В этой главе содержится краткий обзор трех главных групп или видов графики. Важное значение имеет понимание этих групп для разработчиков обучающих систем, так как они представляют виды графических средств, которые чаще всего используются при обучении. Затем обсуждаются вопросы применения этих видов графики в обучении. Первым этапом этого процесса является определение желаемого результата учебы. Данная глава представляет краткий обзор возможных результатов обучения, называемых областью изучения. В заключении представлено пять видов приложений графических средств в обучении. Для эффективности, обучающая функция любого вида графики должна соответствовать специфическим потребностям урока.

ТРИ ТИПА УЧЕБНОЙ ГРАФИКИ

Учитывая популярность и гибкость графических средств в обучении (в учебном процессе), необходим способ, позволяющий понять, как лучше применять графические средства в учебных материалах. Во-первых, необходимо описать виды графики, обычно используемые в обучении. Во-вторых, необходимо описать разнообразные функции каждого вида графических средств при их использовании в конкретных условиях обучения. Мы будем использовать простую систему классификации, которая описывает типы изображений, обычно используемых в обучении. Эти категории описывают, вцелом, как графика передает информацию и смысл, но не говорят непосредственно о том, как они могут быть применены в обучении. Применение этих видов графических средств в обучении - отдельная проблема и будет затронута позже. Три вида графических средств подразделяются на репрезентативная, ассоциативная, и произвольная (Алесандрини, 1984).

Репрезентативная графика

Репрезентативная графика имеет физическое сходство с объектом, который она должна представить. Например, часть текста, объясняющая назначение и принцип действия подводной лодки, вероятно, сопровождался бы картиной изображением подводной лодки. Изображения располагаются где-то между очень реалистическим и абстрактным.

Самые общие примеры реалистических репрезентативных изображений - фотографии или высоко качественные цветные рисунки, последние из которых в настоящее время являются изображениями высшего качества, которые могут быть произведены (сгенерированы, получены) на микрокомпьютерах. Мультимедийные системы предоставляют возможности включения изображений почти фотографического качества, такие как сложные смешанные видеоизображения, взятые с видеодиска или с видеомагнитофона, или с компьютеров с достаточным объемом памяти.

Несмотря на то, что многие утверждали бы, что качество этих видеоизображений намного ниже чем фотографии, проблема репрезентативной целостности (сохраности) - в значительной степени функция контекста. Например, несмотря на то, что большинство микрокомпьютеров может представить достаточно реалистическую подводную лодку для большинства целей, то же самое качество будет едва достаточно для художественного урока, в котором прекрасные детали Моны Лизы изображены и обсуждены. Реальные фотографические изображения могут быть доступными в мультимедийных системах интегрированными слайд/лента проекторами (диапроекторами) (Полин и Ханнафин, 1987).

Примером абстрактного репрезентативного изображения является штриховой рисунок. Он также располагаются по качеству от полностью детальных к элементарным рисункам. Например, иллюстрация 2.2 показывает пример прохождения, объясняя использование и функцию космического костюма астронавта. Несмотря на то, что это очевидный штриховой рисунок, он был создан из фотографического оригинала. С другой стороны, на иллюстрации 2.1 - скорее необработанный (исходный) рисунок субмарины. Этот примитивный рисунок все еще охватывает самые существенные особенности субмарины. Фактически, нехватка интересных деталей и фона облегчает сосредотачиваться на существенных особенностях субмарины и гораздо меньше запутывает или отвлекает посторонними деталями. В связи с этим, простые штриховые рисунки часто считают лучшими вспомогательными средствами изучения, в отличие от реалистических изображений, особенно когда урок проходят поверхностно, как например, в фильмах и видео (Двйер, 1978). Проблема реализма будет обсуждена более подробно в главах 5 и 7.

Репрезентативная графика - эффективное представление стратегии, если она объедина с текстом. Графика помогает учащимся сосредотачивать свое внимание на объяснении информации в тексте (Мэйер, 1989). Графика также помогает учащимся формировать визуальные интеллектуальные модели материалов, которые поясняются в тексте. Мэйер и Голлини (1990) говорят о том, что изображения - полезные стратегии представления, когда они удовлетворяют четыре условия: 1) текст потенциально понятен студентами; 2) изображения разработаны и оценены в терминах, понятных ученику; 3) изображения используются, чтобы объяснить информацию, имеющуюся в тексте; и 4) студенты имеют немного или не имеют вообще знания о содержимом информации.

Ассоциативная графика

Ряд репрезентативных изображений, вероятно, самый общий тип иллюстрации, используемой в учебных материалах сегодня, включая компьютерные средства. Однако, представление студентов с точным представлением чего-нибудь, возможно, не всегда является лучшим инструментом изучения. Один из таких примеров, когда студенты не имеют абсолютно никакого предшествующего знания об общем представлении. Учебное исследование указывает (показывает), что аналогии могут быть эффективными учебными стратегиями в таких случаях (Куртис и Реиджелат, 1984; Халперн, Хансен, и Рифер, 1990).

Например, если студенты не понимают идею, что субмарина в состоянии погрузиться под воду, было бы более подходяще сначала предложить, что субмарина похожа на рыбу, таким образом студенты поймут (понимают) эту особенность. Однако, лучше провести аналогию с дельфином, потому что ему, как и субмарине, иногда необходима поверхность для воздуха, или еще лучше, с китом, из-за его размера. Конечно, субмарина не дельфин или кит, поэтому ученики должны понять, что аналогия используется только, чтобы представить подобие. Отличия действительно существуют, и важным является то, что студенты понимают пределы аналогии.

Психологи в области образования (педагогики) часто описывают обучение как процесс, который идет от известного к неизвестному (Реиджелат и Куртис, 1987). Аналогия может действовать как знакомый "стандартный блок", на котором построено новое понятие (Теннизон и Коккиарелла, 1986). Конечно, если студент не понимает содержание аналогии, то ее использование является бессмысленным и запутывающим. Хуже, если студенты сформируют неправильные представления из неадекватного понимания того, чем аналогия и целевая система подобны и отличны (Зук и Ди Веста, 1991).

Произвольная графика

Произвольная графика предлагает визуальные ключи, но не разделяют никаких физических сходств объясняемого понятия. В некотором смысле, этот вид работает как "вместилище разнообразных предметов" для любой графики, которая не предлагает никакого подобия реальных или воображаемых объектов, но еще содержит визуальные или пространственные особенности, которые передают значение (смысл). Примеры располагаются в зависимости от использования пространственных размещений текста, таких как, контуры, к схемам процесса, гистограммам, и линейным графикам.

Вся информация может быть представлена в виде существующей на континууме. На одной стороне - самые конкретные представления - реальные объекты. Рядом - очень реалистические репрезентативные изображения. На другой стороне произносятся (говорятся) и пишутся слова, которые представляют самую абстрактную форму коммуникации. В центре этого континуума предполагается произвольная графика.

Диаграммы и графы, вероятно, самые общие виды произвольной графики (Винн, 1987). Диаграммы обращаются к таблицам или информации, содержащейся в форматах плдобных таблицам. Примеры включают систематику, такую как классификации групп животных, семейств языков или команд бейсбола (как показано в иллюстрации 2.4). Цель диаграммы состоит в том, чтобы организовать и показать (отобразить) информацию одной или несколькими категориями или областями. Вся информация в диаграмме является дискретными (категорическими) данными.

Когнитивная карта" является интересным примером диаграммы, которая имеет большую поддержку от исследования как инструмент в обучении. Когнитивные карты - это часть учебного метода, названного пространственной картографией (Холлей и Дансерео, 1984). Цель когнитивных карт состоит в том, чтобы показать графически взаимосвязи (отношения) и иерархии связанных идей и понятий. Иллюстрация 2.1 изображает простой пример когнитивной карты, которая показывает, как два связаны понятия - субмарина и транспортировка.

Каждый факт или понятие назван узлом и соединяется с другими узлами связями, которые указывают на отношения (взаимосвязь) между узлами. Часто, эти связи обозначены, чтобы разъяснить отношения между связанными узлами. Исследование показало, что эта графика имеет тенденцию быть наиболее полезной, когда студент конструирует карту или когда карта готова, обычно в течение объяснения идей, вместо того, чтобы дать студенту завершенную карту для обучения.

Когнитивные функции

Графика, которая предоставляет познавательные функции, разработана, чтобы непосредственно расширить (увеличить) способность студентов обучаться с учебными материалами. Эта графика должна быть разработана, чтобы достигнуть, или помочь достигать, один или более этапов обучения.

ОБЗОР

1. Три вида графических средств: репрезентативные, ассоциативные, произвольные.
   
   
2. Каждый из трех видов графики передает информацию различными способами.
   
   
3. Обучающие материалы, с применением графики, должны быть отобраны или разработаны, чтобы выполнять обучающие функции.
   
   
4. Графика должна быть включена в учебный процесс только на основании обучающей функции.
   
   
5. При использовании графики для увеличения интереса у студентов, необходима гарантия, что графика не мешает другим познавательным функциям, которые выполняют другие компоненты урока. Это вмешательство известно как "эффект отвлечения".