Принцип матрешки. Создателям электронных учебников на заметку

В Современной гуманитарной академии состоялась межрегиональная научно-практическая конференция «Дизайн-эргономика в современной образовательной среде».

Тема эта весьма актуальна сегодня, так как касается здоровья ребенка. В печати и в специальных докладах педагогов, медиков, психологов и гигиенистов все чаще звучит тревога по поводу чрезмерной нагрузки на ребенка, влияния компьютера на зрение, психику, осанку.

Одна из главных претензий – к компьютерным играм, на которые «подсаживаются» еще дошкольники*. Педиатры жалуются, что в школы, особенно из состоятельных семей, приходят настоящие маугли, не адаптированные в социальную реальность. Им не знакомы такие понятия, как зарплата, работа, коллектив, дружба, распорядок дня, обязанности и многое другое. Они знают только виртуальные условности. Компьютер-няня, компьютер-приятель, компьютер-игрушка – и в итоге у ребенка даже перестают развиваться мышцы кисти левой руки от постоянного увлечения правосторонней «мышкой»…

Все это служит предостережением и создателям электронных учебников, ведь эта область очень мало изучена – практика опережает научную теорию. Приучить авторов дисков к пожеланиям медиков и педагогов трудно без четких стандартов, которые пока еще только вырабатываются, вызывая множество споров самих экспертов.

«Графическая агрессия»

Но всегда ли создатели экранно-электронных учебников и пособий знают о рекомендациях, которые можно извлечь из экспертных заключений? Далеко не каждый специалист в области ИКТ в курсе того, что изображения всегда активны по отношению к зрительной системе человека, и в зависимости от своих свойств они оказывают как эмоционально положительное, так и отрицательное (своеобразное агрессивное) воздействие.

Дело в том, что «агрессивные» изображения состоят из прямых линий, углов, точек, кружков или содержат эти элементы в большом количестве. Они распознаются зрительным анализатором первыми, на самых ранних (бессознательных) этапах зрительного процесса. Периодические структуры из прямых линий, квадратов, кружков, точек и мелких одинаковых рисунков также несут «заряд отрицательной энергии», так как сильно утомляют зрительную систему и вызывают нервное напряжение.

Подобным заключениям предшествуют кропотливые экспериментальные исследования и тестирования, в которых участвуют как педагоги, так и офтальмологи, психологи, нейрофизиологи. При этом регистрируются всевозможные проявления работы нашего головного мозга, нервной системы и организма в целом, их реакция на текст, графику, рисунок, цвет, контрастность, величину, движение или неподвижность объектов, плотности их содержания. Также учитываются совершенно разные индивидуальные, возрастные, нервно-психические, интеллектуальные и многие другие особенности испытуемых.

Именно для того, чтобы данные этих исследований стали достоянием общественности, инициаторы конференции, представители СГУ и отделения дистанционных образовательных технологий РАЕН вызвали на профессиональный разговор всех заинтересованных специалистов.

Всем миром

В обсуждении проблем приняли участие сотрудники и преподаватели МГУ, Института стратегических исследований в образовании РАО, НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков РАМН, Института мозга человека РАН, специалисты Рособрнадзора и Санэпиднадзора. Также присутствовали разработчики и производители ЭОР – «Телешкола», Республиканский мультимедиа центр, Академия АйТи, «Новый диск», «Инфостудия Экон», НОУ «Специалист. Ру», «Фаза», «Кирилл и Мефодий».

Через филиалы СГА был организован и телемост между Московским пилотным центром и докладчиками в Томске и Санкт-Петербурге.

Тон задал сотрудник Института когнитивной нейрологии (ИКН) СГА Александр ЕРМАЧЕНКО, совершивший впечатляющий экскурс в историю учебников. Как известно, первые из найденных, еще добумажных, докнижных и допечатных источников, датируются XIX веком до нашей эры. Рукописная книга сформировалась в начале нашей эры (III-V), книгопечатание – достижение XV века. Таким образом, вся эпопея совершенствования учебников человечеством насчитывает 40 веков. И лишь в последние десятилетия стали появляться электронные учебные продукты.

Можно сказать, мы находимся практически в самом начале зарождения новой технологии. И то, что методы формирования и подачи информации, дизайн, эргономика для «неподвижного» текста или изображения (книги, плаката, альбома, брошюры) отрабатывались многие столетия, для электронного предстоит создать в кратчайшие сроки. Ведь новое взаимодействие человека и информации сопровождается и новой динамикой. Движение, звук, выделение объектов, управление скоростью и повторяемостью, сочетание текста и «картинок», фоны и контрасты – все это требует новой приспособленности органов чувств, внимания и восприятия. А главное – умения «не испортить песню», то есть через все виртуальности донести знания, не повредив здоровью как юного, так взрослого и даже пожилого ученика, ведь на основе тех же ИКТ развивается и система обучения взрослых – повышение квалификации, приобретение вторых профессий и так далее.

Удобство восприятия

Каковы же экспертные оценки электронных учебных продуктов? Вот несколько цитат из их заключений.

«Известно, что скорость восприятия, прочность усвоения информации, риск развития зрительного утомления зависят от параметров экранного текста. При этом следует подчеркнуть, что требования к экранному тексту иные, нежели к тексту печатному. Шрифт желательно использовать без засечек – рубленый. Такие шрифты более комфортны для пользователя, четкость их меньше зависит от разрешающей способности монитора…»

«При создании электронных учебных продуктов нельзя злоупотреблять яркими, контрастными цветами, поскольку это приводит к неблагоприятным психофизиологическим эффектам и мешает восприятию информации…»

«Неудачно выделение красным: заголовки и ключевые слова (красные буквы на бледно-голубом фоне) рядом с зеленой таблицей – ненужная пестрота…»

Правда, у разработчиков электронных пособий тут же возникает резонный вопрос: подобное экранное воздействие на зрение и на центральную нервную систему эксперты определяли собственными глазами или учитывались не менее субъективные впечатления испытуемых? Ведь личные ощущения, комфорт или дискомфорт восприятия могут меняться с настроением и индивидуальными особенностями людей.

Слово физиологам

Ответ на это дал доктор биологических наук, профессор МГУ Александр ЛАТАНОВ, чьи исследования рассматривают безопасность, экологию и эстетику зрительной информации с точки зрения физиолога.

Оказывается, индикаторами состояния организма и центральной нервной системы ученика при восприятии компьютерного потока стало не чье-либо личное мнение, а данные электроэнцефалограммы, электрокардиограммы, кожно-гальванической реакции, замеров дыхания, диаметра зрачка, зрительной электроокулограммы, мышечной электромиограммы. При этом анализ полученных данных показал, что организм испытывает весьма сильный стресс, например, от так называемых стимулирующих приемов (ритмических вспышек изображения), которые вызывают резонансные ответы мозга по частоте альфа-ритма.

В исследовании применялись уникальные приборы, в частности, единственный в России видеоокулограф, способный уловить, казалось бы, незаметное дрожание глазного яблока при изучении текста или изображения на мониторе. Фиксируя более 250 движений глаза в миллисекунду, он регистрирует «распределение внимания в поле зрения («ландшафт» внимания)». А по сетке видеоокулограммы можно судить об информационной или эстетической привлекательности конкретного текста или картинки.

Отсюда и сугубо научные выводы: «По времени, в течение которого взор испытуемого проецируется на тот или иной фрагмент учебного материала, можно судить как о процессе усвоения знаний, так и о действиях, отражающих диалог испытуемого с учебным продуктом… Если какой-либо блок не посещается взором испытуемых, а он по замыслу разработчиков несет информационную нагрузку, необходимо выяснить причины такой ситуации… Кроме того, важным обстоятельством для распознавания символов является уровень фототипической адаптации (дневное зрение), который необходим для оптимальной работы колбочек центральной ямки сетчатки, обеспечивающих нам распознавание формы и цвета мелких объектов».

Мнение гигиенистов

Любовь ТЕКШЕВА из НИИ гигиены и охраны здоровья детей, не отвергая в принципе прогрессивности этой технологии, перечислила риски применения компьютерных средств обучения. Они касаются влияния на органы зрения, опорно-двигательный аппарат, сердечно-сосудистую систему, психоэмоциональную сферу. Все это требует защиты и соответствующего гигиенического обеспечения при подаче компьютерной информации и выборе регламента работы.

Например, в качестве эксперимента школьникам разных классов была предъявлена многообразная экранная информация с вариантами шрифтов текста, контраста, цветовых сочетаний текста и фона. Определялись степень утомляемости, динамика ошибок, комфортность восприятия разных вариантов экранных и «бумажных» текстов.

Оказалось, что «преимущество при передаче текстовой информации следует отдавать негативному изображению светлых рубленых знаков полужирного начертания на темном фоне». Наибольшие показатели утомляемости по сравнению с бумажным носителем выявлены при черных знаках на белом фоне. А младшеклассники вообще чемпионы по степени утомляемости при переходе с листа на экран – разница составляет около 70 процентов не в пользу дисплея. Но при этом выраженное преимущество имеет жидкокристаллический дисплей – он хорош отсутствием экранной пульсации.

Говорят нейрологи

Каким образом нейрофизиология и нейропсихология могут помочь процессу обучения? Ответ на этот вопрос ищут питерские нейрологи совместно со специалистами Института когнитивной нейрологии СГА под научным руководством академика Натальи БЕХТЕРЕВОЙ.

Что интересно, сейчас в нейронауке идет очередная «перестройка» – уже не впервые за историю человечества устанавливаются принципиально новые подходы к пониманию мозговых механизмов. В свое время Аристотель утверждал, что мозг – холодный, недвижимый и нечувствительный орган, служащий для охлаждения температуры крови. Сегодня же на вооружении исследователей магниторезонансный, ядерно-магнитный томографы и их аналоги. С их помощью можно узнать многое об электрохимическом взаимодействии внутримозговых узлов, центров и структур обучения и внимания. Их индивидуальную активность при зрительной и слуховой информации уже пора учитывать, составляя дидактические планы и методики.

Действительно, исследования в Алтайском техническом университете подтвердили: в зависимости от доминирующего способа восприятия информации существует три типа – «визуалы», «аудиалы» и «кинестетики», то есть самостоятельно переходящие с одного способа на другой. Поскольку экранная технология по определению зрительная, стоит задача разработать такой принцип визуализации знаний, который успешно воспринимался бы всеми вышеперечисленными категориями.

Даже «лево- и правомыслящие» (имеются в виду полушария мозга), по мнению заведующего кафедрой педагогики Московской финансово-промышленной академии Александра АНДРЕЕВА, имеют право на учет своих особенностей у авторов и разработчиков электронных курсов.

«На глазок»

Конечно, белых пятен и субъективных суждений, требующих еще многих специальных исследований и проверок, в применении ИКТ более чем достаточно. Поэтому дискуссии на конференции вспыхивали на каждом, можно сказать, квадратном сантиметре демонстрационного дисплея. Если одни ссылались на американский стандарт, заменяющий красную строку пробелом между строками, то другие тут же парировали, что «русская» красная строка глазу и сердцу милее, а пробелы агрессивнее, особенно при частых малострочных абзацах. Одни осуждали сплошные массивы текста, требуя разбавлять его видеорядом, другие объясняли, что есть восприятие малышей, требующее раскрасок и картинок, а есть продвинутые интеллектуалы, аспиранты и бакалавры, которых «комиксы» при усвоении текстового или цифрового содержания только раздражают, им важнее плотный поток информации…

Но каким же образом результаты исследований, наблюдений, ощущений, дискуссий сочетаются с существующей нормативно-правовой базой?

«На сегодняшний день есть единственный правовой документ, регламентирующий качество всего многообразного потока электронной учебной продукции, – временное положение Министерства образования от 2002 года, где выделено три направления экспертизы, – объясняет директор Института когнитивной нейрологии СГА Лариса КАЧАЛОВА. – Технико-технологическая регулируется ГОСТами, содержательная – образовательным стандартом, а дизайн-эргономическая – глазомером. Таким образом, предлагается оценивать «дизайн в целом, то есть психологические, эргономические, художественные качества продукта».

Согласитесь, каждая из этих категорий дает возможность весьма субъективного, вкусового или эмоционального восприятия. Сколько людей – столько и мнений, порой противоречивых. Пока еще, например, на глазок по заданной пятибалльной шкале выставляется оценка таких пунктов, как «оптимальность размеров управляющих элементов», «оптимальность выделения цветом», «гармоничность интерфейса» и тому подобное. Вот почему необходимо подобрать к дизайн-эргономическим требованиям более точные и четкие, количественные, включая и инструментальные, критерии. В нашем институте создана дизайн-эргономическая лаборатория, одной из целей которой являются как раз поиск и обоснование четких критериев восприятия электронных учебников. Результатом исследований стал внутренний стандарт СГА на создание качественных программ и пособий. Эта конференция – своего рода приглашение всех заинтересованных коллег и исследовательских центров к формированию стандартов всеобщего применения и тем самым к совершенствованию образовательных технологий XXI века».

Андрей ТАРАСОВ, журналист