Il presente lavoro di tesi di dottorato si inserisce nell’ambito della pedagogia speciale, delle neuroscienze cognitive e delle tecnologie educative emergenti, con l’intento di indagare e sviluppare strategie didattiche innovative orientate a un’inclusione scolastica autentica ed efficace. In particolare, la ricerca esplora il potenziale della realtà aumentata (RA) come strumento pedagogico volto a migliorare l’accessibilità, la personalizzazione e l’efficacia dei processi di apprendimento negli studenti con ipovisione lieve, favorendo così un approccio didattico più equo, adattivo e multisensoriale. Obiettivo e Ipotesi di Ricerca: La ricerca si propone di rispondere alla domanda: "In che modo l'utilizzo della realtà aumentata può migliorare i processi di apprendimento degli studenti con ipovisione, con particolare riferimento alla fruibilità e accessibilità, personalizzazione e impatto sull'acquisizione delle informazioni?". L'ipotesi principale è che l'integrazione della RA nella didattica per studenti con ipovisione migliori i processi di apprendimento rispetto alle metodologie tradizionali, promuovendo maggiore autonomia e un'esperienza più accessibile ed efficace. Vengono inoltre esplorate ipotesi secondarie sull'influenza di età, genere e livello scolastico. Metodologia: È stato adottato un disegno sperimentale cross-over intra soggetto, in cui ogni partecipante ha svolto sia la condizione con RA sia quella senza, fungendo da proprio controllo. Il campione di studio era composto da 87 partecipanti maggiorenni (18-30 anni) con diagnosi certificata di ipovisione lieve (3/10 – 5/10), reclutati da contesti scolastici, universitari, formativi. Le due condizioni erano separate da un periodo di washout di sei mesi per ridurre gli effetti di apprendimento residuo. Gli strumenti utilizzati includevano: L'Auditory Stroop Test, sviluppato ad hoc in Python e interamente uditivo, per valutare funzioni esecutive come controllo inibitorio, attenzione selettiva e flessibilità cognitiva. Il Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) per un controllo preliminare delle funzioni mnestiche. La Prova di Apprendimento (PA) del test AMOS, incentrata su un testo di Protostoria dell'Africa, per misurare la comprensione concettuale (vero/falso) e la memorizzazione sequenziale (ordinamento cronologico). La User Engagement Scale (UES) per misurare il coinvolgimento soggettivo (attenzione focalizzata, usabilità percepita, attrattiva estetica, fattore di ricompensa. Modelli 3D in realtà aumentata, sviluppati in HTML/JavaScript (A-Frame, AR.js), esplorabili tramite dispositivi mobili, con alto contrasto visivo e commento sonoro integrato, manipolabili dagli studenti (zoom, rotazione, luce). L'analisi dei dati è stata condotta con il software Jamovi, utilizzando t-test per campioni appaiati per confrontare le prestazioni e ANCOVA per verificare l'influenza di variabili sociodemografiche. Risultati principali: I risultati hanno evidenziato un miglioramento statisticamente significativo nelle prestazioni degli studenti con RA: - Comprensione concettuale: Punteggi significativamente superiori con RA (M=28.1 vs 26.4, p<.001, Cohen’s d=0.59). - Memorizzazione sequenziale: Punteggi significativamente superiori con RA (M=12.1 vs 10.7, p<.001, Cohen’s d=0.53). L'Auditory Stroop Test ha confermato che il campione possedeva risorse cognitive di base adeguate, escludendo bias preesistenti. Il coinvolgimento soggettivo, misurato dalla UES, è aumentato significativamente in tutte le dimensioni nella condizione con RA (tutti i valori p<.001), con differenze più marcate in "Aesthetic Appeal" e "Reward Factor". Ciò suggerisce che la RA non solo migliora la performance, ma rende l'esperienza didattica più gratificante e stimolante. È stato rilevato che l'efficacia della RA non è stata influenzata dall'età, dal genere o dal livello scolastico dei partecipanti, suggerendo una trasversalità e robustezza dell'intervento. Implicazioni: I risultati confermano che la RA è uno strumento pedagogico potente per l'apprendimento personalizzato, interattivo e multisensoriale, in linea con i principi dell'Universal Design for Learning (UDL). Dal punto di vista neuroscientifico, la RA stimola processi cognitivi complessi, coerentemente con i principi di neuroplasticità e teoria del carico cognitivo, potenziando le aree cerebrali coinvolte nell'elaborazione spaziale e nella memoria. La RA agisce come un moltiplicatore di equità educativa, offrendo pari opportunità di successo a studenti con profili diversi. Limiti dello Studio: lo studio presenta limiti legati alla specificità e dimensione del campione (adulti con ipovisione lieve, non generalizzabile ad altre età o gradi di disabilità visiva), alla natura breve e puntiforme dell'intervento (non valuta la durabilità degli effetti nel tempo), e alla necessità di ulteriore standardizzazione e validazione esterna degli strumenti sviluppati ad hoc, come l'Auditory Stroop Test. Prospettive Future: sono prevististudi longitudinali per valutare la durabilità degli effetti, l'ampliamento e diversificazione dei campioni per età, l'esplorazione dell'efficacia della RA in diverse discipline, una più ampia validazione degli strumenti, e l'indagine del ruolo attivo degli insegnanti nella mediazione pedagogica della RA in contesti reali. Conclusioni: La ricerca fornisce evidenze solide e promettenti sull'efficacia della RA nel promuovere l'apprendimento e il coinvolgimento di studenti ipovedenti, posizionando questa tecnologia come una risorsa pedagogica trasformativa e coerente con i principi dell'UDL. Sebbene siano necessari ulteriori approfondimenti, questo lavoro può rappresentare un punto di partenza per ridefinire i paradigmi educativi verso una scuola più inclusiva, equa ed efficace, capace di sfruttare il potenziale della tecnologia al servizio di tutti gli studenti

ARIA - APPRENDIMENTO CON REALTA' AUMENTATA PER L'INCLUSIONE E L'ACCESSIBILITA' DEGLI STUDENTI CON IPOVISIONE.UN APPROCCIO NEUROSCIENTIFICO ALLA DIDATITICA PERSONALIZZATA

LEMBO, LUNA
2026

Abstract

Il presente lavoro di tesi di dottorato si inserisce nell’ambito della pedagogia speciale, delle neuroscienze cognitive e delle tecnologie educative emergenti, con l’intento di indagare e sviluppare strategie didattiche innovative orientate a un’inclusione scolastica autentica ed efficace. In particolare, la ricerca esplora il potenziale della realtà aumentata (RA) come strumento pedagogico volto a migliorare l’accessibilità, la personalizzazione e l’efficacia dei processi di apprendimento negli studenti con ipovisione lieve, favorendo così un approccio didattico più equo, adattivo e multisensoriale. Obiettivo e Ipotesi di Ricerca: La ricerca si propone di rispondere alla domanda: "In che modo l'utilizzo della realtà aumentata può migliorare i processi di apprendimento degli studenti con ipovisione, con particolare riferimento alla fruibilità e accessibilità, personalizzazione e impatto sull'acquisizione delle informazioni?". L'ipotesi principale è che l'integrazione della RA nella didattica per studenti con ipovisione migliori i processi di apprendimento rispetto alle metodologie tradizionali, promuovendo maggiore autonomia e un'esperienza più accessibile ed efficace. Vengono inoltre esplorate ipotesi secondarie sull'influenza di età, genere e livello scolastico. Metodologia: È stato adottato un disegno sperimentale cross-over intra soggetto, in cui ogni partecipante ha svolto sia la condizione con RA sia quella senza, fungendo da proprio controllo. Il campione di studio era composto da 87 partecipanti maggiorenni (18-30 anni) con diagnosi certificata di ipovisione lieve (3/10 – 5/10), reclutati da contesti scolastici, universitari, formativi. Le due condizioni erano separate da un periodo di washout di sei mesi per ridurre gli effetti di apprendimento residuo. Gli strumenti utilizzati includevano: L'Auditory Stroop Test, sviluppato ad hoc in Python e interamente uditivo, per valutare funzioni esecutive come controllo inibitorio, attenzione selettiva e flessibilità cognitiva. Il Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) per un controllo preliminare delle funzioni mnestiche. La Prova di Apprendimento (PA) del test AMOS, incentrata su un testo di Protostoria dell'Africa, per misurare la comprensione concettuale (vero/falso) e la memorizzazione sequenziale (ordinamento cronologico). La User Engagement Scale (UES) per misurare il coinvolgimento soggettivo (attenzione focalizzata, usabilità percepita, attrattiva estetica, fattore di ricompensa. Modelli 3D in realtà aumentata, sviluppati in HTML/JavaScript (A-Frame, AR.js), esplorabili tramite dispositivi mobili, con alto contrasto visivo e commento sonoro integrato, manipolabili dagli studenti (zoom, rotazione, luce). L'analisi dei dati è stata condotta con il software Jamovi, utilizzando t-test per campioni appaiati per confrontare le prestazioni e ANCOVA per verificare l'influenza di variabili sociodemografiche. Risultati principali: I risultati hanno evidenziato un miglioramento statisticamente significativo nelle prestazioni degli studenti con RA: - Comprensione concettuale: Punteggi significativamente superiori con RA (M=28.1 vs 26.4, p<.001, Cohen’s d=0.59). - Memorizzazione sequenziale: Punteggi significativamente superiori con RA (M=12.1 vs 10.7, p<.001, Cohen’s d=0.53). L'Auditory Stroop Test ha confermato che il campione possedeva risorse cognitive di base adeguate, escludendo bias preesistenti. Il coinvolgimento soggettivo, misurato dalla UES, è aumentato significativamente in tutte le dimensioni nella condizione con RA (tutti i valori p<.001), con differenze più marcate in "Aesthetic Appeal" e "Reward Factor". Ciò suggerisce che la RA non solo migliora la performance, ma rende l'esperienza didattica più gratificante e stimolante. È stato rilevato che l'efficacia della RA non è stata influenzata dall'età, dal genere o dal livello scolastico dei partecipanti, suggerendo una trasversalità e robustezza dell'intervento. Implicazioni: I risultati confermano che la RA è uno strumento pedagogico potente per l'apprendimento personalizzato, interattivo e multisensoriale, in linea con i principi dell'Universal Design for Learning (UDL). Dal punto di vista neuroscientifico, la RA stimola processi cognitivi complessi, coerentemente con i principi di neuroplasticità e teoria del carico cognitivo, potenziando le aree cerebrali coinvolte nell'elaborazione spaziale e nella memoria. La RA agisce come un moltiplicatore di equità educativa, offrendo pari opportunità di successo a studenti con profili diversi. Limiti dello Studio: lo studio presenta limiti legati alla specificità e dimensione del campione (adulti con ipovisione lieve, non generalizzabile ad altre età o gradi di disabilità visiva), alla natura breve e puntiforme dell'intervento (non valuta la durabilità degli effetti nel tempo), e alla necessità di ulteriore standardizzazione e validazione esterna degli strumenti sviluppati ad hoc, come l'Auditory Stroop Test. Prospettive Future: sono prevististudi longitudinali per valutare la durabilità degli effetti, l'ampliamento e diversificazione dei campioni per età, l'esplorazione dell'efficacia della RA in diverse discipline, una più ampia validazione degli strumenti, e l'indagine del ruolo attivo degli insegnanti nella mediazione pedagogica della RA in contesti reali. Conclusioni: La ricerca fornisce evidenze solide e promettenti sull'efficacia della RA nel promuovere l'apprendimento e il coinvolgimento di studenti ipovedenti, posizionando questa tecnologia come una risorsa pedagogica trasformativa e coerente con i principi dell'UDL. Sebbene siano necessari ulteriori approfondimenti, questo lavoro può rappresentare un punto di partenza per ridefinire i paradigmi educativi verso una scuola più inclusiva, equa ed efficace, capace di sfruttare il potenziale della tecnologia al servizio di tutti gli studenti
ARIA – Learning with Augmented Reality for the Inclusion and Accessibility of Students with Low Vision. A Neuroscientific Approach to Personalized Teaching.
26-feb-2026
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/358206
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNICUSANO-358206