ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПРЕПОДАВАНИИ ПСИХОЛОГИИ КОГНИТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ ВОСПРИЯТИЯ.

 

Н.П. Радчикова, И.Е Паспелова

 

В настоящее время стал очевидным тот факт, что человек передал ряд своих функций машинам. Автоматизация человеческих знаний наблюдается и в сфере образования, причем повсеместное распространение компьютеров не является самоцелью: применение новых технологий и средств обучения оправдано только в том случае, если это приводит к повышениюэффективности учебного процесса (хотя бы по таким критериям, как качество обучения; экономия сил и времени как преподавателями, так и учащимися). Поэтому целью настоящего исследования была попытка определить не только то, насколько студенты готовы к использованию новых компьютерных технологий, но и каким образом с их помощью можно повысить эффективность обучения.

В преподавании психологии компьютеры традиционно используются для:

1)    психодиагностики,

2)    статистической обработки результатов экспериментальных исследований,

3)    демонстрации экспериментальных лабораторных работ,

4)    изучения определенного материала.

В психодиагностике давно и довольно успешно компьютеры используются для проведения всевозможных тестов и обработки результатов тестирования. Для статистической обработки результатов экспериментальных исследований разработано достаточно много специализированного программного обеспечения – от профессиональных пакетов, позволяющих применять практически любые статистические процедуры (например, SPSS, Statistica, SyStat и русскоязычная Stadia), до небольших программ, реализующих только одну процедуру (например, подсчет критерия Вилкоксона) и доступных на Интернете бесплатно.

Для демонстрации экспериментальных лабораторных работ обычно применяются специальные комплексы, написанные на основе так называемых генераторов экспериментов. Генератор экспериментов – это программа, автоматизирующая разработку и проведение психологического эксперимента. Обычно такой генератор позволяет предъявлять испытуемому визуальный или звуковой стимул и записывать реакцию испытуемого (нажатие определенной клавиши или речевой ответ), зарегистрировав при этом и время реакции. На базе некоторых генераторов экспериментов (SuperLab Pro, PsyScope, ERST и др.) написаны комплексы лабораторных работ (SuperLab LT, ERTLS Lab и др.). Такие комплексы предоставляют студентам возможность работать и самостоятельно, и под руководством преподавателя. Студент может просмотреть теоретический материал и на себе испробовать эксперименты, входящие в комплекс, собрать данные и, соединив их с данными других студентов, провести статистический анализ. Некоторые из таких комплексов лабораторных работ (например, SuperLab LT) даже позволяют студентам модифицировать эксперименты, изменяя схему или стимулы. К сожалению, подобных разработок на русском или белорусском языках нет, и это создает определенные проблемы при работе со студентами.

Для изучения определенного материала в какой-либо области психологии применяются так называемые электронные учебники (пособия). Термин «электронный учебник» не всегда понимается однозначно. Иногда электронным учебником именуют просто некоторый текст (учебник), переведенный в электронный формат (например, сканированный). Чаще (и мы тоже будем придерживаться этого же мнения) электронным учебником называют гипертекст с перекрестными ссылками, интерактивным интерфейсом и элементами анимации, позволяющими использовать всевозможные кино, аудио и другие эффекты.

На факультете психологии БГПУ им. М.Танка, в лаборатории экспериментальной психологии решено было попробовать «вписать» в учебную программу электронные учебные пособия. В лаборатории было создано электронное учебное пособие по иллюзиям зрительного восприятия. Тема пособия была выбрана неслучайно: существует много интересного материала по иллюзиям зрительного восприятия на Интернете в электронном виде; большая часть этого материала не доступна на русском языке; часть материала трудно, а порой и невозможно, показать в стационарной, а не в динамической форме.

Сначала мы остановимся на описании самого пособия, а затем на том, какую апробацию оно прошло, и что показали результаты.

            Разработанное компьютерное пособие может использоваться:

·                      во-первых, как вспомогательное средство в преподавании психологии когнитивных процессов в качестве иллюстрации особенностей зрительного восприятия;

·                      во-вторых, как основное средство преподавания темы иллюзорного зрительного восприятия, когда компьютер используется не как вспомогательное средство, а сам берет на себя функции преподавателя, т.е. представляетучащимся учебный материал с использованием необходимых по данному предмету дополнительных технических средств, а также контролирует процесс усвоения и оценивает результаты обучения.

В силу своих иллюстрационных возможностей, на наш взгляд, использование компьютера по данной теме является самым лучшим средством обучения.

            Пособие написано на языке Visual Basic 3.0. Требования к системе: Windows 9X и выше, около 20 Мb свободного места на жестком диске, объем оперативной памяти – min 16Mb, видеокарта – 16-битный цвет при разрешении 800*600.

Пособие имеет форму электронного учебника (с небольшим количеством перекрестных ссылок), где переход с одной страницы на другую осуществляется с помощью нажатия кнопок. Стандартная страница содержит две такие кнопки – «вперед» и «назад» (рис. 1). Нажатие на клавиши осуществляется с помощью мышки или клавиатуры. Интерфейс очень легок в обращении и у студентов не возникло никаких трудностей с его использованием.

Пособие состоит из трех разделов: «Введение», «Интерактивные примеры» и «Иллюзии в искусстве». В эти разделы было включено всё, что удалось найти к моменту написания программы в литературе и Интернете и удалось запрограммировать.

Во «Введении» объясняется, для чего нужно изучать иллюзии, а также ставится ряд вопросов, которые могут заинтересовать читателя. Почему, если покачать головой, мир не будет качаться? Почему, если закрыть один глаз, не утрачивается восприятие глубины? Как меняется цвет при изменении освещения? Все эти вопросы указывают на разницу между тем, что мы видим, и тем, что воспринимаем. Именно благодаря изучению иллюзий мы можем ответить на эти и ряд других вопросов. В этом же разделе дается краткая характеристика пособия и описывается, как оно построено.

            «Интерактивные примеры» – самый большой раздел, который состоит из шести подразделов: «Невозможные фигуры», «Иллюзии неоднозначности», «Иллюзии искажения», «Иллюзии маскировки», «Забавные места», «Эффекты низкого уровня».

«Невозможная вилка», «Невозможный треугольник», «Невозможная лестница» – это все невозможные фигуры. Эти фигуры парадоксальны, но они позволяют выявить важные закономерности в том, как мы узнаем трехмерные объекты в двухмерном изображении. В компьютерном пособии рассматривается история их изучения, а также дается некоторое объяснение их возникновения.

В разделе «Иллюзии неоднозначности» объясняется неоднозначность фигуры и фона, перцептивная неоднозначность, а также неоднозначность восприятия глубины. Кроме «старых», известных иллюзий, в этом разделе можно найти и совершенно новые, еще необъясненные иллюзии (рис.1).

Раздел «Иллюзии искажения» содержит информацию о таких  хрестоматийных иллюзиях, как иллюзия константного размера, иллюзия направления линий, иллюзия витого шнура, спираль Фрейзера, иллюзия Мюллера-Лайера.

 

Рис. 1. Новая, необъясненная иллюзия Учи (Ouchi):

круг в центре изображения не только кажется отделенным от остального рисунка, но и двигается, если Вы подвигаете глазами!

 

            Компьютерный вариант представления материала позволяет студентам «поэкспериментировать»: «завить» шнур на белой поверхности, затем посмотреть, как это получается на темной поверхности. Также можно «удлинить» одну из стрел Мюллера-Лайера и проверить свой глазомер. Интерактивный интерфейс позволяет пользователю не только быть пассивным читателем, но и самому поэкспериментировать с определенной иллюзией. Например, на рис. 2а представлена страница электронного пособия, демонстрирующая иллюзию стены кафе. В данный момент никакой иллюзии не происходит: все горизонтальные линии кажутся параллельными. С помощью клавиш управления пользователь может изменить положение рядов плиток друг относительно друга (рис. 2б). Изменяя цвет и толщину «цемента» между рядами плиток, можно добиться наибольшего эффекта.

а)

 

 

б)

 

 

Рис. 2. а) исходный вариант страницы; б) модифицированный вариант.

 

 

 

            В разделе «Иллюзии маскировки» содержится информация о том, почему из каких-то пятен получается далматинец, а из далматинца пятна –– никогда. Это все можно узнать, изучив «сложные взаимоотношения» между фигурой и фоном. В этом разделе можно увидеть то, что нельзя увидеть ни в одном, даже в самом замечательном, учебнике, – прыгающего ежика! Это возможно лишь тогда, когда объект движется, что обеспечивается компьютером.

            Раздел пособия «Забавные места» позволяет увидеть комнату Эймса и антигравитационные дома, а также узнать, в чем секрет этих необычных построек.

            «Послеобразы», «Решетка Германна», «Мерцающая решетка», «Эффекты последействия фигуры», «Иллюзия водопада», «Иллюзия наполнения» – это все эффекты низкого уровня. Образы и цвета, которых нет на самом деле; пятна, появляющиеся и исчезающие; движение там, где его нет. Прочитав раздел «Эффекты низкого уровня», можно понять, как наше восприятие обманывает нас.

            Третий раздел «Иллюзии в искусстве» рассказывает об одних из первых исследователей иллюзий, для которых создание иллюзий – их работа. Это художники. В своем творчестве они не только используют красоту и необычность иллюзий, но и прячут в них философский смысл. Вряд ли найдется человек, незнакомый с работами Рафаэля, Айвазовского, Моне, Репина. А многие ли знакомы  с творчеством Шигео Фукуды, Эшера, Сандро дель Прете? Наше пособие предлагает познакомиться с некоторыми их работами. Это красивые примеры использования иллюзий в искусстве.

            Разработанное электронное пособие предлагалось студентам 2-го курса факультета психологии БГПУ им М. Танка в курсе «Экспериментальная психология», где оно использовалось в цикле лабораторных занятий для демонстрации экспериментов с маленьким количеством испытуемых (small-n experimentation). Каждая иллюзия – своего рода эксперимент для того, кто ее испытывает. Иллюзия, возникающая в зрительной системе, позволяет установить, где именно происходит сбой «правила», по которому распознается образ и таким образом восстановить само правило. Экспериментирование с иллюзиями зрительного восприятия отличается от типичного психологического эксперимента, где надо набрать определенное количество испытуемых для статистики, и более всего похоже на естественнонаучный эксперимент.

            Остановимся сначала на нашем опыте использования электронного пособия. На одной из лабораторных работ, проводившихся в компьютерном классе, студентам предлагалось поработать с электронным учебником. Эта процедура занимала чуть больше часа. Когда студенты заканчивали работу, им раздавались маленькие анкеты с просьбой высказать (анонимно) свое мнение по ряду вопросов. Вопросы в анкете были следующие:

1.      Представляет ли данная тема (иллюзии восприятия) интерес для Вас? (да\нет)

2.      Какой из предложенных вариантов ознакомления с учебным материалом для Вас более привлекателен?

А) текстовой (учебник)

Б) лекционный

В) компьютерный

3.      Хотели бы Вы изучать различные психологические проблемы, используя подобные программы? (да\нет)

4.      По Вашему мнению, в изменении нуждается

А) форма подачи материала

Б) само содержание материала

В) ничего

5.      Какая информация из предложенного объема по проблеме иллюзий вызвала у Вас наибольший интерес?

А) весь материал в целом

Б) теоретическая часть

В) графика

6.      Какие изменения Вы хотели бы внести в программу?

7.      Ваше мнение, пожелания, предложения.

В исследовании приняли участие 29 студентов-психологов 2 курса, специальность – социальная психология.

Студенты-психологи отнеслись к программе довольно восторженно, отметив, что данная тема (иллюзии зрительного восприятия) представляет для них интерес. Большинство из них (98%) предпочитает компьютерный вариант ознакомления с учебным материалом всем другим.

            Все, за исключением одного, студенты хотели бы изучать другие психологические проблемы, используя подобные программы.

Из всех опрошенных студентов 55% считают, что ничего в программе менять не надо, 21% студентов хотели бы изменить форму, а 28% – содержание пособия. Количество процентов больше 100 объясняется тем, что некоторые студенты дали два ответа. На вопрос, какая информация из всего предложенного вызвала наибольший интерес, 52% ответили – «все», 7% отметили теорию, 24% понравилась графика, а 28% – анимация. Замечаний и пожеланий было, к сожалению, очень мало. В основном они сводились к предложениям добавить больше материала – рисунков, информации, анимации. Один студент предложил добавить функцию поиска, а другой – музыкальное сопровождение.

            Результаты опроса превзошли ожидания авторов. Возможно, такой энтузиазм, когда практически все студенты не хотят читать учебники и слушать лекции, а хотят сидеть за компьютером, объясняется эффектом новизны (не так часто студент-психолог узнает что-то новое за компьютером, а лекции и учебники уже давно являются привычной формой обучения). Вторая возможность необъективной оценки – желание написать нечто приятное своему преподавателю, который принимал участие в разработке программы.

            Поэтому мы решили провести еще одно тестирование – на этот раз в политехнической академии, для студентов 4 курса факультета информационных технологий и робототехники (кафедра САПР). Студенты изучают курс распознавания сигналов, куда входит раздел «Распознавание изображений», поэтому их интересует, как у человека устроена зрительная система и как происходит процесс восприятия. Знакомство студентов с программой происходило на лабораторных занятиях (в компьютерном классе) под руководством своего преподавателя. Зная, что этот учебник разработан в другом вузе, им нужно было оценить его полезность для дальнейшего использования. Опрос также был анонимным.

Всего удалось протестировать 15 человек. В результате тестирования оказалось, что оценка студентов технической специальности мало чем отличается от оценки студентов-гуманитариев. И те, и другие отметили, что предложенная для изучения тема (иллюзии зрительного восприятия) представляет для них интерес. Большинство студентов (87%) хотело бы изучать различные психологические проблемы, используя подобные программы.

Треть студентов (33,3%) ничего не поменяла бы в программе, 53,3% хотели бы изменить форму, а 13,3% – содержание. На вопрос, какая информация из всего предложенного вызвала наибольший интерес, 33% ответили – «все», 13% отметили теорию, 53% понравилась графика, а 33% – анимация. Из замечаний и предложений были пожелания ввести в программу звук и улучшить интерфейс, добавить юмора в текстовую часть и сократить текст.

По результатам опроса можно судить, что студенты в целом положительно отнеслись к введению компьютерных технологий. Естественно, что наибольший интерес вызвало то, что трудно или невозможно преподнести в других формах обучения – графика и анимация.

Авторы электронного пособия планируют не только расширить материал, представленный в разделах учебниках, но и ввести новые возможности: добавить музыкальное сопровождение и контрольные вопросы по каждой теме так, чтобы программу можно было использовать не только для обучения, но и для тестирования полученных знаний.

Очевидно, что электронные учебные пособия могут внести разнообразие в учебный процесс и повысить заинтересованность в изучаемом предмете. Компьютерное пособие по иллюзиям зрительного восприятия содержит хороший иллюстративный материал и может быть использовано в ряде курсов, включающих в свою программу изучение зрительной системы и процесса восприятия.