Технология мультимедиа с точки зрения когнитивной психологии

Развитие технологий неоднократно приводило к возникновению иллюзий в отношении полной реорганизации методов обучения. Сначала особые надежды возлагались на только что появившееся и поразившее воображение современников радио, затем кино, несколько позже – телевидение [1, стр. 9] и видео. Всеобщее ожидание коренных изменений в образовании спустя некоторое время сменялось едва ли не разочарованием. Ни одна из указанных технологий не смогла претендовать на роль ведущей технологии обучения. Новые надежды на роль основной технологии подает мультимедиа. Оправданы ли эти надежды, или нас ожидает очередное разочарование? На наш взгляд, ответ на этот вопрос зависит от того, сможем ли мы выявить и использовать на практике необходимые и достаточные условия успешного применения информационных технологий вообще и технологии мультимедиа в частности.

В поисках обоснования необходимых условий эффективности медиа технологии в обучении мы обратились к работам когнитивных психологов, широко представленным в зарубежной печати и в материалах Всемирной паутины. Некоторые из работ зарубежных исследователей уже переведены и выпущены российскими издательствами (например, [7]). Однако на наш взгляд, идеи когнитивной психологии еще практически неизвестны отечественной педагогической общественности.

С точки зрения когнитивной теории обучения информационная технология может быть эффективной при условии ее соответствия процессам обучения человека. Такие частные медиа технологии как радио, кино, телевидение, видео очень трудно приспособить к ситуации обучения потому, что не они не обладают некоторыми необходимыми качествами. В частности, речь может идти об отсутствии многосредовости (радио), интерактивности или средств создания простых и удобных связей между фрагментами (все указанные технологии). Но, пожалуй, самое важное – это применение технологии с учетом принципов деятельности человеческого мозга, то есть на основе когнитивного подхода [2, стр. 8]. Основная идея такого подхода заключается в том, что мозг не является «пустым сосудом», который требуется наполнить. Получение информации из окружающего мира и превращение ее в знания – сложный, многоступенчатый процесс, требующий волевого усилия со стороны обучаемого. Систему знаний человека можно представить как совокупность взаимодействующих смысловых структур: образных и вербальных. Когнитивная система человека имеет двухканальную структуру и каждый из каналов имеет ограничения, как по скорости обработки, так и по объему информации, находящейся в стадии обработки.
 
Когнитивная система человека [2, стр. 44]
В соответствии с представленной схемой, информация поступает через органы слуха или зрения. Сенсорная память удерживает визуальный отпечаток предъявленного изображения (текста) или эхо звукового фрагмента (речи). Удержание в сенсорной памяти возможно лишь в течение непродолжительных промежутков времени. [7, стр. 100-107]
В рабочую память попадает только информация, прошедшая этап отбора, управляемого произвольным вниманием человека. Для обработки в рабочей памяти отбирается релевантная информация.

Процесс организации информации приводит к созданию согласованных смысловых структур с привлечением знаний из базы знаний человека в долговременной памяти. Это можно подтвердить, например, сравнительной легкостью понимания и запоминания нового материала при наличии знаний по смежным вопросам. Полученные структуры интегрируются в систему знаний человека.

На основе приведенной схемы нетрудно убедиться, что при использовании элементов учебного материала различной природы (текст, изображение, речь) нагрузка распределяется между различными сенсорными системами человека и различными каналами рабочей памяти. При этом недостаток информации, обрабатываемой одним каналом, может быть дополнен информацией из другого канала. Действительно, использование изображений позволяет экономить несколько сотен слов текстового описания.
В своем интервью по поводу эффективности презентаций PowerPoint в обучении Р. Мейер отметил следующие основные требования к учебной презентации (к любому учебному пособию, в том числе и печатному):

1.    презентация должна использовать и образную и вербальную формы представления материала;
2.    содержание слайдов может быть причиной перегрузки когнитивной системы человека;
3.    презентация должна помогать отбирать, организовывать и интегрировать информацию в базу знаний. [6]

О возможных причинах и методах устранения перегрузки когнитивной системы можно прочитать в работах Р. Мейера [3].

Принцип	Описание
Принцип многосредовости	Обучение на основе слов и изображений эффективнее, чем на основе только слов, поскольку обучаемый получает возможность построения взаимодействующих вербальной и образной моделей знания
Принцип пространственного размещения	Обучение эффективнее в случаях, когда связанные текст и изображения располагаются рядом, поскольку уменьшается нагрузка на когнитивные ресурсы (отпадает необходимость в удержании одного элемента во время поиска соответствия)
Принцип размещения во времени	Обучение эффективнее в случаях, когда связанные слова и изображения отображаются одновременно (параллельно используются два канала обработки информации, дополняющие друг друга)
Принцип соответствия	Обучение эффективнее, когда избыточные слова, изображения и звуки исключены из материала (привлекающие внимание обучаемого избыточный текст, изображения и звуки приводят к перегрузке когнитивной системы)
Принцип модальности	Эффективность анимации в речевом сопровождении выше, чем в сопровождении текста (одновременное использование двух взаимодействующих каналов обработки информации)
Принцип избыточности	Текстовое сопровождение к озвученному видеофрагменту или анимации избыточно
Принцип индивидуальных различий	Эффект использования мультимедиа выражен сильнее для обучаемых с низким уровнем знаний по изучаемому вопросу и обучаемых с хорошим пространственным воображением

На основе изучения результатов исследований когнитивных психологов можно прийти к ряду выводов:

•    технология мультимедиа позволяет обеспечить процесс обучения качественно новыми пособиями и материалами, поскольку обладает необходимыми средствами и соответствует особенностям процесса обучения;
•    реализовать возможности мультимедиа можно при условии учета выявленных психологами закономерностей процесса обучения;
•    использование полученных в результате многолетних исследований принципов мультимедиа дизайна и методов уменьшения когнитивной нагрузки дают положительный практический результат;
•    суть следования принципам мультимедиа дизайна может быть сведена к общему правилу: тщательный отбор и организация информации в виде, наиболее удобном для создания ментальных структур, и смысловая обоснованность не только текста, иллюстраций и видеофрагментов, но и каждого элемента оформления.

Следует ожидать, что учебное пособие, выполненное с учетом приведенных принципов, не будет выглядеть красочным и запоминающимся. В нем будет необходимый набор текста, схем, диаграмм, таблиц, речевых подсказок, видеофрагментов. Ведь наша цель – помочь в изучении материала, а не порадовать глаз обилием графики, пестрым оформлением или объемом текстового материала. Если обучаемый покажет высокий уровень осмысленного усвоения материала и даже не вспомнит, каким шрифтом был выполнен текст, или в какой цветовой гамме оформлены страницы – мы будем рады этому вдвойне, не так ли?

Библиографический список

1.    Cuban L. Teachers and machines: the classroom use of technology since 1920. // New York: Teachers Colleges Press, 1986.
2.    Mayer R. E. Multimedia learning. – Cambridge University Press. New York, USA, 2001.
3.    Mayer R. E., Moreno R. Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning. //Educational psychologist. – 2003, 38(1), – pp. 43–52.
4.    Najjar L. A review of the fundamental effects of multimedia information presentation on learning. // http://www.cc.gatech.edu/gvu/reports/techreports95.html
5.    Najjar L. Multimedia information and learning. // Journal of educational multimedia and hypermedia. – 1996, 5(2), – pp. 1293–150
6.    The Cognitive load of PowerPoint: Q&A with Richard E. Mayer // http://www.sociablemedia.com/articles_mayer.htm
7.    Солсо Р. Когнитивная психология. 6-е издание.//СПб.: Питер, 2006, 589