Ritenuto in fatto :
A.- A.A._ (1963) e B.A._ (1963) si sono sposati a Giornico il 19 settembre 1987. Dalla loro unione è nato, il 19 giugno 1988, il figlio C._. Nel 1996 A.A._ ha adottato legalmente D._, nato il 12 giugno 1982 in Spagna da un precedente matrimonio della moglie.
Sino alla fine del 1997, il marito ha lavorato come falegname qualificato, percependo un salario netto di circa fr. 3'800.-- mensili; in seguito alla chiusura della ditta presso la quale lavorava, è rimasto senza impiego, alternando attività di breve durata a periodi di disoccupazione.
Durante il matrimonio la moglie, che non possiede alcuna qualifica professionale, non ha esercitato attività lavorative, salvo alcune sporadiche prestazioni quale donna delle pulizie. Dopo la separazione di fatto dal marito, avvenuta nel novembre 1997, si è iscritta anch'essa alla disoccupazione, prima al 100% e, a partire dal novembre 1998, al 50%. Dal marzo 1999 lavora come portinaia a tempo parziale nello stabile in cui abita, percependo fr. 505.-- mensili.
Sia il marito che la moglie hanno esaurito, nel corso dell' anno 2000, il diritto alle indennità di disoccupazione.
B.- Decaduto infruttuoso il tentativo di conciliazione, con istanza del 30 gennaio 1998 B.A._ ha promosso azione di separazione a tempo indeterminato, chiedendo un contributo alimentare mensile di fr. 600.-- per sé stessa, di (iniziali) fr. 700.-- per il figlio C._ e di fr. 1'100.-- per il figlio D._, oltre lo scioglimento del regime matrimoniale e il trasferimento di metà degli averi di cassa pensione maturati dal coniuge in costanza di matrimonio. A.A._ si è opposto alla separazione e in via riconvenzionale ha postulato il divorzio, offrendo un contribuito alimentare di fr. 400.-- mensili per ognuno dei due figli.
Con sentenza del 18 dicembre 1999 il Pretore del distretto di Riviera ha pronunciato il divorzio, affidando i figli alla madre e regolando il diritto di visita del padre. Riguardo ai contributi alimentari e di mantenimento, ha condannato il marito a versare alla moglie un importo mensile di fr. 300.-- fino al dicembre 2001, di fr. 150.-- al figlio D._ e di fr. 550.-- al figlio C._, in entrambi i casi sino al raggiungimento della maggiore età o al compimento della loro formazione scolastica o professionale. Sugli altri punti accessori, ha dichiarato sciolto il regime dei beni assegnando l'abitazione coniugale e il relativo mobilio alla moglie, ha posto a carico di quest'ultima i debiti arretrati e ha ordinato all'istituto di previdenza professionale del marito di versare alla ex consorte metà della prestazione di uscita da lui accumulata tra il 30 settembre 1987 e il 31 dicembre 1999. La tassa di giustizia di fr. 600.-- e le spese di fr. 450.-- sono state poste a carico delle parti in ragione di metà ciascuno, compensate le ripetibili; l'attrice è stata inoltre ammessa al beneficio dell'assistenza giudiziaria.
C.- Adita dall'attrice, con sentenza del 18 dicembre 2001 la I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino ha parzialmente riformato il giudizio pretorile, stabilendo un contributo alimentare a favore della moglie di fr. 580.-- al mese sino al 19 giugno 2004 e a favore del figlio C._ di fr. 1'080.-- mensili fino al 19 giugno 2004 e di fr. 1'580.-- dal 20 giugno 2004 al 19 giugno 2006. La Corte cantonale ha inoltre riconosciuto all'attrice la facoltà di chiedere un aumento del contributo alimentare a suo favore sino a fr. 910.-- qualora la situazione economica dell'ex-marito dovesse migliorare. Gli altri punti della sentenza di divorzio (assegnazione dei figli, diritto di visita, assegnazione dell'abitazione coniugale e del mobilio, trasferimento della metà degli averi della cassa pensione) non sono invece stati modificati. Le tasse di giustizia e spese di appello, per un totale di fr.
1'500.--, sono state poste per un terzo a carico dell'attrice e per due terzi a carico del convenuto; quest'ultimo è stato condannato a rifondere all'attrice fr. 1'000.-- a titolo di ripetibili d'appello. Entrambe le parti sono state poste al beneficio dell'assistenza giudiziaria.
D.- Il 28 gennaio 2002 A.A._ è insorto con un ricorso per riforma contro il predetto giudizio, chiedendo al Tribunale federale di accoglierlo e di modificare i dispositivi n. I.4 e II della sentenza cantonale. Egli ripropone, in sostanza, l'adozione dei contributi alimentari decisi in prima istanza dal Pretore di Riviera, ovvero fr. 300.-- mensili alla ex-moglie sino al mese di dicembre 2001, fr. 150.-- mensili al figlio D._ fino alla sua maggiore età e fr. 550.-- (aumentati a fr. 624.-- dopo il 1° gennaio 2002) al figlio C._. Postula inoltre una riforma del giudizio cantonale in merito alle spese e alle ripetibili. Con il rimedio, ha parimenti chiesto di essere posto al beneficio dell'assistenza giudiziaria.
La controparte non è stata invitata a formulare una risposta al ricorso.

Considerando in diritto :
1.- a) La controversia verte unicamente sui contributi alimentari a favore della ex-moglie e dei figli:
trattandosi di una contestazione civile di natura pecuniaria, il ricorso per riforma è in principio ammissibile (<ref-ruling> consid. 1a; <ref-ruling> consid. 2b), atteso che il valore litigioso previsto dall'art. 46 OG è senz'altro superato. Interposto in tempo utile contro una decisione finale della suprema istanza cantonale, il ricorso è ricevibile anche giusta gli art. 48 cpv. 1 e 54 cpv. 1 OG.
b) Chiamato a statuire quale istanza di riforma il Tribunale federale fonda il suo giudizio sui fatti così come sono stati accertati dall'ultima istanza cantonale (art. 55 cpv. 1 lett. c OG; <ref-ruling> consid. 2c), a meno che siano state violate disposizioni federali in materia di prove, che debbano essere rettificati accertamenti di fatto derivanti da una svista manifesta (art. 63 cpv. 2 OG; <ref-ruling> consid. 3 in fine; <ref-ruling> consid. 2 con rinvii) o che si renda necessario un complemento degli stessi (art. 64 OG; <ref-ruling> consid. 2a). Fatte salve queste eccezioni, censure contro gli accertamenti di fatto o contro la valutazione delle prove eseguiti dall'autorità cantonale sono irricevibili, così come non è ammissibile fare riferimento a circostanze non accertate dall'autorità cantonale, trattandosi di fatti nuovi (<ref-ruling> consid. 2c). Giusta l'art. 55 cpv. 1 lett. c OG, l'allegato ricorsuale deve indicare quali sono le norme violate dalla Corte cantonale e in che misura esse non sono state rispettate.
Le critiche relative ai fatti devono, ai sensi dell' art. 55 cpv. 1 lett. c e d OG, essere debitamente specificate e indicare gli atti cui si riferiscono; quelle relative alla censura di svista manifesta esigono in particolare l'indicazione esatta sia dell'accertamento criticato che del passo dell'atto che lo contraddice (art. 55 cpv. 1 lett. d OG; <ref-ruling>, 115 II 484 consid. 2a).
Il ricorso presentato è tuttavia poco rispettoso di queste esigenze di forma. Esso costituisce più che altro un atto di carattere appellatorio, nel quale il convenuto discute liberamente le valutazioni delle prove eseguite dai giudici cantonali, vi oppone i propri apprezzamenti dei fatti, si riferisce spesso ad atti istruttori e applica talvolta il diritto ad uno stato di fatto che non è quello risultante dalla sentenza impugnata; manca inoltre del tutto l'indicazione delle norme di diritto federale che la Corte cantonale avrebbe violato nel suo giudizio.
2.- La Corte cantonale ha statuito il 18 dicembre 2001, giusta l'<ref-law>, in base al nuovo diritto del divorzio. Per quanto attiene al reddito del marito, qui in discussione, i giudici cantonali hanno stabilito, considerata la sua età, il suo stato di salute e la sua formazione professionale, un reddito ipotetico di fr. 3'800.-- netti mensili, e ciò contrariamente al Pretore che si era attenuto all'importo percepito dal convenuto a titolo di indennità di disoccupazione, ammontante a fr.
3'136. 05 al mese; dedotto il suo fabbisogno minimo di fr.
2'140.-- al mese, ne è risultato una disponibilità in eccesso di fr. 1'660.--, da dividere fra i contributi per la moglie e quelli per i figli.
Anche la moglie è stata giudicata idonea ad esercitare una professione più redditizia di quella attuale, con un tasso di occupazione del 50% fino al compimento dei 16 anni del figlio C._ (giugno 2004), e in seguito, del 100%; la Corte cantonale, fondandosi sui salari vigenti nella categoria del personale domestico, le ha imputato un reddito ipotetico a tempo pieno di fr. 2'400.-- mensili, pari a fr. 1'200.-- al 50%. Il suo fabbisogno vitale ammonta, secondo la decisione impugnata, a fr. 2'110.-- al mese.
Il fabbisogno del figlio C._, aggiornato in base all'edizione 2000 delle raccomandazioni pubblicate dall' Ufficio della gioventù e dell'orientamento professionale del Canton Zurigo, è stato invece fissato a fr. 1'705.-- mensili sino all'età di 16 anni, e a fr. 1'855.-- tra i 16 e i 18 anni. Quanto al figlio D._, che ha raggiunto la maggiore età nel giugno 2000 e ha nel frattempo perfezionato la propria formazione professionale, è stato giudicato autosufficiente dal punto di vista economico e quindi escluso dai contributi.
Il Tribunale d'appello ha per finire stabilito, sulla base dei rispettivi redditi e fabbisogni, un contributo alimentare di fr. 580.-- al mese a favore della ex-moglie e di fr. 1'080.-- a favore del figlio C._ fino al 19 giugno 2004, e dopo questa data, un contributo di fr. 1'580.-- mensili unicamente a favore di quest'ultimo, giacché l'attrice sarà allora in grado di provvedere da sola al proprio fabbisogno lavorando a tempo intero.
3.- Il convenuto sostiene in primo luogo che il calcolo dei contributi alimentari a favore della ex-moglie e del figlio minore C._ è errato, per il fatto che il Tribunale d'appello avrebbe omesso di conteggiare il contributo alimentare di fr. 150.-- al mese che egli ha corrisposto - conformemente a quanto deciso nella sentenza pretorile del 18 dicembre 1999 - al figlio D._ tra gennaio e giugno del 2000, quando questi è diventato maggiorenne.
a) La censura, a prescindere dal fatto che è formulata in modo lacunoso - mancando di un qualsiasi richiamo a norme giuridiche - ed è quindi al limite dell'ammissibilità (art. 55 cpv. 1 lett c e d OG), è inconferente. In concreto, l'obbligo di versare i contributi di mantenimento al figlio maggiore sino alla maggiore età risulta dal decreto cautelare emesso dal Pretore il 10 marzo 1999, confermato dal Tribunale d'appello con sentenza del 14 giugno 1999, e non, come sostiene il ricorrente, dalla sentenza di divorzio del 18 dicembre 1999: questa non è infatti mai cresciuta in giudicato, essendo stata appellata. Tali versamenti erano inoltre dovuti, posto che le misure cautelari ordinate dal Pretore ai sensi dell'art. 145 vCC (ora <ref-law>) continuano a sussistere non solo fino alla pronuncia definitiva del divorzio, ma fino a quando non esista una pronuncia definitiva sugli effetti accessori del divorzio discussi nella medesima azione (Cocchi-Trezzini, Codice di procedura civile ticinese massimato e commentato, Lugano 2000, n. 4 e 5 ad <ref-law>/TI, pagg. 714/715). Se il giudice, come nella fattispecie, ha ordinato nelle more del giudizio il pagamento di contributi di mantenimento a titolo provvisionale, questi valgono per tutta la durata del procedimento (cfr. Bühler/Spühler, Commentario bernese, Tomo II/1/1/2, 1980, n. 53 ad art. 145 vCC), e il giudizio di merito sul divorzio non può, in principio, modificare retroattivamente queste misure (Bühler/Spühler, op. cit. , n. 445 ad art. 145 vCC e i riferimenti citati). Pur se volti, sostanzialmente, al soddisfacimento delle medesime esigenze, gli obblighi di mantenimento prima e dopo il divorzio hanno infatti un fondamento giuridico diverso: le misure provvisionali adottate nel corso della procedura di divorzio giusta l'<ref-law> (precedentemente art. 145 vCC) si fondano sull'obbligo di mantenimento della famiglia dell'<ref-law>, mentre i contributi di mantenimento in seguito al divorzio sono decisi in base ai criteri enunciati all'<ref-law> (prima art. 151 o 152 vCC; cfr. sentenza non pubblicata del Tribunale federale 5C.45/1997 del 14 aprile 1997, consid. 2a). Interpretando correttamente le disposizioni applicabili, ed in particolare gli art. 125 e 285 CC, i giudici cantonali hanno quindi stabilito i contributi di mantenimento da assegnare alla ex-moglie e ai figli dopo il divorzio indipendentemente da quelli decisi in via provvisionale ex art. 145 vCC dal Pretore di Riviera.
b) Né risulta infondata la decisione della Corte cantonale di non riconoscere al figlio D._ alcun contributo di mantenimento; questa trova, anzi, un ampio riscontro negli atti di causa. Le constatazioni sulla maggiore età e lo svolgimento della formazione professionale del figlio maggiore sono inoppugnabili, ed altrettanto dicasi della valutazione delle dichiarazioni delle due parti; l'attrice ha infatti rinunciato in sede di appello a chiedere il versamento di un contributo di mantenimento per il figlio D._, osservando che questi "..oramai vicino alla maggiore età, rinuncia a far valere qualsiasi pretesa materiale nei confronti del padre" (cfr. consid. 3, pag. 3, dell'appello del 30 dicembre 1999); quanto al convenuto, nel suo allegato di risposta, pur ribadendo in un primo tempo che "per il mantenimento della prole non occorre discostarsi dalla decisione del Pretore", ha aggiunto poco sotto che "bisogna pure considerare che il figlio maggiore - cioè D._ - sta ultimando la propria formazione ed attualmente percepisce un reddito di fr. 900.-- mensili" (cfr. punto 9 in fine, pag. 8, della risposta del 4 febbraio 2000), lasciando intendere con ciò che il contributo di mantenimento stabilito del Pretore non era più giustificato.
4.- Il convenuto contesta poi il reddito ipotetico determinato dal Tribunale d'appello, servito da base per il calcolo dei contributi di mantenimento dovuti alla ex-moglie e al figlio minore. Egli ritiene che l'importo di 3'800.-- franchi al mese è sproporzionato rispetto alle sue reali capacità e alle attuali disponibilità sul mercato del lavoro ticinese; sostiene inoltre di essersi sempre impegnato nella ricerca di un lavoro fisso maggiormente retribuito e che a questo proposito le constatazioni della Corte cantonale sarebbero contraddittorie e insostenibili.
a) Secondo l'<ref-law>, ove non si possa ragionevolmente pretendere che un coniuge provveda da sé al proprio debito mantenimento, inclusa un'adeguata previdenza per la vecchiaia, l'altro coniuge può essere tenuto a versargli un equo contributo (cosiddetto principio della solidarietà; Messaggio del Consiglio federale del 15 novembre 1995 sulla revisione del Codice civile svizzero, FF 1996 I 34/35 cf. 144. 6, 49/50, 122 e segg. cf. 233. 51; Franz Werro, Concubinage, mariage et démariage, Berna 2000, n. 662 e segg. e L'obligation d'entretien après le divorce dans le nouveau Code civil, in: RDS 1999 I, pagg. 117 e segg.).
L'obbligo di mantenimento si fonda soprattutto sulle necessità del coniuge richiedente e dipende dal grado di autonomia che si può pretendere da lui, in particolare dalla sua capacità di intraprendere un'attività professionale o di riprendere un'attività lucrativa interrotta in seguito al matrimonio per sovvenire al proprio debito mantenimento (FF 1996 I 34 cf. 144. 6 nonché 122 e segg. cf. 233. 51 in fine e 233. 52; <ref-ruling> consid. 4a; <ref-ruling>; <ref-ruling>; Stettler, Les pensions alimentaires consécutives au divorce, in: Le nouveau droit du divorce, Losanna 2000, pag. 149; Sutter/Freiburghaus, Kommentar zum neuen Scheidungsrecht, Zurigo 1999, n. 19 ad <ref-law>; Ingeborg Schwenzer, Praxiskommentar Scheidungsrecht, Basilea 2000, n. 1 e n. 13 ad <ref-law>); a questo proposito, come quando fissa l'ammontare e la durata del contributo, il giudice deve fondarsi sugli elementi enunciati - in modo peraltro non esaustivo (FF 1996 I 127 in alto) - all'<ref-law>. Per quanto attiene in particolare alla situazione finanziaria occorre considerare anzitutto il reddito effettivo dei coniugi, ma anche quello che essi potrebbero ipoteticamente conseguire, secondo le circostanze, dando prova di buona volontà o facendo prova di ragionevole sforzo (Sutter/Freiburghaus, op. cit. , n. 40 e segg. , ed in particolare n. 47-49 ad <ref-law>; Ingeborg Schwenzer, op. cit. , n. 14 e segg. ad <ref-law>; <ref-ruling> consid. 2a; <ref-ruling> consid. 4a e i riferimenti citati); analogamente, il reddito ipotetico dell'uno o dell'altro coniuge (o di entrambi) può essere preso in considerazione anche quando si tratta di calcolare i contributi di mantenimento dei figli minorenni (Ingeborg Schwenzer, op. cit. , n. 26 ad <ref-law>).
b) La sentenza impugnata rileva che dal convenuto, falegname qualificato di 38 anni, può essere preteso, per età, stato di salute e formazione professionale, un reddito superiore a quello conseguito con le indennità di disoccupazione negli anni 1999-2000 (fr. 3'136. 05 al mese).
D'altra parte, dall'istruttoria è emerso che egli non si sia impegnato più di qual tanto (salvo trovare un lavoro temporaneo presso la ditta specializzata "X._ SA") nella ricerca di un lavoro fisso, nemmeno una volta esaurite le indennità di disoccupazione a fine 2000. Egli non può, secondo le constatazioni della Corte cantonale, nemmeno addebitare la mancanza di lavoro fisso alla cattiva congiuntura, dal momento che negli ultimi anni il settore edile ticinese ha conosciuto una certa ripresa. Tutto considerato, i giudici ticinesi hanno stabilito, sulla base degli importi salariali previsti dal contratto collettivo di lavoro cantonale 2001 per i falegnami, che, facendo prova di buona volontà, il convenuto potrebbe guadagnare almeno fr. 3'800.-- mensili; essi hanno d'altronde osservato che tale importo corrisponde a quanto guadagnava presso la ditta Y._ prima della sua chiusura.
c) Orbene, sulla base dei vincolanti accertamenti di fatto dell'ultima istanza cantonale e tenuto conto del potere di apprezzamento che a questa compete in materia (FF 1996 I 127), non appare contrario al diritto federale pretendere che il convenuto si reinserisca pienamente nel mercato del lavoro con un'occupazione fissa come falegname e quindi imputargli da subito un reddito superiore a quello percepito sinora con le sole indennità di disoccupazione o eseguendo lavori precari; la decisione impugnata appare conforme alla giurisprudenza del Tribunale federale dato che, per le ragioni addotte (età relativamente giovane, buon stato di salute, qualifica professionale), l'attività accessoria è ragionevolmente esigibile, ed anche possibile viste le migliorate condizioni del mercato del lavoro (<ref-ruling> consid. 2c; <ref-ruling> consid. 3b; <ref-ruling> consid. 4; Sutter/ Freiburghaus, op. cit. , n. 47 e 49 ad <ref-law>; Ingeborg Schwenzer, op. cit. , n. 16 ad <ref-law>). Questa Corte non è invece abilitata a controllare, nell'ambito del presente ricorso, l'ammontare del reddito ipotetico stabilito dall'autorità cantonale (fr. 3'800.-- al mese). Se il Tribunale federale esamina liberamente nella giurisdizione per riforma la capacità di un coniuge di reinserirsi nella vita professionale o di riprendere un' attività lucrativa interrotta in seguito al matrimonio, ed il principio stesso del reddito ipotetico (cfr. DTF <ref-ruling>), esso non può per contro valutare le cifre ritenute a questo proposito dai giudici cantonali, trattandosi di una questione di fatto che andrebbe semmai censurata in un ricorso di diritto pubblico (<ref-ruling> consid. 2b; sentenza non pubblicata 5C.128/1999 del 6 luglio 1999, consid. 3).
Nella limitata misura in cui è ricevibile - il convenuto omette infatti di citare l'<ref-law> e non spiega dove e in che modo la motivazione della Corte cantonale violerebbe questa disposizione - la censura si rivela pertanto infondata e deve essere respinta.
d) Pure infondate sono le critiche espresse dal convenuto nei confronti dell'attitudine della ex-moglie, che a suo dire potrebbe fornire uno sforzo maggiore vista la precaria situazione finanziaria in cui si trova: egli misconosce infatti che la Corte cantonale ha tenuto conto delle possibilità lavorative della ex-moglie, imputandole un reddito ipotetico quale domestica di fr. 2'400.-- mensili dopo il giugno 2004, e di fr. 1'200.-- sino a tale data per un'attività al 50%, ritenuto che un'attività lucrativa a tempo pieno può esserle imposta solo quando il figlio minore a lei affidato avrà raggiunto i 16 anni di età.
5.- Da ultimo, il convenuto sembra contestare il fabbisogno e il relativo contributo fissato a favore del figlio C._.
a) Nel fissare i fabbisogni individuali e il relativo ammontare dei contributi di mantenimento il giudice di merito gode di un ampio potere d'apprezzamento (FF 1996 I 127; <ref-ruling> consid. 3a), e valuta la situazione applicando le regole del diritto e dell'equità (<ref-law>).
In simili casi, per giurisprudenza invalsa, il Tribunale federale esamina con riserva l'esercizio del potere di apprezzamento da parte dell'ultima istanza cantonale. Esso interviene quando la decisione si scosta senza motivo dai principi stabiliti da dottrina e giurisprudenza in materia di libero apprezzamento, si fonda su fatti che non avevano importanza alcuna oppure, al contrario, non tiene conto di elementi significativi. Il Tribunale federale sanziona, infine, le decisioni rese in virtù di un tale potere d'apprezzamento solo se sfociano in un risultato manifestamente ingiusto o di un'iniquità scioccante (<ref-ruling> consid. 4b; <ref-ruling> consid. 6a pag. 255 e 274 consid. 1a/cc; <ref-ruling> consid. 2a/bb; <ref-ruling> consid. 3c).
b) Dottrina e giurisprudenza concordano nel ritenere che ai fini del giudizio sul contributo di mantenimento il giudice deve procedere ad una ponderazione degli interessi delle parti, valutando sia i bisogni del figlio, sia la situazione sociale e le possibilità economiche del genitore debitore del contributo, così come prescritto dall'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 3 b/bb; <ref-ruling> consid. 3 b/bb; Ingeborg Schwenzer, op. cit. , n. 4 e segg. e n. 20 e segg. ad <ref-law>). Ora, tenuto conto delle capacità di guadagno ipotetiche del convenuto e del suo fabbisogno vitale minimo (cfr. sopra, consid. 2), nonché del fabbisogno del figlio minore (fr. 1'705.-- al mese fino al giungo 2004, e fr. 1'855.-- in seguito), l'ammontare del contributo di mantenimento stabilito dai giudici cantonali (fr. 1'080.-- al mese fino al giugno 2004 e in seguito fr. 1'580.--) non sembra insensato né tantomeno iniquo. Da tutto quanto esposto ai considerandi 10, 12 e 13 della decisione impugnata, emerge al contrario che l'ultima istanza cantonale ha ponderato scrupolosamente gli interessi delle parti in causa e la sua soluzione appare adeguata alla situazione concreta.
Né possono essere giudicate come manifestamente errate o ingiustificabili le conclusioni della Corte cantonale in merito al fabbisogno del figlio minore: le cifre indicate sono state dedotte dall'edizione 2000 delle raccomandazioni pubblicate dall'Ufficio della gioventù e dell' orientamento professionale del Canton Zurigo, raccomandazioni regolarmente applicate dai tribunali ticinesi da numerosi anni. Anche la detrazione di fr. 150.-- dal fabbisogno per cura e educazione risulta corretta, considerato che il coniuge affidatario (nel caso la madre) può sopperire in natura a metà del fabbisogno in denaro previsto da questa posta, essendo tenuta per il momento a lavorare solo al 50%. Giova inoltre osservare che, nella misura in cui il convenuto contesta i differenti elementi di valutazione del fabbisogno ritenuti dalla Corte cantonale, egli espone una volta di più una critica dei fatti inammissibile nell'ambito di un ricorso per riforma.
Per queste ragioni, anche quest'ultima censura non merita accoglimento.
6.- Il ricorrente ha chiesto di essere posto al beneficio dell'assistenza giudiziaria. Considerata la natura del tema ricorsuale, specie con riferimento al nuovo diritto, ben si può ammettere che la causa non sembrava del tutto priva di probabilità di successo. È inoltre data la situazione di indigenza. In queste condizioni il beneficio dell'assistenza giudiziaria può essere concesso.
7.- In esito alle considerazioni che precedono, il ricorso, nei limiti in cui è ammissibile, deve essere respinto.
All'attrice, che non ha presentato una risposta, non sono attribuite ripetibili.

Per questi motivi
il Tribunale federale
pronuncia :
1. Nella misura in cui è ammissibile, il ricorso per riforma è respinto e la sentenza impugnata viene confermata.
2. La domanda di assistenza giudiziaria presentata dal convenuto è accolta e quale patrocinatore per la procedura innanzi al Tribunale federale gli viene designato l' avv. Pier Carlo Blotti.
3. La tassa di giustizia di fr. 1'000.-- è posta a carico del convenuto, ma sopportata provvisoriamente dalla Cassa del Tribunale federale.
4. La Cassa del Tribunale federale verserà all' avv. Pier Carlo Blotti un'indennità di fr. 1'000.-- per ripetibili della sede federale.
5. Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.