4  Abilità multiple e modelli gerarchici

Nessuno ha mai seriamente negato la positive manifold. Ciò che molti hanno negato è che la spiegazione migliore sia un fattore generale. Le prove correlano, sostengono, perché si sovrappongono: ruotare mentalmente una figura richiede anche memoria di lavoro, che a sua volta richiede velocità di elaborazione. Oppure perché l’intelligenza misurata dai test è solo una fra molte intelligenze. Oppure, in alcune teorie recenti, perché le abilità si sostengono a vicenda durante lo sviluppo.

Questo capitolo segue la storia delle alternative al fattore unico. Non è un catalogo: ogni teoria va giudicata per ciò che ha spiegato e per l’evidenza che la sostiene. Alcune hanno fallito in modo utile, altre hanno avuto più fortuna nelle aule che nei dati. Il punto d’arrivo è il modello gerarchico, oggi la sintesi più accreditata. Una sintesi che però non ha chiuso del tutto il contrasto di fondo: conta di più l’abilità generale o le abilità specifiche?

4.1 Thurstone e le abilità mentali primarie

Negli anni Trenta Louis Thurstone osservò che molti test dell’epoca erano impuri. Voti scolastici, problemi aritmetici, memoria di parole, completamento di sequenze numeriche: ciascuno mescolava diverse competenze mentali. Forse, pensò, g era un’illusione. I test sembravano diversi, ma chiamavano in causa sempre le stesse capacità di base, e per questo correlavano.

Nel 1938 propose una teoria radicalmente multicomponenziale. Il comportamento intelligente dipenderebbe da un insieme di abilità mentali primarie, teoricamente indipendenti (Thurstone, 1938). Fra queste c’erano la comprensione verbale, la fluenza verbale, il ragionamento induttivo, il calcolo numerico, la visualizzazione spaziale, la memoria e la velocità percettiva. Se si fossero costruiti test puri di ciascuna abilità, questi non sarebbero stati correlati.

Thurstone costruì quei test e affinò le tecniche dell’analisi fattoriale per analizzarli. Il risultato fu un fallimento utile: le abilità primarie risultavano correlate fra loro. Thurstone stesso finì per ammettere un fattore generale di ordine superiore. La sua teoria non è più attuale, ma ha lasciato due eredità: test di abilità specifiche ancora usati nella ricerca e l’idea che fra il fattore generale e le singole prove esista un livello intermedio.

4.2 Sternberg e Gardner: allargare il concetto

Una seconda famiglia di teorie non contesta tanto la struttura statistica quanto l’ampiezza del concetto. Robert Sternberg ha proposto una teoria triarchica con tre forme di pensiero intelligente (Sternberg, 1985). L’intelligenza analitica corrisponde grosso modo a ciò che misurano i test. L’intelligenza pratica è la capacità di adattarsi alle richieste quotidiane usando al momento giusto ciò che si è appreso. L’intelligenza creativa è la capacità di trovare soluzioni nuove.

L’enfasi sul comportamento nei contesti reali è condivisibile. Il problema è la misura. L’intelligenza analitica si misura bene ed è un ottimo predittore degli apprendimenti e un buon predittore del successo lavorativo. Le misure di intelligenza pratica e creativa si sono rivelate più difficili da costruire e, quando funzionano, correlano con l’abilità generale più di quanto la teoria preveda.

Howard Gardner ha proposto le intelligenze multiple: linguistica, logico-matematica, spaziale, musicale, corporeo-cinestesica, interpersonale, intrapersonale, a cui ne ha poi aggiunte altre (Gardner, 1983). I criteri per riconoscere un’intelligenza erano ambiziosi: basi neurobiologiche localizzabili, operazioni cognitive dedicate, una storia evolutiva plausibile, uno sviluppo descrivibile, l’esistenza di talenti o deficit selettivi. Ogni persona avrebbe una combinazione unica di intelligenze.

La teoria è molto popolare in ambito educativo. Il suo sostegno empirico è scarso. Gardner non ha sviluppato misure standardizzate delle sue intelligenze, e quando altri ricercatori le hanno costruite hanno trovato che le prove delle intelligenze più «cognitive» correlano fra loro e con g, mentre quelle musicale e corporea dipendono in parte da abilità non cognitive (Visser et al., 2006; Waterhouse, 2006). Le intelligenze multiple, poi, non hanno tutte la stessa importanza. Una scarsa abilità musicale o corporeo-cinestesica pesa poco nella vita quotidiana; una scarsa abilità logico-matematica è spesso parte di una disabilità intellettiva. Chiamare tutto «intelligenza» rende l’etichetta più inclusiva e meno informativa.

C’è poi un problema di numero. Joy Guilford arrivò a ipotizzare oltre cento abilità distinte, poi quasi duecento (Guilford, 1967). Come ha osservato Alan Kaufman, se un’abilità sola era troppo poco, centoventi sono troppe (Kaufman, 2009).

4.3 Intelligenza fluida e cristallizzata

Una distinzione proposta da Raymond Cattell ha avuto invece un successo duraturo, perché poggia su dati solidi (Cattell, 1963).

L’intelligenza fluida (Gf) è la capacità di ragionare su problemi nuovi, indipendentemente dall’istruzione, ricavando regolarità da stimoli mai visti. Si misura preferibilmente con prove non verbali, come le matrici. L’intelligenza cristallizzata (Gc) è l’insieme delle conoscenze e delle strategie acquisite, insieme alla capacità di usarle quando servono. Dipende molto dall’istruzione e si misura soprattutto con prove verbali, come il vocabolario o le domande di cultura generale.

Le due forme sono fortemente correlate. Si distinguono soprattutto per il modo in cui cambiano nel corso della vita (Figura 4.1). L’intelligenza fluida cresce rapidamente durante lo sviluppo, raggiunge il massimo nella giovane età adulta e poi declina insieme alle abilità neurocognitive generali. L’intelligenza cristallizzata continua a crescere a lungo e può aumentare anche in età avanzata, finché si accumulano esperienze (McArdle et al., 2002).

Tre curve in funzione dell'età, da 3 a 70 anni, in unità di età mentale da 5 a 20. Partono tutte intorno a 5. L'intelligenza fluida, misurata per esempio con le matrici, cresce rapidamente fino a circa 15 verso i 16 anni e poi scende fino a circa 9 a 70 anni. L'intelligenza cristallizzata, misurata per esempio con il vocabolario, cresce più lentamente fino a circa 19 verso i 55 anni e resta alta. I punteggi ai test tradizionali stanno in mezzo e restano quasi stabili intorno a 14-15 nell'età adulta.
Figura 4.1: Andamento dell’intelligenza fluida, dell’intelligenza cristallizzata e dei punteggi ai test tradizionali, che le mescolano, nel corso della vita, in unità di età mentale. Curve schematiche ridisegnate dal grafico di Cattell (1987), con le tendenze confermate da McArdle et al. (2002); non sono dati osservati.

Le due forme interagiscono. Una pera e un fungo pesano insieme 200 grammi, la pera e una cipolla 240, la cipolla e il fungo 110: quanto pesano tutti e tre (Figura 4.2)? Chi non ha mai visto un sistema di equazioni può arrivare alla soluzione per tentativi, con un notevole impegno di intelligenza fluida. Chi lo riconosce come X + Y = 200, X + Z = 240, Z + Y = 110 somma le tre equazioni, ottiene 2(X + Y + Z) = 550 e risponde 275 grammi in due passaggi. L’apprendimento fornisce strategie e strutture concettuali, cioè intelligenza cristallizzata, che rendono facili problemi che la sola intelligenza fluida affronterebbe con fatica.

Quattro bilance. Sulla prima pera e fungo, 200 grammi; sulla seconda pera e cipolla, 240 grammi; sulla terza cipolla e fungo, 110 grammi; sulla quarta pera, cipolla e fungo, con un punto interrogativo. Una freccia porta al sistema di equazioni X più Y uguale 200, X più Z uguale 240, Z più Y uguale 110, con X pera, Y fungo, Z cipolla.
Figura 4.2: Lo stesso problema in due forme. Le pesate di tre oggetti a coppie si possono affrontare per tentativi, con la sola intelligenza fluida, oppure riconoscendovi un sistema di equazioni, una struttura appresa che rende la soluzione immediata.

Secondo la teoria dell’investimento di Cattell, l’intelligenza fluida emerge per prima e fornisce la capacità con cui, nel tempo, si costruisce quella cristallizzata.

Cattell non pensava davvero a due intelligenze separate: era sostanzialmente un unitarista, e considerava Gf e Gc due modi in cui la stessa capacità si esprime. La sua distinzione ha però aperto la strada al passaggio dall’unitarismo iniziale al modello gerarchico.

4.4 La sintesi gerarchica

Il fallimento di Thurstone conteneva un’informazione preziosa. Prove del tutto diverse continuano a correlare, ma prove che coinvolgono materiale o processi simili correlano di più: verbale con verbale, spaziale con spaziale, memoria con memoria. Lo schema richiede almeno tre livelli: un fattore generale; fattori di dominio, che raggruppano prove simili; componenti specifiche di ogni prova.

Riprendiamo l’esempio sportivo del capitolo precedente. Oltre all’atleticità generale esistono capacità intermedie comuni a gruppi di discipline: la velocità per nuoto e ciclismo, il gioco di squadra per basket e calcetto. E restano componenti proprie di ciascuna disciplina (Figura 4.3). Un modello a più livelli è un compromesso fra teorie unitarie e multiple: il fattore generale coesiste con fattori più specifici, e solo l’insieme descrive in modo completo le differenze individuali.

In alto un ovale, cause comuni generali, atleticità, con frecce verso sei riquadri: nuoto, bicicletta, basket, calcetto, salto in lungo e puntini. Due ovali intermedi: velocità, con frecce verso nuoto e bicicletta, e stare in squadra, con frecce verso basket e calcetto. Sotto ciascun riquadro un piccolo ovale s con una freccia verso il riquadro.
Figura 4.3: L’esempio sportivo con un livello in più. Oltre alle cause comuni generali, componenti intermedie, come la velocità o la capacità di stare in squadra, sono comuni solo a gruppi di prove; a ogni prova resta una componente specifica s. Esempio illustrativo, estraneo all’intelligenza.

Una delle prime formulazioni gerarchiche si deve a Philip Vernon, che sotto g collocava due grandi gruppi di abilità, verbali-educative e spaziali-pratiche-meccaniche, poi fattori di gruppo minori e infine le abilità specifiche di ogni prova (Vernon, 1950) (Figura 4.4).

In alto il fattore g, con frecce verso due fattori: verbale-istruzione, v:ed, e spaziale-pratico-meccanico, k:m. Dal primo frecce verso comprensione verbale, vocaboli e lessico, abilità matematiche; dal secondo verso ragionamento visivo, velocità percettiva, abilità psicomotorie. Da ciascuno partono frecce verso una barra in basso: abilità test-specifiche, s.
Figura 4.4: Il modello gerarchico di Vernon: il fattore g, due fattori principali che distinguono per tipo di materiale, fattori di gruppo minori e abilità specifiche di ciascuna prova. Elaborazione da Vernon (1950); elenco non completo.

La formulazione oggi più citata è il modello Cattell-Horn-Carroll (CHC). La sua storia combina tre contributi. Cattell introdusse la distinzione fra fluida e cristallizzata. John Horn, rifiutando il fattore generale, mostrò che con l’analisi fattoriale si potevano distinguere diversi altri domini. John Carroll, dopo aver rianalizzato centinaia di insiemi di dati, propose una sintesi a tre strati (Carroll, 1993). In seguito i modelli di Cattell-Horn e di Carroll sono stati integrati e ampliati (McGrew, 2009).

Diagramma a tre strati. In cima il fattore g; sotto, collegate a g, nove abilità ampie: intelligenza fluida, intelligenza cristallizzata, visualizzazione, percezione uditiva, memoria a breve termine, recupero dalla memoria, velocità di elaborazione, conoscenza quantitativa, lettura e scrittura. Sotto ciascuna, esempi di abilità ristrette, come ragionamento induttivo, conoscenza lessicale, rotazione mentale, distinzione di suoni, memoria di cifre, fluenza verbale, rapidità percettiva, conoscenze matematiche, comprensione in lettura.
Figura 4.5: Il modello Cattell-Horn-Carroll (CHC): il fattore generale (strato III), nove abilità ampie (strato II) ed esempi di abilità ristrette (strato I). Elenco non esaustivo; i puntini indicano che ogni livello ne comprende altre.

Oggi «intelligenza gerarchica» è quasi sinonimo di CHC, e le batterie moderne sono costruite o riviste per riflettere questo modello. Due precisazioni sono però doverose. Non tutti i fattori hanno la stessa importanza: intelligenza fluida e cristallizzata sono centrali, altri domini, come la conoscenza quantitativa o la lettura e scrittura, sono più periferici o dipendono molto dal contesto. E il CHC è più una tassonomia delle abilità distinguibili che una teoria di come funzionano.

4.5 Leggere una prestazione su più livelli

Che cosa significa, concretamente, che l’intelligenza è gerarchica? Che la prestazione a una prova va letta su diversi livelli contemporaneamente.

Prendiamo il punteggio di una persona in una prova di vocabolario. Riflette in parte il fattore generale; in parte l’abilità verbale, comune alle prove linguistiche; in parte la conoscenza specifica delle parole presenti nella prova. Il resto è errore: casualità, numero limitato di item, effetti transitori come una notte dormita male. Componente specifica ed errore, insieme, possono pesare per il 30–40% della varianza dei singoli subtest. L’errore da solo ne rappresenta il 10–20%: è la quota che manca a un’attendibilità, cioè alla coerenza del punteggio da una misurazione all’altra, tipicamente fra 0,80 e 0,90. Lo stesso vale per una prova di rotazione mentale, con il dominio visuospaziale al posto di quello verbale (Figura 4.6). I livelli alti sono quelli di interesse teorico; quelli bassi, spesso, non sono interpretabili.

Schema a livelli sovrapposti. In alto due esempi di prova, vocabolario («che cosa significa ineffabile?») e rotazione mentale, con frecce verso il fattore generale g. Sotto: abilità in un dominio cognitivo, verbale o linguistico per la prima prova e visivo o spaziale per la seconda; poi una linea di separazione e le abilità specifiche del compito, conoscenza del vocabolario e abilità di rotazione mentale; più in basso, in grigio, errore di misura ed effetti transitori. A sinistra una freccia verso l'alto, di interesse teorico, e una verso il basso, spesso non interpretabile. Una graffa raccoglie gli ultimi due livelli con la nota: la varianza residua, insieme alla componente specifica s, può superare il 30-40% di un singolo subtest.
Figura 4.6: Che cosa spiega la prestazione a una prova cognitiva. Una prova di vocabolario e una di rotazione mentale riflettono lo stesso fattore generale, abilità di dominio diverse, abilità specifiche del compito e, infine, errore di misura ed effetti transitori. Andando verso l’alto cresce l’interesse teorico; verso il basso cresce la parte non interpretabile.

4.6 La prevalenza di g

In teoria c’è ampio accordo sul modello gerarchico. In pratica, la ricerca mostra che i diversi livelli non pesano allo stesso modo, e la corrente principale continua a preferire una visione di fatto unitaria (Tabella 4.1).

Tabella 4.1: Quanto conta ciascun livello della gerarchia in una batteria di intelligenza.
Livello Peso nella batteria Che cosa se ne può dire
Fattore g dominante, misura attendibile un QI di 115 è interpretabile, stabile, replicabile
Abilità di dominio seguono molto g; al netto di g sono poco attendibili indici come verbale = 122 e percettivo = 113 sono in gran parte ridondanti; ripetendo il test potrebbero perfino invertirsi
Abilità specifiche pressoché non misurabili con una batteria i singoli subtest, come matrici o cubi, non sono interpretabili da soli
Errore di misura molto, ma senza interesse teorico è rumore: si riduce con prove più lunghe o ripetute, spesso insostenibili nella pratica

Nelle batterie multicomponenziali il fattore generale spiega da solo la maggior parte della varianza comune ai subtest: nell’analisi della WISC-IV statunitense più di due terzi (Watkins, 2006). I fattori di dominio, al netto di g, ne spiegano poca e sono poco attendibili (Gignac & Kretzschmar, 2017); il capitolo sulla qualità della misura mostrerà come lo si verifica. È inoltre il fattore generale a prevedere con regolarità gli esiti della vita reale: risultati scolastici, prestazione lavorativa, salute e longevità (Deary, 2012). Ed è la componente più chiaramente ereditabile: le stesse varianti genetiche agiscono in larga parte su abilità diverse (Plomin & Deary, 2015).

Questo vale per la popolazione nel suo insieme. Può non valere per individui con discrepanze molto ampie fra abilità, o in gruppi con condizioni del neurosviluppo, dove i profili di abilità sono informativi (Giofrè et al., 2017). Nella pratica clinica la gerarchia non è un dettaglio accademico: decide quanto peso dare al totale e quanto ai singoli indici.

Punto metodologico: dimenticare la causa comune

Ignorare il fattore generale può produrre conclusioni sbagliate. Supponiamo di voler capire quali abilità prevedono il successo scolastico e di inserire in un modello vocabolario, memoria di lavoro e velocità come predittori separati. Ciascuna sembrerà legata al successo, e si sarà tentati di concludere che tutte contano. Ma se le tre abilità correlano col successo soprattutto perché condividono g, il modello attribuisce a ciascuna un effetto che appartiene al fattore comune. Un modello che include il fattore generale riduce, o elimina, molti di questi effetti specifici apparenti. Lo stesso errore compare spesso in psicologia della personalità e sociale, ogni volta che si trascura la possibilità di cause comuni a più misure. La Figura 4.7 confronta i due modelli.

Due pannelli. Nel primo, intitolato modello ingenuo, quattro ovali, abilità verbali, abilità visive, memoria di lavoro e ragionamento fluido, sono collegati a coppie da archi, che indicano le correlazioni, e mandano ciascuno una freccia con asterischi verso un ovale esito, per esempio l'adattamento. Nel secondo, intitolato modello con la causa comune, un ovale g in alto manda frecce rosse verso le quattro abilità e verso l'esito, con tre asterischi; le frecce dalle abilità all'esito sono tratteggiate e chiare.
Figura 4.7: Due modelli per gli stessi dati. Nel primo, abilità correlate fra loro sembrano prevedere ciascuna l’esito per conto proprio (gli asterischi indicano effetti «significativi»). Nel secondo, una causa comune, g, sostiene le abilità e l’esito: gli effetti diretti delle singole abilità si attenuano o spariscono (linee tratteggiate).
Per approfondire

Un esempio simulato, con il codice per riprodurlo, è nel post Controllare per il latente dell’autore.

4.7 Una sintesi ragionevole

Si può quindi rispondere alla domanda iniziale con una sintesi.

Che cos’è g? È l’insieme delle cause comuni, in buona parte ancora ignote, che fanno sì che una persona vada meglio o peggio in molte abilità cognitive diverse. Si riassume come abilità mentale generale. Moltissimi fattori genetici, ambientali e di esperienza producono un assetto neurobiologico più o meno favorevole alla prestazione cognitiva; statisticamente, il risultato si lascia riassumere da un singolo fattore. Ma g non è, ontologicamente, una cosa sola.

Come si misura? Con il QI, che aggrega le prestazioni in molte prove di tipo diverso.

In alto molte piccole frecce, numerosissimi fattori poligenici, ambientali e di esperienza, puntano verso un grande ovale rosso con la lettera g. Da g partono frecce verso sei ovali di abilità: verbali, visuo-spaziali, ragionamento fluido, memoria, velocità e puntini; gli ovali poggiano su un riquadro, test del QI, che elenca prove come vocabolario, nomina categorie, rotazione mentale, completa figure, completa serie logiche, completa matrici, barrage, cifrario, ripeti cifre e ricorda figure. A destra g manda frecce rosse verso quattro esiti: successo scolastico, prestazione lavorativa, condizione sociale, longevità e salute; piccole frecce grigie dall'esterno indicano altre cause, e tre brevi frecce ondulate grigie, dalle abilità verso gli esiti, indicano i contributi minori delle abilità specifiche.
Figura 4.8: Una sintesi moderna. Numerosissimi fattori genetici, ambientali e di esperienza producono un assetto più o meno favorevole alla prestazione cognitiva generale, riassunto statisticamente da g; g sostiene le abilità di dominio, che si osservano nelle prove di un test del QI; lo stesso g prevede esiti importanti della vita reale, che dipendono anche da altre cause (frecce brevi) e, in misura minore, dalle abilità specifiche (frecce ondulate).

Perché è importante? Perché si misura in modo affidabile, stabile e relativamente rapido, e prevede molti esiti rilevanti della vita reale, spesso rendendo superfluo l’approfondimento di questo o quel dominio specifico. Spesso, non sempre. Le abilità specifiche esistono, e in alcuni casi fanno la differenza. Ma chi vuole interpretarle deve prima fare i conti con il fattore generale.

In breve
  • Le teorie multiple hanno cercato di spiegare la positive manifold senza un fattore generale; Thurstone fallì in modo produttivo, mentre le intelligenze multiple di Gardner hanno scarso sostegno empirico.
  • Intelligenza fluida e cristallizzata sono fortemente correlate, ma seguono traiettorie diverse nel corso della vita.
  • Il modello gerarchico CHC combina un fattore generale, abilità ampie e abilità ristrette: è oggi la tassonomia di riferimento.
  • Nei dati il fattore generale prevale: spiega gran parte della varianza comune e degli esiti reali, mentre i fattori di dominio al netto di g sono deboli.

Riferimenti bibliografici