Представление учебного гипертекста на основе идей ассоциативно-рекурсивного восприятия информации

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ

Н.И. Пак, Л.Б. Хегай

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ГИПЕРТЕКСТА НА ОСНОВЕ ИДЕЙ АССОЦИАТИВНО-РЕКУРСИВНОГО ВОСПРИЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ

Гипертекст, классификация учебного гипертекста, рекурсивное восприятие информации, технология гипермедиа, трехмерный текст.

Информационный процесс восприятия, запоминания и использования информации человеком происходит в два этапа. На первом проходит кодирование воздействующего в течение определенного времени на органы чувств сообщения в статический (пространственный) код в виде образа объекта, события. Оно осуществляется путем отражения на основе тезаурус-ного распознавания [Пак 2008] и ассоциативно-рекурсивного механизма формирования образа в кратковременной (оперативной) памяти.

Физиологическую основу ассоциации составляет механизм образования временной нервной связи между различными участками коры головного мозга, замыкания возбуждения этих участков. Ассоциативное мышление основано на ассо циациях, обеспечивает переработку информации, позволяет производить обобще ние и абстрагирование.

Второй этап связан с извлечением и декодированием статического кода в динамический (в виде устной речи).

Составление текста происходит путем кодирования временных сигналов и сообщений (мысль, речь) в статический пространственный код в некотором алфавите, а чтение - это декодирование этого кода снова в динамическое (звуковое) сообщение. Другими словами, текст - это статический (запомненный) код речевого сообщения, а чтение текста - это озвучивание кода для его восприятия с помощью органов чувств. Поэтому говорят, что качество текста (содержание, красота, информативность и пр.) - это то, что «ублажает слух».

Когнитивная психология полагает, что человек учится линейно писать и читать, тогда как в глубине его мышления лежат трансформации значительно более сложных представлений. Мозг человека действует по ассоциативному принципу. Чаще всего цепочка ассоциативных связей является рекурсивной.

Термин «рекурсия» происходит от позднелатинского гесигею - возврат. Смысл рекурсии заключается в том, что неизвестное определяется через неизвестное до тех пор, пока оно не станет известным, затем обратным ходом первое неизвестное становится известным.

Обучение - процесс рекурсивный. Изучение понятия происходит через другие понятия. Если эти понятия неизвестны, то они, в свою очередь, определяются через другие до тех пор, пока все сведется к известным, т. е. выстраивается дедуктивная цепочка от неизвестных до известных ученику понятий (прямой ход), затем путем обратного хода осознается и воспринимается изучаемое понятие.

Доказано, что знания (образы окружающего мира) имеют иерархическую структуру, могут представляться в виде графа или сети (включая рекурсивные и фрактальные отношения). В этом смысле нельзя передать опыт, знания от учителя к ученику, можно лишь передавать информацию в таком виде, чтобы ученик смог приобрести опыт, знания [Пак 2004].

В настоящее время главный источник информации - текст. Его чтение является основным способом обучения.

При составлении учебного, да и любого текста, необходимо учитывать механизм ассоциации понятий с использованием рекурсии. Удобнее всего для этого подходит гипертекст. Гипертекст - это принципиально нелинейная организация информационных единиц, которые могут быть представлены текстом, аудио- и видеоинформацией, основанной на идее ассоциативной навигации. Тем самым гипертекстовые системы впервые предлагают инструмент, способный поддерживать процессы ассоциативного мышления, доминирующие в правом полушарии.

Термин «гипертекст» был введен в обращение Тедом Нельсоном (Ted Nelson) в 1965 г. для описания документов (например, представляемых компьютером), которые выражают нелинейную структуру понятий в противоположность линейной структуре традиционных книг, фильмов и речи. Гипертекст можно определить как нелинейную документацию, которая позволяет читателю изучать содержащуюся в ней информацию непоследовательно, по своему усмотрению.

Гипертекстовая система, содержащая сеть узлов (фрагментов, модулей, фреймов) и заданные на них ассоциативные связи, порождает 3-мерное информационное пространство, что создает информационную среду, адекватную глубинной структуре переработки идей человеческим мозгом. Всемирная паутина Интернет породила лавину гипертекстовых документов, построенных по технологии гипермедиа. Среди них есть удачные, легко воспринимаемые нашими органами чувств материалы, однако большая часть из них не выдерживает никакой критики не только по структуре, но и по дизайну. Массовое использование цифровых образовательных ресурсов в образовании, в большинстве своем представляемых в виде гипертекста, накладывает серьезные требования к их дидактическим качествам. В этой связи представляет интерес провести классификацию и анализ образовательных гипертекстовых изданий.

Классификация гипертекстовых документов

Двухоконный формат

- Структура: экран разбит на 2 окна: окно ссылок (оглавление, глоссарий), окно содержания текста.

- Сущность: в окне ссылок размещаются оглавление, перечень тем, понятий, глоссарий. Активизация ссылки вызывает соответствующий содержательный текст в рабочем окне (рис. 1).

- Вид издания: энциклопедии, справочники, учебные пособия.

- Назначение: электронная альтернатива бумажным изданиям для создания собственных библиотек.

Рис. 1. Фреймовый формат гипертекста

Сетевой формат

- Структура: сетевая косвенная рекурсия понятий в некотором тексте по заданной тематике.

- Сущность: лаконичное сжатое представление содержания некоторой темы, понятия которой раскрываются через другие понятия (косвенная рекурсия).

- Вид издания: описание отдельной темы, статьи, лекции, курса (рис.2).

- Назначение: научно-методический ресурс (фонд) статей, эссе, лекций, докладов.

Рис. 2. Сетевой формат темы

Иерархический формат

- Структура: иерархическая модель знаний в виде древовидного графа. Главная страница -семантический граф понятий (рис.3).

- Идея: последовательная детализация от базовых, информационно-емких понятий до простейших, содержание которых раскрывается по ссылкам.

- Вид издания: справочники и пособия для подготовки к экзаменам, к итоговым аттестациям по теме, курсу, дисциплине.

- Методические рекомендации для планирования рабочих программ, учебного процесса, контроля и подготовки к занятиям.

- Назначение: систематизация темы, системное логическое представление области знаний.

Рис. 3. Иерархический формат

Локально-рекурсивный формат Структура: подобна сетевому формату.

Идея: способ адаптивного представления информации, лаконичное сжатое представление содержания некоторой темы, основные понятия которой раскрываются через другие понятия посредством локального сворачивания / разворачивания информации по технологии гипермедиа.

Назначение: полезен при раскрытии и обосновании утверждений, положений, вывода формул, доказательства теорем.

Вид издания: контекстный справочник, шпаргалка (рис. 4). Самоучитель.

Рис. 4. Локально-рекурсивный формат

Приведенные в пунктах 1-3 форматы гипертекстовых изданий не позволяют моделировать смену процессов сворачивания и разворачивания информации в пределах одной страницы без нарушения целостности восприятия учебного текста. Локально-рекурсивный формат позволяет создать адаптивный текст, индивидуализирующий раскрытие содержания для каждого читателя по его усмотрению. Иерархическая структура знаний представляется в виде дерева, в каждой ее вершине располагается фрагмент текста, уточняющего (детализирующего) текст более высокого уровня. Каждый фрагмент текста имеет информационную

часть (ИЧ) и ссылочную часть (СЧ) - множество ссылок на фрагменты текста, детализирующие данный текст.

Некоторый локальный фрагмент (вершина дерева) сворачивается / разворачивается в ссылку из фрагмента текста (вершины) предыдущего уровня. Щелчок по ссылке не приводит к переходу на другую страницу, а позволяет вставить некоторый новый элемент в представленную на экране информацию.

Следует отметить дидактические качества подобного гипертекста:

1) индивидуализация и личностно ориентированный принцип формирования текста (сворачиваются те фрагменты, которые избыточны или не представляют интереса, раскрывается то, что представляет интерес);

2) сворачивание и разворачивание фрагментов текста в динамике не нарушают целостности (системности) изучаемой информации.

Пример свернутого фрагмента текста: «Информация для человека - это образы отображенной им материи с помощью сообщений в пространственно-временной мере. Развернутая форма этого фрагмента текста: «Информация для человека - это образы (формируемое сознанием человека представление воспринимаемого фрагмента окружающего мира) отображенной им материи с помощью сообщений (совокупность сигналов, каким-либо образом отражаемая в приемнике) в пространственно-временной мере.

Локальное сворачивание / разворачивание информации в тексте можно реализовать разными способами. Текст является двухмерным, но он отображает код динамического сообщения в виде устной речи. А звуковое сообщение - это трехмерное отображение объективной реальности. Также любой пространственный объект изображается нами на плоской бумаге в двухмерном виде. У истоков человеческой цивилизации сообщениями выступали физические объекты: камни, ветки деревьев, следы на глине и пр. Древние физические знаки являлись трехмерными объектами, а потом их заменили письменными двумерными знаками. Раньше они носили смысл (реальный, трехмерный), а затем утратили его, стали двухмерными символами.

Можно ли текстовое сообщение сделать трехмерным? Природа гипертекста содержит в себе потенциал трехмерности. Пока мы еще не осознали как его реализовать, это дело будущего. В настоящее время первый шаг в эту сторону позволяет сделать технология гипермедиа с методами локального сворачивания / разворачивания информации.

Примеры

.эЖ

Информация - это образы отображенной материи.

"объективная реальности

В тексте контекстный комментарий по ключевым словам при навигации можно делать возникающим, всплывающим или теневым. Восприятие подобных фрагментов является объемным, ассоциативным и системным.

ЭВМ - это комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации и включающих: процессор, память, устройства ввода, вывода.

Приведенный текст сопровождается всплывающими объектами. В этом случае каждое понятие ассоциируется с объектом.

Таким образом, составление цифрового образовательного ресурса в формате гипертекста может быть классифицировано по структуре и уровню рекурсивности, а его форма представления должна отвечать целевой направленности содержания сообщения. Хорошее гипертекстовое издание сочетает все перечисленные форматы в зависимости от дидактической нагрузки каждого фрагмента.

Вывод

По всей видимости, наиболее адекватным механизму человеческого восприятия текстовой информации является локально-рекурсивный формат, позволяющий представлять электронную образовательную информацию в динамическом трехмерном виде. В этой связи современные цифровые образовательные ресурсы целесообразно строить с помощью технологии гипермедиа. За этой технологией будущее ЦОР!

Библиографический список

1. Пак Н.И. Проективный подход в обучении как информационный процесс: монография / Краснояр. гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск, 2008.

2. Пак Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации образования: монография. Красноярск: РИО КГПУ, 2004.