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Scacchi e ambiti scientifici
Conversazione con Alessandro Dominici
(tratto da un articolo di Uberto Delprato)
I giochi degli scacchi sono sempre stati considerati un ottimo allenamento per “stimolare la mente” nei campi della logica, della matematica e della pianificazione. Oltre a ciò, sono anche un grande stimolo per sviluppare la capacità di adattamento e di resilienza psicologica di fronte alle sconfitte. Alessandro Dominici non è solo il “motore” di Alfiere Bianco e un insegnante di scacchi da più di vent’anni, ma è anche un innovatore nel campo delle applicazioni educative degli scacchi.
Ho avuto l’opportunità di scambiare qualche idea con lui pochi giorni prima dell’inizio della Conferenza Scacchistica di Londra 2023, che si terrà dal 17 al 19 marzo e coinvolgerà molti esperti di scacchi, educazione e ricerca scientifica. Il mio interesse principale riguarda il legame tra gli scacchi e le discipline scientifiche (le cosiddette STEM – Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica).
Sono lieto di condividere con voi alcuni punti interessanti emersi dalla nostra conversazione.
Uberto Delprato (UD): Alessandro, la tua esperienza con i progetti CASTLE e CGS finanziati dal programma ERASMUS+ europeo, insieme al progetto italiano SME “Allena la tua mente”, ti rende la persona ideale per spiegarci il collegamento tra gli scacchi e le discipline STEM. Quali ritieni essere le caratteristiche principali che rendono gli scacchi utili per lo sviluppo intellettuale dei bambini e degli adulti? E perché è particolarmente rilevante nell’ambito STEM?
Alessandro Dominici (AD): Parlando in dettaglio, ho partecipato fino ad oggi a 18 ricerche in Italia ed Europa (a partire dal 2005) sia come coordinatore che come promotore. In quasi tutte queste ricerche abbiamo esaminato l’impatto degli scacchi sulle abilità logico-matematiche e sulla capacità di problem solving, principalmente su bambini di età compresa tra gli 8 e i 10 anni.
Quindi, rispondendo alla tua domanda sull’ambito STEM, credo che fino ad ora le nostre esperienze ci abbiano fornito una risposta chiara riguardo alla M di Matematica. Questo mi sembra già sufficiente per stabilire un collegamento tra gli scacchi e le discipline STEM.
UD: Come ricercatore, mi spinge a chiederti cosa intendi esattamente con “risposta chiara”.
AD: Con “risposta chiara” intendo tre ricerche in cui abbiamo ottenuto risultati significativi. In queste ricerche, abbiamo osservato un miglioramento delle abilità logico-matematiche nei gruppi sperimentali attribuibile all’attività degli scacchi e non al caso.
Mi riferisco agli studi “Scacchi e Apprendimento della Matematica – SAM” (INVALSI 2011) del Prof. Alberto Martini [1], “Il training agli scacchi può migliorare i risultati PISA in matematica?” [2] e “Lo studio degli scacchi nella scuola può migliorare l’abilità matematica? Differenze tra l’addestramento degli insegnanti e la formazione degli insegnanti nelle scuole primarie italiane” [3], entrambi condotti dall’Università degli Studi di Torino nel periodo 2012-2014 sotto la guida dei Proff. Roberto Trinchero e Sala.
In queste ricerche hanno partecipato complessivamente circa 4.000 studenti. Le altre ricerche che abbiamo condotto (ma non menzionate qui) sono considerate “piloti”, con campioni più ridotti e a volte rivolte ad altri temi di studio (come ad esempio la gioco motricità su una scacchiera gigante). Segnalo un video nel quale il prof. Martini spiega chiaramente lo svolgimento della ricerca S.A.M. e le conclusioni finali.
UD: Queste ricerche hanno avuto un notevole successo, come dimostra il lavoro svolto dal Prof. Sala insieme al Prof. Fernand Gobet sulla relazione tra gli scacchi e le capacità di problem-solving matematico [4]. Ma la mia domanda è diretta: cosa stiamo facendo oggi?
AD: Per quanto riguarda le ricerche attualmente in corso, vorrei segnalare il progetto triennale SME (Scacchi Metafora Educativa) relativo all’ambito STEM. I risultati di questo progetto saranno disponibili a ottobre.
Questa ricerca è particolare perché coinvolge anche le scuole medie ed è triennale, con un campione totale di circa 6.500 studenti.
È sicuramente una sfida più impegnativa rispetto alle precedenti, poiché ottenere risultati significativi nell’ambito logico-matematico in tre anni (considerando anche la crisi pandemica e le difficoltà riscontrate nella continuità del trattamento) sarà sicuramente più difficile. Tuttavia, grazie alla grandezza del campione (uno dei più grandi mai visti nel mondo degli Scacchi nelle Scuole fino ad oggi), potremo sperare di ottenere anche risultati positivi più modesti ma comunque significativi per l’esperimento.
Vedremo quali saranno i risultati. Personalmente sono molto curioso di sapere come andrà!
UD: Anche io! Ma raccontami qualcosa dei tuoi nuovi progetti relativi alla conferenza di Londra.
AD: Sempre nell’ambito STEM, vorrei segnalarti un nuovo progetto Erasmus+ che ha appena preso il via: “Introduzione all’Intelligenza Artificiale, alla Programmazione e agli Scacchi per le Scuole Primarie”. Sto collaborando a questo progetto sotto la supervisione di Paolo Sartorelli del Centro Asteria di Milano. Il progetto verrà presentato a breve durante la Conferenza Scacchistica di Londra. È ancora solo un “pilota”, ma ambizioso e attuale! È un “work in progress” 🙂
UD: Un’ultima domanda sul progetto C.A.S.T.L.E., che so essere considerato una “storia di successo” dalla Commissione Europea. È qualcosa di cui dovremmo essere orgogliosi e penso che molti non ne abbiano compreso l’importanza.
AD: Hai ragione, Uberto, ed è sempre un piacere parlarne. Infatti, ho incluso questo progetto nella mia presentazione per Londra. È vero che C.A.S.T.L.E. è stata una delle “Success Stories” riconosciute dalla Commissione Europea all’interno del programma ERASMUS che ha finanziato più di 150.000 progetti nel corso degli anni. Ma ciò che rende C.A.S.T.L.E. davvero speciale è che è l’unico progetto legato agli scacchi ad aver ottenuto questo riconoscimento!
Il video con i sottotitoli in varie lingue è disponibile sul sito web della Commissione Europea.
UD: Grazie mille, Alessandro. Non vedo l’ora di conoscere più dettagli sul tuo intervento alla Conferenza Scacchistica di Londra durante il giorno inaugurale e sul nuovo progetto presentato da Paolo Sartorelli che salirà sul palco sabato 18 marzo. I nostri lettori saranno sicuramente interessati a scoprire quali discussioni si terranno durante la conferenza e quali saranno le conclusioni raggiunte.
Per coloro che sono interessati a questi aspetti degli scacchi, anticiperò che pubblicherò un’altra intervista lunedì prossimo con John Foley, l’organizzatore della Conferenza di Londra. John ha gentilmente accettato di rispondere in particolare a una delle mie domande sull’impatto che i giochi online possono avere sullo sviluppo delle capacità strategiche individuali.
Riferimenti bibliografici:
– Argentin, G., Romano, B., Martini, A. (2012). Giocare a scacchi aiuta a imparare la matematica? Evidenze da una sperimentazione controllata.
“Un nuovo studio condotto in scuole primarie italiane ha esaminato l’effetto dell’addestramento degli scacchi sui punteggi Pisa di matematica. I risultati indicano che l’inserimento degli scacchi nel curriculum scolastico può migliorare le abilità matematiche degli studenti. Lo studio ha coinvolto sia istruttori specializzati che insegnanti addestrati, confrontando i risultati ottenuti da entrambi i gruppi. I risultati dimostrano che entrambi i tipi di addestramento hanno prodotto miglioramenti significativi nelle abilità di problem solving matematico. Queste scoperte sono state confermate da ulteriori studi successivi, che hanno incluso un gruppo di controllo attivo. Questi risultati suggeriscono che l’insegnamento degli scacchi può essere un efficace strumento educativo per migliorare le abilità matematiche degli studenti.”
Coincidenze e curiosità
Le galassie e la rete neurale
In un lato ci sono delle enormi strutture che attraversano lo spazio, collegando le zone più dense dell’universo e formando la base cosmica in cui nascono galassie, stelle e pianeti nel corso di miliardi di anni. Dall’altro lato, ci sono delle reti di filamenti neuronali che costituiscono il cervello umano, con la capacità di ricevere, elaborare e trasmettere impulsi nervosi per facilitare le complesse funzioni cognitive della mente.
A prima vista, l’organizzazione del cosmo e quella delle reti neuronali appaiono estremamente simili. Ma sono veramente così? Questa domanda ha dato vita a una collaborazione insolita tra Franco Vazza, astrofisico dell’Università di Bologna affiliato all’Istituto di radioastronomia dell’Inaf e Alberto Feletti, neurochirurgo dell’Università di Verona. I due ricercatori hanno cercato metodi omogenei per analizzare in modo quantitativo, sia la distribuzione su grande scala della materia nell’universo – il cosiddetto cosmic web – che la struttura della corteccia cerebrale e cerebellare.
I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista Frontiers in Physics, dimostrano come l’organizzazione dei due sistemi presenti effettivamente delle forti somiglianze strutturali, nonostante l’enorme differenza tra le scale coinvolte, di oltre 27 ordini di grandezza. I due autori presenteranno questo lavoro al pubblico venerdì 27 novembre con un seminario in diretta online nell’ambito della Notte Europea dei Ricercatori.
Abbiamo parlato con uno dei due autori, Franco Vazza, un esperto di simulazioni cosmologiche per lo studio della turbolenza e dei campi magnetici nell’universo. Come è nata questa collaborazione tra un astrofisico e un neurochirurgo?
“L’incontro è avvenuto sui banchi di scuola. Eravamo compagni di classe alle elementari a Vittorio Veneto, in provincia di Treviso, ed essendo una cittadina piuttosto piccola abbiamo continuato insieme anche durante le medie e il liceo. Poi abbiamo preso strade completamente diverse: io ho deciso di studiare astrofisica mentre lui si è dedicato alla medicina e alle neuroscienze. Vivendo entrambi fuori dalla città, ci incontravamo solamente quando tornavamo a casa durante le vacanze o altre occasioni. Condividendo interessi simili abbiamo parlato spesso delle sovrapposizioni tra i nostri campi di studio.
Nella letteratura non scientifica si sente spesso che la rete cosmica e quella neuronale sono simili ma queste erano informazioni non quantificate. Ci siamo chiesti se avessimo gli strumenti per verificare concretamente l’esistenza o meno di queste somiglianze. Abbiamo quindi cominciato a collaborare due o tre anni fa in modo informale al principio. Più tardi abbiamo scritto un articolo divulgativo per la rivista Nautilus in inglese e Le Stelle in italiano. Infine abbiamo deciso di fare una valida ricerca peer-reviewed”.
Sappiamo che i risultati mostrano delle similitudini tra i due sistemi ma quali sono le principali differenze?
“L’analisi delle due reti ha dimostrato che entrambe non sono strutture casuali ma hanno una loro organizzazione precisa. Dalle statistiche emerge che questi due sistemi presentano notevoli somiglianze quando li consideriamo in una precisa fascia di scala spaziale. Tuttavia ciò cambia quando valutiamo la loro funzione rispettiva. La rete cosmica organizza il flusso di materia ed energia mentre nella rete neuronale organizza il flusso energetico che ha uno scambio informativo all’interno; da qui è possibile quantificare la memoria delle due reti.
Il Cosmic Web può contenere circa 4 petabyte e mezzo che si traduce nel caso in cui ogni galassia e la sua posizione in 3D vengano utilizzate per registrare un’informazione”.
La capacità di memoria del cervello umano è stata stimata dagli esperti del settore intorno ai 2 petabyte, lo stesso ordine di grandezza della quantità di informazioni contenute nella rete cosmica. In altre parole, se il cervello umano fosse usato come una macchina, potrebbe memorizzare tutte le posizioni di tutte le galassie osservabili nell’universo. Tuttavia, mentre il cervello umano può processare questa informazione in frazioni di secondo grazie alla comunicazione veloce dei segnali elettrici tra i neuroni, la rete cosmica ha una connettività molto più statica a causa della lenta propagazione della luce e della gravità sulle distanze cosmologiche.
Questo studio interdisciplinare tra astrofisica e neuroscienze è stato difficile perché ha richiesto un approccio omogeneo che potesse essere compreso da entrambe le comunità scientifiche. L’articolo è stato pubblicato su Frontiers in Physics perché era l’unica rivista con una sezione interdisciplinare che poteva garantire referee competenti in entrambi i campi.
Il messaggio principale che gli autori vogliono trasmettere è che esiste una vasta letteratura sull’analisi delle reti complesse in diversi ambienti scientifici che potrebbero essere condivisi e utilizzati per trarre profitto dalle due comunità scientifiche. Inoltre, questo studio ha permesso agli autori di apprendere nuove tecniche per l’analisi della connettività nelle loro simulazioni cosmologiche e di scoprire nuovi linguaggi teorici per descrivere fenomeni cosmo-logici basati sulle reti e sui nodi. Infine, gli autori ritengono che questo studio sia solo il primo passo verso ulteriori approfondimenti sulla similarità tra le reti complesse in natura, anche se generate da leggi fisiche completamente diverse.
Confrontare le reti naturali con il cervello potrebbe sembrare un argomento spinoso, ma nonostante i meccanismi e le componenti di materia siano differenti, è possibile che entrambi si basino su una logica fondamentale simile. Ad esempio, la fisica che descrive la turbolenza in un fluido è identica sia quando si agita il cucchiaino in una tazza di caffè che quando il plasma all’interno di due ammassi di galassie si mescola. In entrambi i casi, vi sono interazioni e componenti diverse, ma la logica che guida l’evoluzione del fluido e come trasmette l’energia da una scala all’altra è la stessa. L’analisi delle reti sia naturali che umane potrebbe evolvere con logiche simili che possono essere studiate tramite l’approccio riduzionista possibile. Questo può stimolare il settore dell’analisi delle reti, che sta già registrando una forte espansione. Tuttavia, non dobbiamo confondere le reti naturali con elementi pensanti o come parte del nostro cervello; sono solo entità che evolvono con logiche comuni, basate su leggi fisiche diverse.
Il 2023 della FSI
RACCONTATO IN UN FILMATO
Quello che si sta per chiudere è stato un anno davvero straordinario per la Federazione Scacchistica Italiana, con tre Mondiali e un Europeo ospitati in casa, il record storico di tesseramenti, e tanti buoni risultati agonistici dei nostri giocatori di punta. Lo abbiamo riassunto in un filmato di circa dieci minuti, che è stato proiettato per la prima volta a Brescia, al Gala degli scacchi, in occasione della consegna delle Benemerenze. Si parte con il Campionato italiano del 2022, e si chiude con il terzo posto di Nicolas Perossa ai Mondiali juniores, senza citare, ovviamente, l’esito dei Campionati 2023, che dovevano ancora concludersi.
Lo proponiamo anche a voi, eccolo: