Configurazione in scala ridotta della realtà e delle azioni possibili in e su di essa che il pensiero umano costruisce per guidare il proprio ragionamento e comportamento (Craik, 1943). I modelli mentali sono il fondamento psicologico della comprensione: "Se si capisce che cosa è l'inflazione, come si svolge una certa dimostrazione matematica, il modo in cui il computer lavora, il DNA o il divorzio, allora si deve avere una rappresentazione mentale delle entità considerate", ossia "una copia mentale interna che possiede la stessa struttura di rapporti del fenomeno che rappresenta" (Johnson-Laird, 1983: 37 e 49). Sotto il profilo del linguaggio (teorie del significato), il modello mentale è una rappresentazione del particolare stato di cose a cui si riferisce una frase o un testo. Funziona dunque come campione rappresentativo tratto dall'insieme di tutti i modelli possibili della frase o del testo (Johnson-Laird, 1988: 378)., Il concetto è stato particolarmente sviluppato da Johnson-Laird (1983) per appoggiare una teoria generale del ragionamento e della comprensione diversa sia dalla teoria fondata sulla logica formale sia dalla teoria - per certi versi opposta - per cui la mente è organizzata in regole di inferenza contenuto-specifiche. La teoria logico-formale sostiene che il ragionamento umano opera non sul significato delle proposizioni, ma solo sulla loro forma astratta , usando una sorta di logica simile al calcolo dei predicati formalizzato da Gottlob Frege (Frege, 1879). La concezione piagetiana dell'intelligenza (Piaget, 1923 e 1947; Piaget e Inhelder, 1959), che ammette la possibilità di dedurre in modo valido solo se e quando nella mente del soggetto esiste una logica formale, è l'esempio più illustre di tale teoria (vedi Pensiero proposizionale).
La teoria delle regole contenuto-specifiche (Davis e Lenat, 1982) sostiene invece che non esistono nella mente umana meccanismi di inferenza generali, ma solo regole circoscritte, dipendenti dal particolare ambito di esperienza o conoscenza su cui il ragionamento verte (vedi Expertise). In questo quadro la teoria del ragionamento basata sui modelli mentali opera una mediazione (Johnson-Laird, 1988: 235-252), sostenendo che l'aspetto semantico (vedi Semiotica) è presente nel momento stesso in cui il soggetto codifica le premesse (vedi Sillogismo) necessarie per l'avvio del calcolo logico. Il modello mentale è appunto l'immagine che il soggetto si crea della situazione reale descritta nelle premesse; siffatto modello è provvisorio e può essere modificato alla luce di informazioni successive (Johnson-Laird, 1988: 307). Vedi anche Schema e Script, tenendo tuttavia presente - come sottolinea Legrenzi (1988: 14) - che mentre questi "sono sostanzialmente dei blocchi, relativamente rigidi, di informazioni raggruppate", "i modelli mentali costituiscono invece un insieme di procedure flessibili" [U.M.].
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