Структурообразующие приемы форматирования текстов ЦОР в ракурсе когнитивной психологии

ПРОБЛЕМЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОЙ УЧЕБНОЙ СРЕДЫ

Г.А. Никулова

СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИЕ ПРИЕМЫ ФОРМАТИРОВАНИЯ ТЕКСТОВ ЦОР В РАКУРСЕ КОГНИТИВНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Последнее время термин "когнитивный" {cognitive - познаваемый с помощью рациональных приемов) в различных сочетаниях все чаще встречается в публикациях и сообщениях, это свидетельствует о повышении роли когнитивной науки в многочисленных прикладных областях и процессах (информатизации, образовании, лингвистике, медицине и пр.) Общепринято под когнитивной наукой понимать область междисциплинарных исследований познания, являющегося результатом осуществления процессов приобретения, хранения, преобразования и использования знаний живыми и искусственными системами. Фактически именно утверждение в позициях информационной эпохи человечества привело к усилению позиций и значимости когнитивного подхода в различных отраслях деятельности человека, в рамках которого механизмы переработки знания рассматриваются как центральное звено психики человека [I, 4, 8].

Влияние когнитивной науки (включающей когнитивную психологию, эргономику, философию сознания, лингвистику, когнитивную антропологию, нейронауку, компьютерные науки и искусственный интеллект) на развитие образовательной сферы и ее компонентов очевидно и прозрачно. Именно благодаря когнитивным функциям - ощущению, восприятию, вниманию, памяти, мышлению - человек обучается, т. е. приобретает знания, умения, навыки. При этом цель информационной среды (в узком смысле - деятельности

педагога или обучающего компьютерного средства) состоит в обеспечении условий для наиболее эффективного усвоения знаний.

Особенное значение выводы когнитивной науки приобретают в связи с развитием е-Ьеагш^ - формы обучения, базирующейся на использовании информационных компьютерных технологий [II], при которой повышается унификация представления знаний, а значит, возрастают требования к цифровым образовательным ресурсам (ЦОР) и их оформлению.

В любом случае учебные материалы обычно базируются на текстовых блоках, выполняющих роль ключевых информационных элементов. Традиционный подход к представлению текста является преимущественно репрезентативным, при котором текст выступает как особая форма представления знаний о внешней по отношению к ним действительности в качестве объекта ассимиляции (усвоения), т. е. как определенный набор знаниевых значений, подлежащих запоминанию [3], что ограничивает его функции. Эффективность же запоминания, а тем более усвоения и понимания текстовой информации ЦОР во многом определяется особенностями ее представления, т. е. зависит от применяемых приемов форматирования текста (разумеется, при условии ясности, верности и непротиворечивости самого текста).

В связи с этим целесообразно выделить две когнитивные категории - восприятие и внимание. Восприятию информации предшествует получение человеком сенсорных сигналов (например, зрительные

© Никулова Г.А., 2008

ощущения при чтении компьютерного текста), далее следует поверхностная или глубокая обработка информации, от чего зависит последующее понимание и/или запоминание (в широком смысле -результативность процессов мышления). С вниманием (избирательной направленностью сознания на объект) связана регуляция психических (информационных) процессов и деятельности в целом. Одной из проблем самостоятельной работы учащихся с учебными материалами является отсутствие навыков осмысленного пользования своей способностью фокусировки внимания на информации, являющейся основополагающей [2].

Форматирование текста как раз имеет целью обеспечить наиболее полное, эргономичное и адекватное восприятие информации и эффективное управление вниманием при работе с учебными материалами. В рамках когнитивного подхода приемы форматирования компьютерного текста целесообразно разделить на следующие группы: структурообразующие, логические, визуальные (элементы дизайна),

рис. I.

Следует отметить, что конкретный выбор приемов форматирования зависит от многих факторов:

- целевая аудитория: малый возраст и низкий образовательный ценз более требовательны, например, к типу и размеру шрифта, размерам полей и колонок; профессионально подготовленная группа в большей степени ориентирована на восприятие схем и графов и т. п.;

- цель предъявления компьютерного текста: презентация, новости или текущая информация, ЦОР;

- условия работы: интерактивная доска или экран монитора; наличие или отсутствие сопровождения (преподавателя или докладчика).

В настоящей статье объектом рассмотрения являются некоторые важные и распространенные структурообразующие приемы, применение которых формирует фундамент "стройного", организованного компьютерного текста. (Далее под компьютерным текстом будем понимать не текст, подготовленный посредством

структурообразующие

заголовки и абзацы

таблицы и фреймы

логические

выделение

выравнивание

размещение

колонки

визуальные (дизайн) »

Рис. I. Классификация приемов форматирования в рамках когнитивного подхода

применения компьютерной техники, а предъявляемый на экране монитора, например, при использовании ЦОР.)

Одной из задач обучения является "формирование хорошо организующих и упорядоченный: внутренних психологических когнитивных структур", т. к. только такая "система репрезентации знаний может обеспечить гибкость и подвижность мышления, возможность движения мысли в самых разных направлениях" [10].

Следовательно, в функции любых обучающих продуктов должна быть включена помощь обучаемому в формировании структуры понятий изучаемой области.

Структурирование информации всегда облегчает ее усвоение, т. к. указанные отношения между объектами, визуализация иерархической структуры оказывают ориентирующее воздействие:

==> позволяя формировать подобные структуры и связи в сознании читателя компьютерного текста (учащегося);

==> облегчая формирование умственного образа изучаемого предмета;

==>интенсифицируя процесс

категоризации объектов восприятия (формирование умозаключений, основывающихся на полученных сведениях об объекте, их структуризация, встраивание понятий в имеющиеся в сознании иерархические структуры).

Рассмотрим наиболее значимые и распространенные приемы структурообразующего (или в Web-технологиях -структурного) форматирования, определяющие одно из важных свойств ЦОР -возможность и удобство использования по назначению (usability). Здесь Web-ресурсы уместно вспомнить по двум причинам: возрастание роли дистанционного образования и распространенность

представления учебных материалов в HTML-формате; высокое развитие инструментов форматирования, предлагаемых современными языками разметки.

I. Заголовки и абзацы Базовыми структурообразующими элементами являются заголовки и абзацы, что нашло яркое отражение в режимах работы программ MS Office: Вид ==> Схема (структура) документа (рис. 2).

Рис. 2. Режим структуры (схемы) документа в MS Word.

Существует множество вариантов взаимного расположения заголовков и прикрепленных к ним текстовых блоков при их позиционировании в одном окне. Основные варианты представлены на рис. 3.

Очевидно, в первых трех вариантах реализуется доминирующая информационная роль заголовка, варианты, представленные на рис. 3, б и 3, в, - более современны, абзацы не имеют отступа в первой строке, а отделены друг от друга пустой строкой. Это вполне соответствует гештальт-подходу, согласно которому элементы объединяются на базе сходства и "общей судьбы" [1, 4, 8]. Иногда в варианте 3, б заголовок дополнительно

& UU *1 Л SCT *1 I -F т = ¿А 12Ё I

"Изучение метал,-

1. Изучение устр|

1.1. Оптическая с

1.2. Основные ха Таблица 2. Опти

ЕЗ. - длина волны (

2. Порядок выпо)

3. Содержание о-

4. Контрольные Е

I 6

ЛіЦі IK'fHLl {I ЭЁ о

1 ¿и А! ем ±м шшеграфи к есп? ге митр

Цепь работы:

1. 0 ЗЕСШИШЬ с я с упр сиси ом мнгшпгар фр

2. Наччгаь с я: попь эое am с я: мгаро сшш.

3. НлуППЬСЯПОДЙЕрШЬ уЕЙПЕНеНИЙ МЕПфОаЯЛ рооб-ьект.

1. Изучена усзрокаїїтії

Гі^іщпілріфшеозій ІїивроОШ  ірибо] РОЕШШЯ Сір^КГЯШ НЕПрОфИНЫХ объектов СущеОЕуїїіІЦЕІЙ ИОЯИРТКЦИН МШфООЙОШЕ д ІфїГ. Эго ІШіуГ быть EepHIKUffiEffiK МИЦЮСК MET-3 - илнгороонгалшый - МИМ-8 и щ>.

1.1. Огаикаая системаг

ЬЬпф о скоп if і й дпиепякт с о бай кииеинш чеояк систем - обьекиїЕіи (рис .1).

Рис. 3. Варианты представления заголовков и текста в одном окне

сдвигают вниз, "придвигают" к тексту, располагая его по базовой линии выравнивания, что символизирует неразрывность обоих элементов - заголовка и текста.

В двух последних вариантах заголовок играет второстепенную роль, отражая принадлежность представленной текстовой информации к определенному разделу по типу колонтитула (3, г), или ненавязчиво, в фоне, напоминая, о чем идет речь (3, д). Эти варианты не рекомендуется использовать в продуктах учебного назначения ввиду отсутствия у заголовка организующей функции, они скорее применимы для легких форм (популярных электронных изданий).

Иногда удобно выделить область заголовков, чтобы перемещаться по тексту в произвольном (диктуемом учебной ситуацией) направлении. В этом случае в качестве структурообразующих часто используют фреймовые структуры, позволяющие зонировать экран, отделив содержательную часть от структурно-информирующей (рис. 4, а).

Отдельно следует рассматривать вопрос о подзаголовках, с одной стороны, усложняющих и утяжеляющих структуру текста, с другой - конкретизирующих и уточняющих информационное наполнение соответствующего блока. Использование подзаголовков существенно повышает эффективность поиска требуемой

информации. Сначала пользователь сканирует заголовки высшего уровня, затем продвигается в глубь структуры.

Если уровней подзаголовков несколько (более двух), то целесообразно выносить список низших в другое (рабочее) окно (рис. 4, б), откуда непосредственно осуществляется переход к тексту.

Такой вариант представления заголовков не только психологически и эргономически оправдан, но и соответствует выводам когнитивных исследований, согласно которым качество восприятия и уровень обработки информации снижается при увеличении количества представленных элементов (для списков - не более 6, для вложений - не более 4) [I, 4, 8]. Со снижением возраста пользователя эти цифры также снижаются.

бомбардирующая н іклртюаюшиї части

Х+Л+# іТ+І ТТОГ71СЩОГ ПІР ЭТК] Хна-»Т+1и К - выделение энерг 1ІСТкфїІЧЄСЕ-;ії первой ящерной рев* 0СУЩ№Ш£№Н0Й челов&ким, была рвй

прсордшстш ядра аэота гнил, дайсш

ЧЙСТНЦ в ЯДРА ЮКЭДРОДА т* N +51Ге •

Ото преврященнв было исследовано ?

а)

б)

Рис. 4. а) фреймовая структура пособия по подготовке к ЕГЭ по физике; б) вынесение в рабочее окно заголовков низшего уровня [6]

Г.А. Никулова

2. Списки

При перечислении многие элементы теряются и тем более не запоминаются, если выложить их "ровным слоем", через запятую. В компьютерном тексте существует множество возможностей организовать "якоря", к которым привлекается внимание пользователя. Роль якорей выполняют цифры, маркеры, интересным решением является использование в качестве маркеров лаконичных иконок, несущих дополнительное смысловое содержание (рис. 3), иконки разделов документов в левом фрейме и параграфов - в правом. Списки также подчиняются правилу 7 2 (по другим данным

- 6 2). Оно означает, что человек может охватить вниманием только ограниченное число объектов, избыточная информация неотвратимо теряется. Заметим, что в учебных продуктах число значимых элементов следует еще уменьшить

Сложные списочные структуры (нумерованные и ненумерованные, вложенные списки) позволяют управлять вниманием, направляя взгляд пользователя. Здесь также реализуется гештальт-подход к восприятию одноуровневых элементов как целого, внутри которого они выделяются и разделяются.

3. Таблицы и фреймы

О фреймах было сказано выше (раздел I). Как правило, их использование обеспечивает эффективную навигацию по компьютерному тексту, оставляя в поле зрения тематический набор материалов и обозначая возможные связи (или последовательность изложения), а также "напоминая" об объеме предстоящей работы.

Таблицы дают возможность пользователю (учащемуся) найти место данной информации в общей системе, позволяют обнаружить закономерности или противоречия, не прибегая к графическим данным, т. е. запускают процесс мышления (дедукция и индукция).

4. Графы и организующие диаграммы

Эти элементы форматирования текста

призваны дать исчерпывающее представле-

ние об иерархии системы понятий, о связях внутри системы, о последовательности и направлении развития процессов, что облегчает построение соответствующих структур в сознании пользователя, обучает его построению новых подобных структур и схем уже на базе собственного опыта, а также способствует осуществлению одной из наиболее сложных функций мышления -прогностической. В самом простом варианте такой элемент представлен на рис. I. При разработке графов для учебных текстов продуктов принято придерживаться следующих правил [5]:

- граф должен быть "легко читаемым" для облегчения его восприятия;

- при построении графа должно учитываться уже известное ограничение по числу элементов в каждом уровне, число подуровней и т. п. должно быть от 5 до 9 для лучшего запоминания;

- количество пересечений связей следует минимизировать;

- граф должен быть "красивым", т. е. вызывать положительное эмоциональное восприятие;

- граф должен раскрывать суть связей в изучаемом явлении, а не только их наличие и т.д.

5. Гипертекст

Общеизвестно, что любые проявления активности при работе с информацией увеличивают эффективность ее восприятия. Главным отличительным признаком и несомненным преимуществом компьютерного текста по сравнению с традиционным является возможность непосредственного связывания блоков текста и организация переходов - гипертекст. Эта технология весьма популярна и является базовым компонентом Web-технологии. Фактически гипертекст - это граф с программированным действием, т. е. не просто нелинейный, а интерактивный текст, строение которого в точности соответствует когнитивным моделям строения памяти и отражает связи, возникающие в головном мозге человека во время мыслительного процесса.

При использовании в ЦОР гипертекст представляет собой структурированную концептуальную модель знаний, условное описание основных отношений между объектами определенной предметной области, их признаками и значениями. При этом можно предоставлять информацию пользователю различной степени деталировки и в разной форме, что особенно важно при самостоятельном обучении.

Согласно коннекционистской модели [9], связи между когнитивными единицами (понятиями гипертекстовой сети), реализованные в виде перекрестных ссылок, при многократном повторении усиливаются. Гипертекст в какой-то мере автоматизирует образование ассоциативных связей между понятиями и другими объектами изучения, что также способствует успеху обучения. Причем авторы [9] указывают, что количественный параметр частоты использования (вызова) ссылок можно использовать в качестве показателя "семантической близости" соответствующих понятий.

В настоящей работе мы ограничились рассмотрением только структурных приемов форматирования компьютерных текстов, поскольку именно их применение определяет возможность последующего эффективного

использования текстовой информации. Вместе с тем нельзя недооценивать значение логических составляющих приемов форматирования, как основных инструментов управления вниманием пользователя, а также визуальных, от которых зависят такие характеристики внимания, как устойчивость, пропускная способность, переключаемость, избирательность и проч. [I, 4, 8], о чем свидетельствуют, например, результаты исследований влияния цветового оформления текстов и выделения информации (стимуляция фокального внимания) на эффективность ее восприятия [7].

Очевидно, что современный этап образования требует не только разработки эффективных и адекватных цифровых ресурсов для поддержки учебного процесса, а ожидает от них реализации функции развития когнитивных, т.е. интеллектуальных способностей учащихся, что неизбежно диктует новые требования к оформлению и представлению информации. В широком смысле представленные материалы могут пригодиться разработчикам и преподавателям, т. е. всем участникам образовательного процесса, творчески и осознанно решающим проблему повышения эффективности ЦОР.

Библиографический список

1. Величковский Б.М. Современная когнитивная психология/ Б.М. Величковский. М.: Изд-во МГУ, 1982.

2. Власова Ю.Ю. Личностный аспект проблемы восприятия информации/ Ю.Ю. Власова// Информатика и образование. 1998. №1. С. 35-43.

3. Гусаковский М.А. Университет как центр культуропорождающего образования. Изменение форм коммуникации в учебном процессе/ М.А. Гусаковский, Л.А. Ященко, С.В. Костюкевич и др.; под ред. М.А.Гусаковского. Мн.: изд-во БГУ, 2004; Центр проблем развития образования Белорусского государственного университета. www.charko.narod.ru

4. Когнитивная психология: учебник для вузов/ под ред. В.Н.Дружинина, Д.В.Ушакова. М.:ПЕР СЭ, 2002. 480 с.

5. Лыскова В.Ю. Применение логических схем в курсе информатики/ В.Ю. Лыскова, Е.А. Ракитина // Информатика и образование. 2000. J№1. С. 32-39.

6. Москалев А. Н. Готовимся к ЕГЭ. Физика. Мультимедийное издание. CD/ А.Н. Москалев, Г.А.

Никулова, В.П. Барышников, О.И. Барышникова. М.: Дрофа, 2007.

7. Никулова Г.А. Цветовое оформление учебных материалов и его влияние на восприятие информации / Г.А. Никулова// Вестник Перм. гос. пед. ун-та. Сер. "Информационные компьютерные технологии в образовании". 2006. Вып. 2. С. 77 - 84.

8. Солсо Р. Когнитивная психология/ Р. Солсо. 6-е изд. // СПб.: Питер, 2006. 589 с.

9. Фаликман М.В. Инструментальный подход к исследованию обучающих возможностей гипертекста (на материале курса психодиагностики)/ М.В. Фаликман, А.Г. Шмелев // Вестник Моск. ун-та. 1998. №4. С. 87-91.

10. Чуприкова Н.И. Умственное развитие и обучение. Психологические основы развивающего обучения/ Н.И. Чуприкова // М.: АО "Столетие", 1995.

11. Mayer R. Е. Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning/ R..E. Mayer, R. Moreno //Educational psychologist. 2003. 38(1). Р. 43-52.