Corso per insegnare con le mappe cponcettuali. Capitolo 2

1. Albez edutainment production
Insegnare con le mappe
concettuali
Modulo II
La rappresentazione della conoscenza

2. Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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3. Introduzione
L’umanità ha prodotto ingenti quantità di informazione su supporti diversi, dalle pitture
rupestri alle tavolette di cera fino alle applicazioni multimediali, senza dimenticare le
forme di trasmissione orale.
La conoscenza umana (scientifica e sociale), risultato dell’evoluzione storica, è registrata
come informazione, nella forma in cui comunichiamo.
Attualmente, il modo di apprendere è basato sulla comunicazione di
informazione.
Il mondo della ricerca, analizzando i principi sottostanti all’apprendimento (riconosciuto
come fattore fondamentale per lo sviluppo sociale ed economico), ha ritenuto opportuno
creare metodi che facilitino la costruzione della conoscenza (l’apprendimento) basandosi
sui modelli cognitivi più vicini al modo in cui la conoscenza stessa è esplicitata ed
integrata dalla mente.
Questi metodi hanno come base modelli per la rappresentazione della conoscenza.
Giuseppe Albezzano
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4. La rappresentazione della conoscenza
È un insieme di convenzioni sintattiche e semantiche che rende possibile descrivere,
allargare, precisare e approfondire la spiegazione.
È un linguaggio, un mezzo di espressione umana per descrivere il mondo, un modello.
È anche, e allo stesso tempo, un surrogato, un sostituto di un’organizzazione di idee, che
si utilizza per permettere l’analisi dell’organizzazione stessa, per ragionare su un
argomento.
Un elemento importante nell’utilizzo della rappresentazione della conoscenza è la presenza
di meccanismi di analisi e ragionamento applicabili alla conoscenza rappresentata.
Il paradigma di rappresentazione della conoscenza che ha avuto maggior successo e ha
suscitato maggior interesse nel mondo dell’apprendimento scolastico e accademico è
quello delle reti semantiche o mappe concettuali.
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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5. La rappresentazione della conoscenza
Un corpo di conoscenza formalmente rappresentata si basa sulla concettualizzazione: è
una vista astratta dell’argomento che si vuole rappresentare, per renderlo facilmente
analizzabile.
È la collezione di oggetti, concetti e altre entità che si presume esistano in qualche area di
interesse e le relazioni che li collegano.
Scegliere una concettualizzazione è il primo passo di una rappresentazione della
conoscenza.
Infatti, la mappa concettuale è una concettualizzazione dell’argomento oggetto di studio.
Giuseppe Albezzano
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6. La rappresentazione della conoscenza
Rappresentare la conoscenza ha diversi vantaggi:
• toglie l’informazione necessaria per la comunicazione, ma che è ingombrante e limitativa
per l’apprendimento;
• identifica gli elementi da apprendere;
• permette la gestione della conoscenza in modo attivo e diretto;
• facilita il ragionamento e l’analisi, fondamentali nell’attività di apprendimento;
• facilita e stimola il raggiungimento di conclusioni, relativamente ovvie e non ovvie;
• orienta e mantiene l’attenzione dello studente;
• presenta la conoscenza in modo significativo;
• stimola lo sviluppo di una comprensione olistica dell’argomento trattato: evidenzia come
i termini, in se stessi, non hanno valore, e che la loro contestualizzazione è relativa,
dinamica e variabile;
• rende possibile l’integrazione della nuova conoscenza con la conoscenza
precedentemente rappresentata.
Giuseppe Albezzano
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7. I meccanismi di ragionamento
La rappresentazione della conoscenza non può prescindere dall’esistenza di un
meccanismo di ragionamento.
Accettando che nella nostra mente la conoscenza è formata da reti di concetti relazionati
in diversi modi, i meccanismi di ragionamento sulla conoscenza rappresentata dovranno
agire su questi schemi reticolari.
Dovranno tenere conto dell’organizzazione reticolare di concetti e dati nella memoria.
L’ipotesi generalmente accettata, allo stato attuale della ricerca sul funzionamento del
cervello, è che questo agisce a modo di rete e che il meccanismo naturale di ragionamento
determini flussi di correnti elettriche.
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8. I meccanismi di ragionamento
Questi flussi di corrente permetterebbero il flusso delle idee, la propagazione
dell’attivazione attraverso la rete cognitiva.
Ossia quando due nodi sono attivati nella rete, l’attivazione si propagherebbe ai nodi
semanticamente vicini in ogni ciclo di ricerca.
Si assume che i concetti sono usualmente inattivi.
Quando un concetto viene richiamato, quel nodo viene attivato.
L’attivazione del nodo si propaga agli altri nodi connessi, tramite le piste tracciate dalle
relazioni.
Questa propagazione dell’attivazione è il processo di reperimento nella memoria
semantica.
Giuseppe Albezzano
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9. I meccanismi di ragionamento
Nel modello delle mappe concettuali, la conoscenza viene immagazzinata con nodi
interconnessi in modo che, analizzando le tracce rappresentate dalle connessioni tra le
relazioni, sia possibile seguire le diverse traiettorie .
Si coglie così il significato di queste “piste associative”, nello stesso modo in cui la mente
segue le relazioni tra le idee nelle “sequenze di attivazione” selezionate fra le tante
traiettorie possibili.
Questo modello è applicabile ad una molteplicità di attività cognitive: dal censimento della
memoria a breve termine, fino alla realizzazione di deduzioni logiche complesse.
L’esperienza dimostra che, nel reperimento di dati e concetti, il tempo di risposta è minore
quante più relazioni ci sono.
A maggiore connettività (più reticolarità) corrisponde più capacità di risposta, più
possibilità di trovare soluzioni.
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10. La memoria e l’apprendimento
L’informazione percepita deve per forza essere memorizzata per poter essere
successivamente reperita e utilizzata, altrimenti verrebbe persa, dimenticata.
Il reperimento è il processo nel quale l’informazione viene richiamata per l’utilizzo in
qualunque attività, anche in contesti diversi da quelli in cui venne appresa.
Esiste una semplice ma basilare differenza tra “memorizzare” e “apprendere”:
apprendere è integrare nella memoria la nuova informazione in modo logico e
sistemico, in modo che l’informazione appresa sia velocemente reperibile in molti
modi, ed utilizzabile in diversi contesti.
Questo divario costituisce la differenza tra apprendere e non apprendere.
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11. La memoria e l’apprendimento
L’informazione che riceviamo realizza un viaggio azzardato dai nostri organi sensoriali fino
alla memoria a lungo termine (se arriva), nella quale l’informazione rimane
immagazzinata per il successivo reperimento.
La prima stazione, la memoria sensoriale, contiene una copia della sensazione
originaria, ma questa memoria ha una durata di pochi millisecondi.
La seconda fermata, la memoria a breve termine, mantiene i dati per qualche secondo
in più, ma in questa fase l’informazione perde buona parte dei suoi dettagli.
Spesso, per non dimenticarla, dobbiamo ripetere più volte l’informazione, allora
viene immagazzinata nella memoria a lungo termine.
Questo modello del funzionamento della memoria, inteso a livello molto generale, soddisfa
le ipotesi più accreditate sul funzionamento della memoria nell’apprendimento.
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12. Il viaggio dell’informazione…
esercitazione
Informazione
(stimolo, input)
Memoria sensoriale
(iconica, uditiva ecc.)
attenzione
codificazione
Memoria a
breve termine
Memoria a lungo
termine
(semantica,
procedurale,ecc.)
reperimento
Informazione non
oggetto di attenzione
dimenticare
codificazione
dimenticare
risposta
Lo schema è tratto dal libro “Insegnare e apprendere
con le mappe concettuali” di H. Forte immedia editore
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13. La memoria a lungo termine (MLT)
Può essere considerata come una struttura grafica reticolare nella quale idee, eventi ed
esperienze sono tutti rappresentati con nodi e relazioni.
Questa rappresentazione reticolare della memoria a lungo termine viene detta anche
memoria semantica.
In particolare, nella memoria semantica, la rappresentazione di idee si infittisce, diventa
più articolata a forza di condividere nel ragionamento e nel pensiero gli stessi nodi e
relazioni comuni.
Lo stesso concetto di memoria semantica è profondamente connesso con la comprensione
e il significato.
Nella rappresentazione della conoscenza, le reti proposizionali si propongono di
rappresentare l’essenza di questo approccio.
Giuseppe Albezzano
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14. La memoria a lungo termine (MLT)
Nella memoria le idee non si registrano come in una audiocassetta, ogni idea è collegata
alla precedente in una catena.
L’informazione invece viene registrata in immense reti associative interconnesse.
Concetti e immagini sono relazionati a tanti altri punti della rete in diversi modi.
Memorizzare è semplicemente aggiungere nuove relazioni alla rete, creando nuove
associazioni che rimangono implicite fino a quando vengono esplicitamente riconosciute e
reperite da una richiesta cosciente (ricerca semantica).
La memoria non è un contenitore che si riempie gradualmente, la capacità della memoria
continua a crescere.
Tanto più conosciamo, tanto più siamo capaci di apprendere.
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15. La memoria a lungo termine (MLT)
La memoria semantica è permanente, ha capacità illimitata, è probabilmente di natura
chimica, è organizzata in modo reticolare, e probabilmente ha due modi di immagazzinare
informazione: visivo e auditivo (verbale).
Un altro tipo di memoria a lungo termine è la memoria episodica.
Essa rappresenta il ricordo di eventi e avvenimenti in forma seriale.
L’informazione nella memoria semantica deriva dalla memoria episodica, in modo che è
possibile apprendere nuovi concetti e dati dalle nostre esperienze.
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16. La memoria a breve termine (MBT) o “memoria di lavoro”
La memoria a breve termine, o più correttamente “memoria di lavoro”, ha una brevissima
durata, di pochi secondi, ha capacità limitata (da 7 a 9 unità, in cui un’unità equivale ad
un’espressione o ad un concetto), è di probabile natura elettrica, è primariamente uditiva
(recepisce parole), e in qualche misura visiva.
Sono interessanti le strategie per memorizzare codici lunghi in forma di codice breve, che
non fanno altro che ridurre lo sforzo della MBT per reperire il codice lungo.
La memoria a breve termine funziona come un agente promotore, che s’incarica
dell’interscambio selettivo tra l’informazione appena arrivata,la conoscenza precedente e
la memoria a lungo termine.
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17. Il rapporto tra MBT e MLT
Nell’apprendimento, l’informazione deve essere trasferita dalla MBT e formalizzata in
reticolo nella MLT, ossia deve essere inserita e articolata nella rete cognitiva che già
esiste.
Il reperimento di questa informazione, dopo, è direttamente dipendente da come è stata
organizzata.
Dal punto di vista didattico, perciò, l’attività di apprendimento deve creare strutture
fortemente coese dell’informazione rilevante.
La lezione fatta con la mappa concettuale riesce a mettere in evidenza tanto la strategia
d’ingresso quanto la strategia del reperimento.
Entrambe sono legate alla disposizione reticolare, anche se il maggior successo
nell’utilizzo delle mappe concettuali è la costruzione della mappa da parte dello studente.
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18. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
Il modo in cui l’informazione viene appresa è importante per la successiva capacità di
reperimento nelle diverse forme di rappresentazione mentale: immagini, produzioni
(conoscenza procedurale) e proposizioni (conoscenza dichiarativa).
L’obiettivo dell’apprendimento è precisamente questo: “codificare” la nuova informazione.
Codificare significa organizzare sistematicamente nella memoria la nuova informazione
(articolandola con l’informazione precedente), in modo che si possa accedere ad essa con
velocità, precisione ed efficacia.
Che si possa reperire con certezza.
è
Conoscenza
dichiarativa
Lo schema è stato tratto dal libro “Insegnare e apprendere
con le mappe concettuali” di H. Forte immedia editore
Memoria
episodica
è
Memoria
procedurale
è un tipo di
Memoria a lungo
termine
Memoria
semantica
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19. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
Una produzione, o meglio una “regola di produzione”, fa sì che la stessa azione si ripeta
ogni volta che le condizioni ad essa associate si ripresenteranno.
Il soggetto “sa”….”conosce”, cosa deve fare, altrimenti deve apprendere.
È il caso di quando si deve “risolvere un problema”.
La regola di produzione comporta sempre la stessa reazione di fronte allo stesso stimolo
fisico o intellettuale (equivale al comportamento cognitivo regolare).
Si tratta di sequenze di azioni condizionali, che vengono eseguite in casi molto specifici.
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20. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
Un esempio canonico di regola di produzione (conoscenza procedurale):
Obiettivo: realizzare un percorso in automobile.
Se l’automobile è ferma:
• accendere il motore
• premere il pedale della frizione
• togliere il freno a mano
• innestare la prima marcia
• premere leggermente e progressivamente il pedale dell’acceleratore e
• contemporaneamente rilasciare il pedale della frizione
• quando l’automobile si muove, se arriva alla velocità di 15 – 20 km/ora:
- innestare la seconda marcia
- ……….
Una regola può anche portare ad un’altra regola.
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21. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
Un esempio di proposizione (conoscenza dichiarativa):
il marmo «è» duro.
La conoscenza dichiarativa è conoscere riguardo a qualcosa.
La conoscenza procedurale è conoscere come si fa o come avviene qualcosa.
La conoscenza dichiarativa viene appresa direttamente dall’ambiente.
La conoscenza procedurale viene costruita a partire dalla conoscenza dichiarativa, tramite
la pratica e l’esercizio.
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22. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
La teoria della “codifica duale” sostiene che la memoria è composta da due parti
complementari, diverse e separate:
- una verbale (proposizionale,logica) ed
- un’altra non verbale (visiva).
Quella verbale registra le attività linguistiche associate a parole, termini, concetti,
proposizioni, ecc.
Quella non verbale si occupa dei fenomeni “non verbali”, da intendere come
rappresentazioni “pittoriche”, non come “immagini immagazzinate”
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23. L’apprendimento e l’organizzazione della memoria
L’immagine immagazzinata di un oggetto, ad esempio di un’automobile, ricorda
immediatamente le caratteristiche dell’oggetto reale.
Dall’altra parte c’è la rappresentazione verbale, semantica nella quale la conoscenza è
immagazzinata in modo arbitrario.
Le immagini verrebbero immagazzinate in modo associativo, qualitativamente
concettuale.
L’informazione concettuale può richiamare informazione visiva e viceversa.
L’informazione che viene codificata in modo duale è recuperabile più agevolmente per
l’esistenza delle due tracce.
Così, anche per quanto riguarda la memoria….. “due è meglio di uno”.
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24. L’attenzione e la selezione percettiva
Nella presentazione d’informazione (una conferenza, una lezione ad esempio), la quantità
di nuova informazione veicolata in qualunque momento può essere enorme.
La risposta umana a questo bombardamento di informazione è la selezione percettiva,
per cui solo una piccola parte degli stimoli viene veramente recepito.
L’uso di una mappa concettuale proporziona e facilita proprio questo filtraggio, perché la
mappa presenta gli elementi fondamentali (la conoscenza), nel formato proprio della
conoscenza, cioè in reticoli di proposizioni ben strutturate.
La selezione percettiva è direttamente correlata all’attenzione.
L’implicazione reciproca fra attenzione e selezione percettiva determina (anche in modo
inconscio) a quale informazione verrà data priorità, quale verrà trattata nella memoria a
breve termine.
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25. L’attenzione e la selezione percettiva
Le elaborazioni percettive e quelle dell’attenzione sono influenzate dall’interesse che
suscita la presentazione e anche dalla conoscenza precedente dell’argomento trattato.
Le caratteristiche che facilitano l’attenzione sono:
L’intensità della presentazione
Il modo in cui gli elementi componenti della presentazione stimolano un
legame tra la conoscenza precedente e la novità
L’accesso diretto agli elementi di interesse
L’organizzazione complessiva (con altri fattori).
Il meccanismo dell’attenzione controlla il flusso d’informazione verso la nostra memoria,
proprio perché l’attenzione è selettiva e attiva la conoscenza rilevante nella memoria
medesima.
Giuseppe Albezzano
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26. L’attenzione e la selezione percettiva
Così viene migliorata la percezione del contesto e il contesto, che è oggetto di attenzione,
diventa lo spazio concettuale attivo.
L’attenzione permette che i contenuti della memoria sensoriale passino alla memoria di
lavoro.
Influiscono su questo passaggio vari aspetti, ad esempio il valore soggettivo attribuito
all’input.
Informazione
(stimolo, input)
Memoria sensoriale
(iconica, uditiva ecc.)
Informazione non
oggetto di attenzione
Giuseppe Albezzano
attenzione
codificazione
Memoria a
breve termine
Memoria a lungo
termine
(semantica,
procedurale,ecc.)
Lo schema è stato tratto dal libro “Insegnare e apprendere
con le mappe concettuali” di H. Forte immedia editore
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27. L’attenzione e la selezione percettiva
L’input per il discente è influenzato da:
•La conoscenza precedente
•Le aspettative
•La novità
•La varietà o la congruenza
•L’intensità
•La vividità
•La quantità d’informazione in ingresso
•La motivazione
•L’emozione.
La percezione (o riconoscimento degli stimoli) in certa misura dipende dalla conoscenza
precedente, dal contesto, dalle aspettative.
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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28. L’attenzione e la selezione percettiva
Le mappe concettuali, in questo contesto, servono a chiarire i legami tra la conoscenza
pregressa e quella nuova, oggetto dell’apprendimento, e stimolano l’osservatore a
esplicitare questi legami.
In ambito scolastico le mappe concettuali sono strumenti utili per aiutare gli studenti a
imparare, utilizzando la propria struttura di conoscenza e agendo direttamente sul
processo della costruzione della conoscenza (metaconoscenza).
In questo modo, le mappe concettuali aiutano lo studente ad imparare anche come
apprendere (meta-apprendimento).
Le mappe concettuali possono chiarire allo studente, e all’insegnante (per la creazione
della struttura dei suoi corsi e la preparazione delle lezioni) quanto sia piccolo il numero di
concetti veramente importanti che devono essere appresi e quali siano questi.
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29. La gerarchia e la reticolarità
Uno degli aspetti più rilevanti, che fa del modello delle mappe una risorsa preziosa per
l’apprendimento, è la presentazione grafica dell’organizzazione concettuale.
Ci sono pochi modelli primari per esprimere un’organizzazione grafica.
Le organizzazioni grafiche possono essere principalmente:
Lineari
Gerarchiche
Reticolari
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30. La gerarchia e la reticolarità
L’organizzazione lineare è costituita da una sequenza di oggetti, e indica la
consecutività di operazioni o di eventi. Ad esempio:
Riempire
una pentola
d’acqua
Accendere
il gas
Far bollire
l’acqua
Aggiungere
il sale
Buttare
le trenette
Far cuocere circa
10 minuti
Il concetto di struttura lineare è molto debole e di ridotta utilità.
Le strutture lineari si trovano inserite in tutte le strutture di maggiore complessità.
Nell’organizzazione lineare ogni elemento è connesso con l’elemento antecedente e con
quello conseguente.
Giuseppe Albezzano
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31. La gerarchia e la reticolarità
L’albero (struttura gerarchica) è una struttura di dati nella quel ogni elemento è
connesso a uno o più elementi direttamente subordinati ad esso.
Le connessioni tra gli elementi sono chiamate rami. Gli alberi sono spesso chiamati alberi
inversi perché sono normalmente disegnati con la radice in alto.
Società
Società
di persone
di persone
snc
snc
Giuseppe Albezzano
di capitali
di capitali
sas
sas
srl
srl
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spa
spa
sapa
sapa
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32. La gerarchia e la reticolarità
Gli elementi collocati nella parte più bassa dell’albero inverso, che non hanno
elementi subordinati sono chiamati foglie.
Negli alberi le relazioni tra gli oggetti sono strettamente gerarchiche.
Gli elementi di snodo sono chiamati nodi.
I nodi degli alberi possono avere uno o più nodi figlio, ma nessun nodo può avere più
di un nodo padre.
In un albero, il numero di rami è sempre uguale al numero di nodi meno 1.
Rami = nodi – 1
Ogni nodo è connesso soltanto al nodo seguente.
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33. La gerarchia e la reticolarità
Nelle reti non c’è un limite naturale all’organizzazione.
La stessa rete può essere riorientata, spostando i nodi, senza che la rete cambi le sue
caratteristiche, la sua organizzazione logica.
In una rete, da qualsiasi nodo può uscire una qualunque quantità di connessioni e ad un
altro nodo possono arrivare altrettante connessioni.
Quindi una rete può essere molto connessa, possedere un alto livello di connettività.
La linearità è parte della gerarchia, quest’ultima è un caso particolare (nodale) della rete.
I grafici reticolari richiedono l’integrazione dei contenuti, il che facilita l’inferenza e la
soluzione dei problemi.
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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34. La gerarchia e la reticolarità
Esempio di rete tratto dal sito
http://cmap.ihmc.us/Index.html
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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35. FINE
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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36. Bibliografia
H. Fortez “Insegnare e apprendere con le mappe concettuali”
Guida teorico-pratica per l’insegnante immedia editrice
Giuseppe Albezzano
IISS Boselli Alberti Pertini
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