vladimir Propp, che analizzò la morfologia delle fiabe russe. Tale studio portò alla suddivisione delle favole in unità narrative che erano comuni al gran numero di storie da lui analizzate. Per quanto riguarda i personaggi ad esempio, Propp ne individuò otto tipi specifici, che ricorrono di frequente:
1. l'eroe e/o vittima del cattivo, che alla fine trionfa. 2. il cattivo, che l'eroe dovrà sconfiggere.
3. il mentore, che prepara l'eroe alla lotta, o gli offre un modo per sconfiggere l'avversario attraverso un consiglio oppure uno strumento magico.
4. l'aiutante, che aiuta l'eroe al fine di portare a termine il suo compito. 5. la principessa, che diventerà moglie dell'eroe.
6. il padre della principessa, vittima o usurpatore che sia.
7. il mittente, colui che spinge l'eroe a partire per la sua missione . 8. l'anti-eroe, colui che tenta di usurpare al vero eroe il suo ruolo.
Propp notò che ogni personaggio delle fiabe russe che egli ha analizzò, poteva essere classificato in una di queste categorie. Facendo uso di questa classificazione si può riuscire ad immaginare una buona varietà di storie, per lo meno il centinaio di fiabe che Propp analizzò per arrivare a queste conclusioni.
L'analisi di Propp evidentemente funziona e viene riferita molto spesso nella progettazione dei software di narrazione, in quanto un sistema creato su questa analisi del dominio, offre un modello mentale ai bambini che corrisponde alle conoscenze di base già di loro possesso. Ogni personaggio,
Ciò risulta essere il primo solido e consistente sostegno per creare delle storie rilevanti dal punto di vista narrativo.
1.1
Teatrix
Una delle applicazioni più interessanti, che fa uso della teoria di Propp è Teatrix [12]. Teatrix è un applicazione, peer to peer, che implementa un metodo collaborativo per creare e recitare una storia. L'applicazione fa uso della grafica 3D e di interfacce disegnate in maniera tale da essere facili da usare e attraenti per bambini. Gli utenti target di questa applicazione sono di età compresa tra i 7 e i 9 anni e usano l’applicazione attraverso dei terminali collegati in rete LAN.
Con Teatrix, i bambini creano un personaggio scegliendo uno dei ruoli appartenenti alla classificazione di Propp. Al ruolo, associano poi un attore, ossia un personaggio virtuale tra quelli disponibili nell'applicazione. L'attore è solo la rappresentazione grafica del personaggio nell'ambiente 3D.
Successivamente, i bambini possono incominciare la narrazione di una storia. La trama non viene scritta anticipatamente ma emerge durante la performance attraverso le azioni svolte dai personaggi. Ogni bambino anima il suo attore e lo fa agire in funzione del ruolo prescelto in precedenza. L'applicazione prevede anche personaggi animati dal sistema. Questi sono degli agenti intelligenti che agiscono in funzione del loro ruolo, con gli altri attori animati dai bambini.
Gli attori agiscono in un ambiente 3D, che offre la possibilità ai bambini di esplorare lo scenario corrente. Quindi lo stage virtuale dentro cui si svolge la narrazione è composto da una serie di ambienti – spatial locations [12], pag 3 – diversi uniti insieme, da porte o exits attraverso le quali i personaggi passano dall'uno all'altro.
Figura 1 A sinistra la finestra per comporre un percorso tra le scene previste. Ogni scena ha quattro uscite che possono essere collegate ad altrettante scene. A destra due personaggi durante la narrazione.
Questi ambienti costituiscono le scene della storia. In questa maniera, le scene non sono una sequenza lineare di ambientazioni ma compongono un grafo di possibilità diverse.
Ogni personaggio è presente in ogni istante in un solo scenario e può vedere solo i personaggi presenti nello stesso. Ogni scena è composta da delle entità grafiche che formano una gerarchia come nel diagramma delle classi in figura 2.
Figura 2 Gerarchia delle entità grafiche di Teatrix.
Alla classe delle entità animate Animated, fanno parte gli attori di Teatrix mentre in quelle inanimate sono presenti sia gli oggetti utilizzabili come strumento per attuare uno scopo (vedi scomposizione pentadica) sia degli oggetti che possono essere inseriti nelle scene come elementi decorativi.
Fino a quanto detto finora, il supporto che l'applicazione dà alla creazione della storia è limitato alla scelta del tipo di ruolo che un personaggio ha in quella storia. Questa informazione è utile all'applicazione per animare gli agenti guidati dal sistema, in modo tale che ogni azione di questi agenti sia indirizzata verso il personaggio che deve contrastare quella azione. Allo stesso tempo, dal punto di vista del bambino, sapere che il suo ruolo è quello del cattivo o dell'eroe, è una consapevolezza utile perché attraverso essa, egli sa come comportarsi.
Gli stessi sviluppatori di Teatrix, hanno proposto un architettura capace di supportare maggiormente i bambini nella creazione di una storia. Questa architettura si chiama Support And Guidance Architecture (SAGA) – [8] – e si basa ancora una volta sul lavoro di Vladimir Propp. Secondo Propp, anche la trama delle fiabe che ha analizzato, hanno degli elementi ripetitivi: la trama presenta una struttura composta da un insieme di unità narrative o funzioni che fotografano la storia in un particolare momento. Queste unità narrative sono da intendersi come la descrizione di una azione compiuta da un personaggio e allo stesso tempo l'effetto che questa azione ha sulla storia. Ad esempio:
• l'allontanamento: ad esempio l'abbandono dell'eroe da casa o dalla patria
• la mancanza
• il danneggiamento:
• il divieto e l'ordine: come il divieto di andare o rimanere in un posto. • il divieto infranto e/o l'ingresso del cattivo
• il conseguimento del mezzo magico
• l'impresa o il compito difficile • le prove da superare
• la lotta fra l'eroe e il cattivo
• la punizione del cattivo • le nozze dell'eroe e il premio
funzioni tali che è possibile descrivere ciascuna trama attraverso esse. Questo significa aver individuato gli elementi necessari per costruire la trama di una favola a partire da poche informazioni di base. Considerando come queste funzioni, sono interconnesse e dipendenti tra loro, è possibile pensare ad un algoritmo che possa generare una storia in maniera automatica.
In SAGA ad esempio, ogni unità narrativa viene rappresentata attraverso dei meta dati XML che incapsulano l'informazione in parte presente in maniera built-in nel sistema ed in parte proveniente dagli input dell’utente. Nell'esempio che segue, vediamo come i nodi violationFunction e firstVillainApperearanceFunction modellano la funzione di divieto infranto e l'ingresso del cattivo nella storia:
<violationFunction>
<text> Ora che era diventata grande ma era rimasta senza nessuno al mondo,
lei pensava di voler esplorare la</text> <sceneName>foresta</sceneName>
<text>per trovare il lago incantato. Se avesse trovato il lago, avrebbe potuto
trovare il tesoro e avere i
soldi necessari per trovare i suoi genitori
</text>
</violationFunction>
<firstVillainApperearanceFunction> <text> Nella </text>
<sceneName>foresta</sceneName>
<text>viveva un orribile e spaventoso</text> <villainType> lupo </villainType>
<text> che si chiamava </text>
<villainName> Herman </villainName>
<text> ed era il guardiano del lago incantato </text> </firstVillainApperearanceFunction>
In questo template i parametri scelti dai bambini sono villainName, il nome del personaggio cattivo, villainType, il tipo dell'attore inteso come aspetto grafico che in questo caso è un lupo, e sceneName, il nome della scena.
Nella figura 3 possiamo vedere l'architettura di SAGA e attraverso essa capire come viene gestita questa informazione.
Lo scriptWriter ha il compito di costruire la situazione iniziale della storia in base agli elementi scelti dai bambini tra una serie di funzioni di Propp associate ad un ruolo prescelto. Lo scriptWriter contiene al suo interno una serie di situazioni iniziali memorizzate come template XML, e sceglie quello che nel miglior modo corrisponde alle informazioni iniziali inserite dagli utenti.
La storia evolve ogni volta che un personaggio compie un'azione ossia una delle funzioni di Propp applicabili in quella situazione. Il compito del Narrative Guidance Engine (vedi fig 3) è di generare tutte le differenti possibilità di evoluzione della storia. Questo, avviene considerando quali funzioni di Propp possono essere invocate dagli altri personaggi in risposta all'azione appena compiuta. Quindi viene generato il codice xml che riesce a soddisfare al meglio la necessità di creare una storia coerente e che vada verso una conclusione sensata. A tal fine, gli sviluppatori di SAGA hanno definito una funzione di valutazione che viene quindi invocata congiuntamente ad ogni azione compiuta e permette di scegliere il percorso migliore attraverso lo spazio delle storie. L’attuazione del piano scelto attraverso la funzione di valutazione, avviene facendo svolgere in taluni casi l’azione agli attori controllati dal sistema. Negli altri casi, può succedere che il sistema si aspetta che l’azione venga compiuta da un attore controllato da un utente. Se l’utente non agisce come previsto, SAGA interviene tramite il Director Agent e il Reflection Engine.
Il Director Agent è il componente che decide quando è necessario aiutare i bambini. Questo caso avviene quando un bambino agisce in maniera non coerente al ruolo che il suo attore sta svolgendo nella storia. Attraverso il Reflection Engine e su richiesta del Director Agent, SAGA genera una domanda in formato testuale che viene visualizzata attraverso le interfacce di Teatrix. L'obiettivo del Reflection Engine è di far riflettere i bambini sull’azione appena compiuta, in funzione della storia e dei ruoli. Quindi, malgrado i bambini siano liberi di scegliere quale azione compiere, lo sviluppo della storia è influenzato da SAGA in maniera sia diretta che indiretta. Infatti, SAGA solleva un momento di riflessione nel momento in cui un attore non compie l'azione generata dal
Narrative Guidance Engine, influenzando in maniera diretta lo sviluppo della storia. In maniera
indiretta invece, SAGA può introdurre personaggi nuovi, non scelti direttamente dai bambini, al fine di aumentare la coerenza della trama in corso.
SAGA quindi costruisce virtualmente un grafo in cui ogni nodo è una possibile situazione che la trama può raggiungere. Le situazioni possibili sono le funzioni di Propp, e ogni arco è una possibile transizione verso una funzione successiva. La scelta dell'arco da percorrere dipende dalle azioni del personaggi e quindi dai bambini. Concettualmente, il grafo è fortemente connesso ma le regole imposte dalle funzioni di Propp determinano quali archi devono essere potati al fine di avere un insieme di transizioni possibili che possa garantire la coerenza della storia. Il grafo generato da SAGA non deve essere confuso con quello delle scene, creato dai bambini prima che inizi la performance. Le scene fungono solo da ambientazioni e non rappresentano un vincolo che influenza la generazione della storia.
1.2
Generare la trama di una storia con OWL
Il dipartimento di informatica di Madrid [1], propone un approccio semantico per la generazione di storie in formato testuale. Si tratta di applicare le tecniche che si usano per il web semantico basate sul Web Ontology Language, OWL.
Programmare con OWL significa suddividere le entità del dominio, cioè ciò che esiste nel mondo da modellare, in categorie dette ontologie attraverso l'uso di metadati.
Le ontologie contengono la definizione di classi di oggetti, le associazioni che intercorrono tra le classi, e le istanze delle classi.
Le ontologie per la generazione automatica di storie, sono state sviluppate applicando il linguaggio OWL DL alla morfologia delle storie individuata da Propp.
Le ontologie modellano i concetti di ruolo del personaggio e di funzione. In più vi è stata aggiunta informazione addizionale per modellare molti altri dettagli riguardanti i personaggi e le ambientazioni. E' infatti possibile specificare se la favola si svolge all'esterno o al chiuso o in campagna etc. Per fare ciò l'ontologia proposta classifica una serie di ambienti in base a queste caratteristiche.
I personaggi sono classificati in base alle relazioni che hanno con gli altri personaggi (importante per modellare il fatto che il cattivo è sempre connesso con l'eroe) e anche per gli oggetti che può possedere, per l’età, per il sesso e in base all'aspetto in cui egli appare. Questi dettagli addizionali aumentano il fascino e la bellezza della storia generata.
Ogni insieme, costituito da istanze delle classi, che soddisfa le proprietà e le associazioni delle ontologie, è una possibile trama di una storia generabile attraverso il sistema proposto. Nell'ontologia sono state istanziate alcune decine di favole analizzate da Propp. Il sistema restituisce quindi una composizione di queste favole componendo le varie funzioni richieste dall’utente in modo che venga rispettata l'ontologia.
Similmente a quanto avviene in SAGA, il motore di generazione viene interrogato attraverso una query che contiene alcuni parametri iniziali. La query contiene i nomi e i ruoli dei personaggi, i luoghi dove si svolge la storia e le funzioni di Propp usate da un particolare personaggio. Il motore di generazione, assume di default che debba essere presente un personaggio con il ruolo dell'eroe e un personaggio con il ruolo di cattivo in quanto sono imprescindibili da qualunque tipo di fiaba. La query viene computata confrontando la richiesta alle istanze presenti nell'ontologie. Quindi il sistema restituisce un template che più corrisponde alla query. Ad esempio, se la query riguarda la storia di una principessa, in cui occorre:
1. divieto infranto (Interdiction violated) 2. danneggiamento (Kidnapping)
3. prova da superare (Test of the hero) 4. lotta tra il cattivo e l'eroe ( Competition ) allora il sistema restituirà la trama seguente:
La strega Babayaga e il cigno cattivo.
Initial situation (una bambina e il piccolo fratello). Interdiction ( non andare fuori! ), Interdiction violated, Kidnapping (il gigno cattura il bambino e lo porta nella tana della strega), Competition (la bambina affronta la strega), Victory, Release from captivity, Test of hero (la bambina sconfigge la strega. Il bamino è libero. il cigno insegue il bambino),Sustained ordeal ( il bambino sfugge al cigno ), Return.
1.3 Applicazione correlate
1.3.1 Virtual Puppet Theater
Questa applicazione ha lo scopo di indagare sulle possibilità didattiche del teatro attraverso gli ambienti virtuali. I bambini di età inferiore ai 10 anni sono gli utenti a cui è rivolto questo software. Gli utenti interagiscono con degli attori virtuali in un ambiente 3D e apprendono come le loro azioni possono influenzare il comportamento di altri individui, intenti a perseguire uno scopo contrastante.
L'applicazione presenta lo scenario di una fattoria in cui i bambini possono svolgere due compiti: aiutare un contadino a far rientrare una mucca nel suo recinto oppure aiutare la mucca a scappare dal contadino. L'applicazione viene usata probabilmente da un solo bambino alla volta che ha una visione in prima persona del mondo virtuale. Il bambino si mostra attraverso un avatar che viene percepito dagli altri due personaggi, ed ha le sembianze di una pecora nera. I personaggi sono caratterizzati da una serie di animazioni che ne rappresentano lo stato d'animo. Queste animazioni dipendono dal susseguirsi degli eventi e dalle azioni del bambino. Gli stati d'animo del contadino e della mucca sono inoltre sottolineati ricorrendo alla visualizzazione di oggetti che esprimono la loro volontà. Quando il gioco incomincia, i bambini possono scegliere quale ruolo svolgere ed usare la loro personale attitudine caratteriale per portare avanti il compito prescelto. In questa maniera, ogni prova diventa scenario di storie improvvisate da parte degli utenti e di possibili comportamenti emergenti da parte dei personaggi virtuali.
Figura 4 Uno screenshoot dell'applicazione mentre si vede il contadino arrabbiato con la mucca che rifiuta di rientrare nel recinto.
Il software è scritto in Java e in C++ per una macchina SGI O2 . L'interfaccia e l'intelligenza artificiale dei personaggi è scritta in Java. La grafica è invece scritta in C++.
1.3.2 Virtual Puppeteers
Virtual Puppeteers è un ambiente in cui i bambini lavorano insieme per realizzare piccole storie animate. L'applicazione è basata sulla piattaforma Macromedia Director e prevede sostanzialmente due fasi: la prima fase è di authoring, ossia ogni bambino lavora da solo alla creazione del proprio personaggio e alla colorazione della scenografia; la seconda fase prevede una collaborazione per mettere in atto la scena, ossia i bambini muovono i loro personaggi e recitano le loro battute al microfono collegato al terminale. L'audio attraverso il microfono viene registrato ma non inviato agli altri client a differenza dei movimenti dei personaggi che oltre ad essere memorizzati vengono trasmessi a tutti gli altri terminali. La registrazione dell'audio e delle azioni dei personaggi permettere ai bambini di rivedere in un secondo momento la loro performance, magari dopo che esse siano state montate da utenti specializzati. L'applicazione permette ai bambini di creare dei personaggi 3D a partire da una forma di base generata dal sistema che può essere deformata a piacimento (figura 5). I bambini quindi, hanno a disposizione una serie di strumenti per modellare il personaggio di base che è composto da sei semplici forme pseudo circolari rappresentanti le braccia, le gambe la testa ed il corpo. Il personaggio può essere allungato, schiacciato e colorato secondo la fantasia dell'utente. I bambini possono inoltre ruotare il personaggio in modo da osservarlo da tutti i punti di vista. La piattoforma con cui l'applicazione è stata sviluppata, permette infatti di modellare oggetti in tre dimensioni.
Figura 5 Il personaggio template, prima che venga modificato dagli utenti
Come si vede nella figura 5, il personaggio viene presentato in un ambiente che simula uno spazio 3D. Sulla destra della figura, si vedono dei bottoni che si aprono come dei cassetti e al loro interno sono presenti tutti gli strumenti a disposizione degli utenti. I bambini possono inoltre modificare la scenografia su cui animeranno i loro personaggi. Il palcoscenico infatti è un ambiente virtuale formato da quattro mura che possono essere colorate a piacimento dai bambini.
I bambini quindi recitano la loro storia usando i personaggi e lo scenario che hanno creato precedentemente. L'applicazione non da alcun supporto per la stesura del copione della storia e
quindi la recita viene lasciata alla capacità di improvvisazione degli utenti. L'applicazione è fatta per essere usata da tanti utenti con terminali collegati insieme nella stessa stanza, in quanto non vi è comunicazione in audio conferenza.
1. 4
Conclusioni sul capitolo introduttivo
Ciò che emerge da questa panoramica sulle applicazioni più interessanti, è la tendenza di creare sistemi in grado di intrattenere al meglio gli utenti, in modo che l'esperienza svolta col software possa essere piacevole e divertente. Allo stesso tempo, è forte la volontà di mantenere sempre al primo posto il ruolo attivo dell'utente che deve essere in ogni momento l'artefice degli eventi. Questa tesi si prefigge di realizzare un architettura sulla quale porre le basi di un applicativo che possa aumentare le possibilità del teatrino dei burattini tradizionale. Quindi l'intento è di potenziare il teatrino facendo uso della collaborazione remota tra bambini. Per fare ciò, Teatrino si avvale dell'audio conferenza, con la quale fa aumentare il senso di presenza dell'utente remoto nel gruppo. Quindi sono i bambini stessi che animano e danno voce a tutti i personaggi, partecipando ad una vera e propria recita. Il testo della storia viene scritto in una fase preliminare e può essere letto dai bambini tramite l'applicazione stessa. La scelta degli attori e delle scenografie presenti nel sistema per rappresentare i personaggi e le ambientazioni, deve essere anch'essa un'operazione svolta dai bambini. In questa maniera, crediamo sia possibile sviluppare un buon software di supporto a questo aspetto molto interessante della didattica basato sulla recitazione.
Ad ogni modo, uno strumento che possa mettere in comunicazione utenti a distanza, facendoli interagire insieme rappresenta uno scambio di idee che è fondamentale nella crescita dei soggetti.
