Vizualizacija rezultata eksperimentalnih istraživanja. Metode vizualizacije

29.07.2019 Windows 8

Vizualizacija informacija

Prema ustaljenoj tradiciji, krenimo od definicije.

Vizualizacija informacija– prikaz informacija u obliku grafikona, dijagrama, blok dijagrama, tablica, karata i sl.

ecsocman.edu.ru

Zašto vizualizirati informacije? "Glupo pitanje!" - uzviknut će čitatelj. Naravno, tekst sa slikama percipira se bolje od "sivog" teksta, a slike sa tekstom se percipiraju još bolje. Nije uzalud da svi toliko volimo stripove - uostalom, oni nam omogućuju da doslovno shvaćamo informacije u hodu, naizgled bez ikakvog mentalnog napora! I sjetite se koliko ste tijekom studija dobro zapamtili gradivo onih predavanja koja su bila popraćena slajdovima!

Prvo što nam padne na pamet kad čujemo riječ "vizualizacija" su grafikoni i dijagrami (evo je, moć asocijacija!). S druge strane, samo numerički podaci mogu se vizualizirati na ovaj način; nitko nikada nije uspio izgraditi grafikon na temelju koherentnog teksta. Za tekst možemo izgraditi plan, istaknuti glavne misli (teze) – napraviti kratak sažetak. O nedostacima i štetnostima bilježenja govorit ćemo malo kasnije, ali sada recimo da ako spojimo nacrt i kratki nacrt - "objesimo" teze na grane stabla čija struktura odgovara strukturi (plan) teksta – tada ćemo dobiti odličan blok dijagram tekst koji će se pamtiti puno bolje od bilo kojeg sažetka. U ovom slučaju, ogranci će igrati ulogu tih "tračnica" - staza koje povezuju pojmove i teze o kojima smo ranije govorili.

Sjećate li se kako smo gradili UML dijagrame na temelju opisa dizajniranog softverskog sustava dobivenog od njegovih budućih korisnika? Rezultirajuće slike su percipirane i od strane klijenata i programera puno lakše i brže od tekstualnog opisa. Na isti način možete "prikazati" apsolutno bilo koji tekst, a ne samo tehničke specifikacije za razvoj sustava. Pristup koji smo gore opisali omogućuje vam da vizualno predstavite apsolutno bilo koji tekst - bilo da je riječ o bajci, tehničkom zadatku, predavanju, znanstvenofantastičnom romanu ili rezultatima sastanka - u obliku prikladnog i jednostavnog čitaj drvo. Možete ga graditi kako god želite, sve dok dobijete vizualni i razumljiv dijagram, koji bi bilo lijepo ilustrirati odgovarajućim crtežima.

Takve su sheme također prikladne za korištenje u komunikaciji kada se raspravlja o bilo kakvim pitanjima i problemima. Kao što pokazuje praksa, nepostojanje jasnih standarda notacije ne stvara apsolutno nikakve poteškoće u komunikaciji za sudionike rasprave. Naprotiv, korištenje neverbalnih oblika prezentiranja informacija omogućuje vam da usredotočite pozornost upravo na ključne točke problema. Međutim, vizualizacija je jedno od područja koje najviše obećava za povećanje učinkovitosti analize, prezentacije, percepcije i razumijevanja informacija.

Wow, konačno smo završili s dosadnim opisom znanstvenih teorija, metoda i tehnika koje se koriste za obradu, sistematizaciju i vizualizaciju informacija! Prethodni dio poglavlja jako je umorio i autora i čitatelje, ali je ipak bio neophodan: kao rezultat toga, vidjeli smo da značajke našeg mozga već aktivno koriste znanstvenici u raznim područjima znanosti, mnoge stvari koji nam se čine poznatima, – osobna računala, korisnička sučelja, baze znanja itd. – u početku su izgrađeni uzimajući u obzir asocijativnu prirodu ljudskog mišljenja i njegovu sklonost hijerarhijskom predstavljanju i vizualizaciji informacija. Ali vrhunac i prirodni grafički izraz misaonih procesa osobe je mapiranje uma, na čiju raspravu konačno prelazimo. A u isto vrijeme pokušat ćemo proširiti naše razumijevanje principa vizualnog mišljenja.

Vizualizacija informacija - pojam i vrste. Klasifikacija i značajke kategorije "Vizualizacija informacija" 2017., 2018.

Izreka "bolje je vidjeti jednom nego čuti sto puta" odražava bit takvog procesa kao što je vizualizacija.

Vizualizacija(od lat. vizualis, “vizualno”) je opći naziv za tehnike za predstavljanje numeričke informacije ili fizičke pojave u obliku pogodnom za vizualno promatranje i analizu (wikipedia).

Što je vizualizacija? Sam koncept je prilično višestruk; postoji nekoliko definicija ovisno o kojem području djelovanja govorimo. Svrha vizualizacije je prenijeti podatke. Vizualizacija informacija je proces predstavljanja apstraktnih podataka u obliku slika koje mogu pomoći u razumijevanju značenja podataka. (FB.ru)

Ne samo djeca, već i mnogi ljudi loše percipiraju informacije sluhom, neke od njih ne prepoznaju i izgube se, neke krivo percipiraju, suhoparan monolog brzo zamara i može demotivirati učenike. Vizualizacija predanog materijala omogućuje jasnoću, jasnu percepciju i razumijevanje, mogućnost višekratnog pristupa prezentiranim informacijama, te mogućnost usporedbe s prethodnim i kasnijim informacijama.

Razlikuju se sljedeće metode vizualizacije:

1 Crtež

Čini se da je crtanje bio prvi svjesni pokušaj vizualizacije slika na svijetu za prikazivanje drugoj osobi.

2 Raspored

Grafikoni su prvenstveno namijenjeni ilustriranju matematičkih koncepata, funkcionalnih ovisnosti ili odnosa između objekata.

3 Dijagram

Dijagrami vam omogućuju ilustriranje kvantitativnih odnosa u određenom području.

4 Fotografija

5 Karta(wikipedia).

Uključivanje vizualizacije u obrazovni proces omogućuje vam aktivno korištenje snažnog vizualnog kanala za primanje informacija. Osim razumljivijeg i vizualnijeg oblika dobivanja informacija, dolazi do dodatne aktivacije živčanog sustava, čime se osigurava povećana pozornost i koncentracija učenika na predmet učenja.

Postoji još jedan važan učinak vizualizacije. Dokumentirajući rezultate samostalne rasprave o novoj temi, učenici povezuju najsnažniji potencijal kreativnosti sa svojim učenjem. Potraga za izvornim oblicima odražavanja rezultata timskog rada, implementacija svih vlastitih sposobnosti u ovom procesu, slobodno samoizražavanje i povezane svijetle pozitivne emocije osiguravaju učinkovitu asimilaciju i pouzdanu konsolidaciju novih znanja i vještina!

Za vizualizaciju u obrazovnom procesu možete koristiti uobičajene bojice u boji, šarene kartice, naljepnice, isječke iz časopisa, vodene boje, materijale za modeliranje i druge predmete prikladne za tu svrhu. Teatralan prikaz rezultata rasprave također će omogućiti živopisni vizualni učinak i trajno pamćenje gradiva. Zapravo, mogućnosti za predstavljanje procesa učenja i rezultata su neograničene; točnije, one su određene ciljevima svakog dijela lekcije i ograničene su isključivo maštom nastavnika, učenika i mogućnostima resursa.

Aktivne metode prezentiranja informacija, različite tehnike i metode vizualizacije gradiva oživljavaju obrazovni proces, učenici ih pozitivno percipiraju i pozitivno utječu na ishode učenja. Odvojite vrijeme za planiranje i provedbu ovog procesa u svojoj lekciji!

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

Vizualizacija

Izreka "bolje je vidjeti jednom nego čuti sto puta" odražava bit takvog procesa kao što je vizualizacija.

Vizualizacija (od lat. vizualis , “vizualno”) je opći naziv za tehnike za predstavljanje numeričke informacije ili fizičke pojave u obliku pogodnom zavizualni promatranje i analiza (wikipedia).

Što je vizualizacija? Sam pojam je prilično višestruk; postoji nekoliko definicija ovisno o kojem području djelovanja govorimo. Svrha vizualizacije je prenijeti podatke. Vizualizacija informacija je proces predstavljanja apstraktnih podataka u obliku slika koje mogu pomoći u razumijevanju značenja podataka. (FB.ru)

Razlikuju se sljedeće metode vizualizacije:

1 Crtež

Čini se da je crtež bio prvi svjesni pokušaj vizualizacije slika za prikazivanje prijatelju. u osobi.

2 Raspored

Grafikoni su prvenstveno namijenjeni u ilustrativne svrhe.matematički koncepti, funkcionalni ovisnosti ili veze između objekata.

3 Dijagram

Dijagrami vam omogućuju da ilustrirate kadakvalitativni odnosi u određenom području.

4 Fotografija

5 Karta (wikipedia).

VIZUALIZACIJA REZULTATA EKSPERIMENTALNIH ISTRAŽIVANJA

(Tomsk, Politehničko sveučilište Tomsk)

Uvod. Opseg i mogućnosti numeričkih eksperimenata rastu s razvojem računalne tehnologije. Složenost i raznolikost problema koji se rješavaju sve su veći. Ogromna količina informacija dobivenih tijekom eksperimenta zahtijeva primjerene načine prezentiranja istih. Umjesto nizova numeričkih podataka i jednostavnih grafikona, sve se više koriste vizualne slike koje omogućuju potpuno i pravovremeno razumijevanje dobivenih rezultata.

Vizualizacija podataka zadatak je s kojim se svaki istraživač susreće u svom radu. Zadaća vizualizacije podataka svodi se na problem prikazivanja eksperimentalnih podataka ili rezultata teorijskih istraživanja u vizualnom obliku. Tradicionalni alati u ovom području - grafikoni i dijagrami - ne nose se dobro sa zadatkom vizualizacije kada je potrebno prikazati više od tri međusobno povezane veličine. S druge strane, postoji moćan alat za prikaz informacija vezanih uz geografsku koordinatnu mrežu. Ovo je vrlo brzo razvijajući arsenal GIS tehnologija (GIS - geografski informacijski sustavi). Nažalost, čim nestane pozadina za prikaz slojeva informacija – geografska karta – sve GIS metode ostaju bez posla.

Osnovni principi vizualizacije informacija. Za optimalan prikaz informacija dat je niz preporuka koje se mogu koristiti pri razvoju vizualizacijskih podsustava:

1. Sastav i oblik prikazanih informacija, kao i zadaće i ciljevi podsustava vizualizacije određeni su ciljevima i ciljevima sustava. Informacijski modeli trebaju predstavljati samo ona svojstva odnosa i veza upravljanih objekata koja su značajna i imaju određeno funkcionalno značenje. Obim, sastav i oblik prezentiranih informacija moraju odgovarati i zadacima koji se rješavaju i psihofiziološkim mogućnostima osobe.

2. Model mora biti vizualan, odnosno operater mora moći percipirati informacije brzo i bez mukotrpne analize. Na taj način model može pružiti vizualni prikaz prostornog rasporeda objekata, što znači da je geometrijski sličan njihovom stvarnom položaju. U tom će slučaju operater imati jasnu predodžbu o takvim svojstvima upravljanih objekata kao što su udaljenost između njih, njihova pripadnost bilo kojoj teritorijalnoj skupini itd.

Prednosti vizualnih modela su u tome što je proces percepcije isti kao i proces percepcije stvarnog objekta. Glavni zadatak u razvoju vizualnih informacijskih modela je odrediti značajke koje je prikladno prikazati vizualno i do prihvatljivog stupnja shematizacije. Ali vidljivost informacijskih modela nije uvijek lako postići, budući da su česti slučajevi kada kontrolni objekti nemaju vizualne karakteristike. U tim slučajevima potrebno je rješavati probleme bliske onome što se u metodologiji znanosti definira kao vizualizacija pojmova. Informacijski modeli izgrađeni prema ovom principu nazivaju se apstraktnim modelima što odražavaju svojstva objekta koja su nedostupna izravnom promatraču.

3. Postizanje lake uočljivosti prikazanih informacija osigurava se pravilnom organizacijom njihove strukture. To znači da informacijski model ne bi trebao predstavljati zbirku ili par informacija, ovako ili onako poredanih, već smještenih u specifičnoj i očitoj interakciji. Jedno od sredstava za postizanje optimalne strukture je dobar raspored informacijskog modela. U tom smislu, projektiranje zaslona je zadatak donekle ekvivalentan dobrom komponiranju slike.

4. Najvažniji mentalni proces pri praćenju složenih dinamičkih slika je anticipacija, tj. sposobnost predviđanja razvoja situacije od strane operatera, kako bi se osiguralo koje promjene parametara treba jasno grafički prikazati. Ova je odredba osigurana ako dizajn informacijskog modela predviđa:

Prikaz specifičnih promjena u svojstvima elemenata situacije do kojih dolazi tijekom njihove interakcije. U tim se slučajevima promjene svojstava pojedinih elemenata ne percipiraju izolirano, već u kontekstu situacije u cjelini. Štoviše, promjena svojstava jednog elementa percipira se kao simptom promjene stanja u: cjelini;

Prikaz dinamičkih odnosa upravljanih objekata. Istodobno, veze i interakcije informacijskog modela trebaju se odraziti na razvoj;

Prikaz konfliktnih odnosa u koje ulaze elementi situacije.

5. Raspored informacija na ekranu treba uzeti u obzir da se horizontalni pokreti očiju javljaju najlakše i najbrže. Brzina kretanja očiju duž krivulja ovisi o obliku, a odabirom oblika možete mijenjati vrijeme fiksacije pogleda na jednom ili drugom području zaslona. Strukturalni elementi smješteni su na mjestima najvažnijih podataka za proces upravljanja, pri kretanju po njima smanjuje se brzina kretanja očiju.

Kodiranje informacija prema obliku. Najinformativnija oznaka identiteta informacije je kodiranje podataka prema obliku. Poznato je da su vrijeme dekodiranja i period latentne reakcije na sliku objekta minimalni u usporedbi s drugim metodama kodiranja (prosječno vrijeme reakcije na objekt je 0,4 s, na sliku u boji 0,9 s, vrijeme fiksacije pogled na jednostavne geometrijske figure iznosi 0,18 ms, na slova i brojeve – 0,3 ms).

Odnos "figura-podloga" od primarne je važnosti u ljudskoj percepciji oblika. Ovaj odnos ima nekoliko vrsta opisa:

Figura ima formu, pozadina je relativno bezoblična, figura ima karakter stvari, pozadina izgleda kao neformirani materijal;

Figura nastoji ići naprijed, pozadina se povući, čini se da se pozadina neprekinuto nastavlja iza figure;

Figura ostavlja veći dojam od pozadine i lakše se pamti.

U psihologiji su empirijski identificirani neki principi organiziranja polja signala pomoću kojih možete utjecati na odnos figura-tlo.

1. Što je manja zatvorena površina koju zauzima neka konfiguracija, to je veća tendencija da ova određena slika djeluje kao lik.

2. Prije svega, zatvorene konfiguracije ističu se kao figure.

3. Simetrične konfiguracije lakše se percipiraju kao figure nego asimetrične konfiguracije.

4. U slučaju kada je slikovno polje ispunjeno homogenim elementima, figuru tvore oni od njih koji su prostorno smješteni bliže jedni drugima.

5. Ako je slikovno polje ispunjeno heterogenim elementima, tada lik tvore, prije svega, oni od njih koji su slični po obliku ili boji.

6. Ako se određeni elementi kreću slikovnim poljem u istom smjeru i istom brzinom, tada se ističu kao figura.

7. Ako neke od elemenata posložite određenim redoslijedom, možete kod promatrača stvoriti stav koji će utjecati na percepciju preostalih elemenata.

Odlučujući trenutak u razlikovanju figure od pozadine je percepcija konture. Upravo opažanje konture daje mogućnost diferenciranog opažanja oblika, određenog jedinstva strukture, proporcija i međusobne povezanosti dijelova. Pri percipiranju konture, najinformativnije točke su točke u kojima postoji oštra promjena smjera linija.

Što je jači kontrast između pozadine i figure, to je lakše i brže izolirati figuru. Kontura bilo koje figure je kombinacija elementarnih oblika: ravna linija, kut, itd. Izrez u slici ili konturi razlikuje se bolje od izbočine. Oko također prilično dobro percipira vrijednosti kutova. Što je kontura figure složenija, to više informacija osoba dobiva tijekom percepcije. Postotak pogreške identifikacije za simetrične figure manji je nego za asimetrične. Ali mora se uzeti u obzir da se u složenoj pozadini ispravnost prepoznavanja kontura smanjuje. Prilikom kodiranja podataka s obrascem koriste se sljedeće vrste ili metode: broj točaka, linija, veličina područja figure, prostorna konfiguracija slike.

Kodiranje brojčanim točkama koristi se za označavanje broja objekata u skupini ili broja skupina; u ovom slučaju, umjesto točaka, možete koristiti jednostavne geometrijske oblike. Osoba bez brojanja može odrediti broj točaka raspoređenih nasumičnim redoslijedom, ako ih nema više od pet. Ako je broj bodova veći od pet, tada se broj grešaka u identifikaciji naglo povećava. Grupiranje točaka u određene obrasce povećava točnost procjene njihovog broja. Ako su točke prikazane na pozadini drugih skupina koje su slične strukture, tada se prepoznavanje takvih konfiguracija naglo smanjuje.

Veličina ili područje koje zauzima konfiguracija također može učinkovito predstavljati značenje podataka, iako je kao i duljina loša dimenzija poticaja za kodiranje identiteta podataka. Efektivna razlučivost kodiranja veličine manja je nego kod kodiranja duljine jer kodiranje veličine zahtijeva veće područje prikaza po jedinici podataka. Međutim, takvo kodiranje ima veliki psihološki učinak. 4-5 gradacija figura, ali područja su prilično dobro identificirana. Korištenje slika volumetrijskih tijela je neprikladno, jer se pri procjeni veličine osoba obično fokusira na područje figure, a ne na njen volumen. U usporedbi s nekim standardima koji se nalaze u informacijskom polju operatera, točnost procjene veličine površine figure naglo se povećava. Uz sve što je rečeno, možemo dodati da sama promjena površine figure nosi neke informacije, a postavljanje slike na određeno mjesto u vidnom polju operatera može nositi određeno semantičko opterećenje.

Prezentacija informacija u obliku slika. Najučinkovitiji i nositelj najveće količine informacija je prikaz podataka u obliku slika ili slika. Ljudska percepcija je strukturirana na takav način da je njegov mozak, u interakciji s vanjskim svijetom, opažajući i shvaćajući dolazne informacije, podešen na određene slike ili standarde koje on lako percipira, bez potrebne prilagodbe i obuke, i zahtijevaju dodatne kodiranje.

Glavne prednosti metode figurativnog kodiranja su:

Sposobnost koordiniranja velikog protoka informacija s propusnošću ljudskih senzorskih analizatora;

Značajno smanjenje količine nepotrebnih informacija;

Značajno smanjenje potrebe za apriornim informacijama o objektu koji se proučava;

Kompaktan u smislu potrebnog prostora; .

Široke mogućnosti preustroja za objekte raznih namjena.

Budući da je čovjek društveno biće, kontakti s drugim ljudima su mu od najveće važnosti. To dovodi do činjenice da osoba nauči prepoznati ogroman broj lica. Po izrazu lica i izrazima lica trenutno određujemo emocionalno stanje osobe, ali uz osnovna emocionalna stanja razlikujemo i desetke njihovih nijansi. Pa čak i najmanje promjene. To određuje visok sadržaj informacija kako samog lica tako i njegovog izraza. Ova informativnost lica prenosi se na fotografije, crteže, karikature itd.

Analiza grafičkih informacija temelji se na sposobnosti pojedinca da intuitivno pronalazi sličnosti i razlike u objektima, pri čemu se posebno dobro pamte i prepoznaju crte lica. Ove značajke ljudske percepcije učinkovito se koriste u Chernoffovim dijagramima lica. Svaki objekt je shematska slika lica, čije određene značajke (širina lica, duljina nosa, luk obrva, oblik usta itd.) odgovaraju relativnim vrijednostima odabranih varijabli ( slika 1).

Sl. 1. Primjeri vizualizacije informacija korištenjem Chernovljevog algoritma.

Opseg primjene facijalnog sustava je raznolik, ali posebno obećava korištenje ovakvog sustava za prikaz medicinskih informacija, budući da se niz fizioloških karakteristika osobe izravno očituje u crtama lica. Dakle, gledajući lice osobe može se, s velikom vjerojatnošću, ispravno odrediti dob osobe, prisutnost prekomjerne težine, emocionalno stanje, spol itd. Korištenje takvih izravnih asocijacija oštro smanjuje vrijeme dekodiranja, tj. , prijelaz sa slike na izvornu kodiranu vrijednost parametra. Korištenje računalne grafike za sintetiziranje slika lica iz fizioloških podataka omogućuje dobivanje fiziološkog portreta subjekta u doslovnom smislu riječi.

Vizualizacija eksperimentalnih podataka prikazanih u obliku numeričkih tablica. U medicinskim i psihološkim istraživanjima eksperimentalni rezultati često se prikazuju u obliku numeričkih tablica. Metode vizualizacije ove vrste informacija temelje se u pravilu na prijelazu iz višedimenzionalnog u dvodimenzionalni koordinatni sustav (metoda glavnih komponenti, metode strukturalnog uređenja koje predlažu koautori).

Razmotrimo algoritam za generiranje koordinata objekta u metodi početnog naručivanja.

Da bi se procijenila neusklađenost struktura u RL i R2, izračunava se matrica međusobne udaljenosti dnk između elemenata Xn i Xk iz uzorka X:

N-ti redak takve matrice sadrži udaljenosti od nekog n-tog elementa Xn do svih ostalih (N-1) elemenata skupa https://pandia.ru/text/78/605/images/image004_27.gif" width=" 48 " height="29 src="> na neki k-ti element. Bilo koji n-ti redak matrice DN(X) može se smatrati rezultatom sređivanja elemenata s obzirom na n-ti element od Xn prema preslikavanjem ovog skupa na os realnog broja Postavljanjem na položaj osi n-tog elementa i uzimanjem njega kao ishodišta (točka Yn čija je koordinata na osi nula), možete poredati slike uzorka X na osi. u odnosu na n-ti element, koristeći udaljenost od elementa Xn do svih ostalih kao mjeru reda (N-1) elemenata iz točke Yn https://pandia.ru/text/78/605/images/image005_23. .gif" width="23" height="24 src=">) konstruiramo drugu numeričku os okomitu na os u ovom slučaju, k-ti element uzorka X nalazit će se na sjecištu osi https:/ /pandia.ru/text/78/605/images/image008_14.gif" width="23" height="24 src=">.gif" width="48" height="29 src=">, baš kao što rađeno je za os. Koordinate elemenata na osi predstavljaju udaljenosti od k-tog elementa do svih ostalih (N-1) elemenata i omogućuju nam da prosudimo mogućnost grupiranja vektora oko vektora Xk..gif" width="23" height= "24 src="> će definirati neku pseudoravninu procjene i praćenja psihofiziološkog stanja trudnica.

Učinkovitost ove metode ovisi o “dobrom” izboru redaka matrice DN(X), koji ne bi smio biti potpuno slučajan. Odabir elemenata Xn i Xk koji su bliski u RL kao centara poretka za preostale (N-1) elemente na osi je neracionalan, jer ne daje bitno nove informacije o poretku uzorka X, pa je potrebno odabrati elemente X koji su međusobno relativno udaljeni. Stoga smo kao središta sređenosti odabrali “referentni” objekt i objekt s najlošijim parametrima (slika 2).

Zaključak. Suština navedenih metoda su načini rješavanja problema racionalne generalizacije i povećanja preglednosti prikazanih informacija kako bi se stvorili optimalni i ugodni radni uvjeti za operatera, kako bi se oslobodio za rješavanje problema na višim razinama upravljanja objektom. ili opću procjenu zadatka i radnih uvjeta u ovoj fazi odlučivanja.

Rezultati interdisciplinarnih istraživanja omogućuju nam da pouzdano tvrdimo da je vizualizacija jedno od područja koje najviše obećava za povećanje učinkovitosti metoda analize i prezentiranja informacija.

U radu su prikazani različiti pristupi vizualizaciji rezultata eksperimentalnih socijalnih i medicinsko-psiholoških istraživanja.

Rad je izveden uz financijsku potporu Ruskog humanitarnog fonda (projekt br. c) i Ruske zaklade za temeljna istraživanja (projekt br. a).

KNJIŽEVNOST

1. Zinovjev višedimenzionalnih podataka. - Krasnojarsk: Izdavačka kuća. Krasnojarsko državno tehničko sveučilište, 2000. - 180 str.

2. Suvremene metode prezentiranja i obrade biomedicinskih informacija: udžbenik / Tomsk Polytechnic University; Sibirsko državno medicinsko sveučilište; ur. ; . - Tomsk: Izdavačka kuća TPU, 2004. - 336 str.

3. . Suvremene metode kognitivne vizualizacije višedimenzionalnih podataka - Tomsk: Neprofitni fond za razvoj regionalne energetike, 2007. - 216 str.

4. , Emmanuel V. Informacijske tehnologije u biomedicinskim istraživanjima. – St. Petersburg: Peter, 2003. – 528 str.

5. , . Analitička istraživanja u medicini, biologiji i ekologiji: udžbenik - M.: Viša škola, 2003. - 279 str.

6. , Sharopin sustav za identifikaciju rizičnih skupina kod trudnica // Informatika i sustavi upravljanja, 2008., - br. 2(16). - c. 22-23 (prikaz, stručni).

Vizualizacija- SLIKE 24. Prikaz vizualizacije Vizualni prikaz podataka Izvor: GOST 27459 87: Sustavi za obradu informacija. Strojna grafika. Pojmovi i definicije…

Metoda za prikaz informacija o stanju tehnološke opreme i procesnih parametara na monitoru računala ili operaterskoj ploči u automatskom upravljačkom sustavu u industriji, također pruža... ... Wikipedia

U općem smislu, metoda predstavljanja informacija u obliku optičke slike (na primjer, u obliku crteža i fotografija, grafikona, dijagrama, blok dijagrama, tablica, karata itd.). Vizualizacija se vrlo učinkovito koristi za predstavljanje... ... Rječnik poslovnih pojmova

Egipatski hijeroglifi omogućili su intuitivno i jasno opisivanje pojmova... Wikipedia

Vizualizacija standardne forme- 98. Vizualizacija standardnog obrasca Form flash Vizualni prikaz standardnog obrasca Izvor: GOST 27459 87: Sustavi za obradu informacija. Strojna grafika. Pojmovi i definicije… Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

Vizualizacija- (lat. visualis vizualan) 1. formiranje vizualne ili mentalne slike (npr. možete “vizualno” zamisliti stranicu knjige na kojoj se nalazi željeni tekst); 2. u psihopatologiji, povezanost s poremećajima vizualnog mišljenja... ... Enciklopedijski rječnik psihologije i pedagogije

GOST 27459-87: Sustavi za obradu informacija. Strojna grafika. Pojmovi i definicije- Terminologija GOST 27459 87: Sustavi za obradu informacija. Strojna grafika. Termini i definicije izvorni dokument: 5. Naredba za apsolutnu vizualizaciju Apsolutna naredba Naredba za vizualizaciju koja koristi apsolutne koordinate... ... Rječnik-priručnik pojmova normativne i tehničke dokumentacije

Sadržaj 1 Kako radi 2 Sigurnost 3 Trenutačne usluge cestovnog prijenosa ... Wikipedia

izdvajanje informacija iz podataka- podatkovna inteligencija Tehnologija za analizu skladišta podataka, temeljena na AI metodama i alatima za podršku odlučivanju. Proces otkrivanja korelacija, trendova, obrazaca, odnosa i kategorija. To se postiže temeljitim istraživanjem podataka s... Vodič za tehničke prevoditelje

Tip Syst ... Wikipedia

knjige

, Kabakov Robert I.. R je moćan jezik za statističko računanje i grafiku koji može podnijeti doista svaki zadatak obrade podataka. Radi na svim važnim operativnim sustavima i...
R u akciji. Analiza i vizualizacija podataka u jeziku R, Robert I. Kabakov. R je moćan jezik za statističko računanje i grafiku koji se može nositi s gotovo svim zadacima znanosti o podacima. Radi na svim važnim operativnim sustavima i...

Savezni državni proračun

obrazovna ustanova

visoko stručno obrazovanje

Istočnosibirska državna akademija za obrazovanje

Fakultet matematike, fizike i računarstva

Zavod za informatiku i metodiku nastave informatike

NASTAVNI RAD

“Tehnologija za vizualizaciju obrazovnih informacija”

Specijalnost - “Stručno osposobljavanje za računalne tehnologije, računalno inženjerstvo i informatiku”

Irkutsk - 2012

U dirigiranje

jaTeorijske osnove tehnologije vizualizacije

II.Uloga metoda vizualizacije obrazovnih informacija u nastavi

III.Elektronička vizualna nastavna sredstva temeljena na suvremenim računalnim tehnologijama

IV.Tehnologije za vizualizaciju znanja i prezentiranje rezultata istraživanja u području obrazovanja

Zaključak

Bibliografija

UVOD

Prema psiholozima, nove informacije bolje se apsorbiraju i pamte kada su znanja i vještine "utisnute" u vizualno-prostorni sustav pamćenja, stoga predstavljanje obrazovnog materijala u strukturiranom obliku omogućuje vam brzo i učinkovito usvajanje novih sustava koncepata i metoda akcijski.

I. Teorijske osnove tehnologije vizualizacije

U eri informacijske zasićenosti problemi prikupljanja znanja i njegove operativne upotrebe dobivaju ogromno značenje. U tom smislu, postoji potreba za sistematizacijom prikupljenog iskustva u vizualizaciji obrazovnih informacija i njihovom znanstvenom opravdanju sa stajališta tehnološkog pristupa učenju.

G.K. Selevko smatra tehnologiju intenziviranja učenja koja se temelji na shematskim i simboličkim modelima obrazovnog materijala kao iskustvo V.F. Šatalova. Prema Lavrentyev G.V. i Lavrentieva N.E., njegove su granice mnogo šire, a Shatalovljevo iskustvo samo je jedna od njegovih manifestacija. Proširujući granice ove tehnologije, Lavrentieva G.V. i Lavrentieva N.E. predložiti opsežniji naziv za to, naime: tehnologija vizualizacije obrazovnog materijala, podrazumijevajući pod tim ne samo simboličke, već i neke druge slike "vizualizacije" koje dolaze do izražaja ovisno o specifičnostima predmeta koji se proučava. To mogu biti sljedeći osnovni elementi vizualne slike:

smjer;

struktura;

pokret.

Prisutni u jednoj ili drugoj mjeri u bilo kojoj vizualnoj slici, ovi elementi radikalno utječu na percepciju osobe i asimilaciju obrazovnih informacija. Intenziviranje obrazovne i kognitivne aktivnosti događa se zbog činjenice da su i nastavnik i učenik usmjereni ne samo na usvajanje znanja, već i na metode te asimilacije, na načine razmišljanja koji omogućuju da se vide veze i odnose između predmeta koji se proučavaju, te stoga povezati zasebne stvari u jedinstvenu cjelinu. Tehnologija vizualizacije obrazovnih informacija je sustav koji uključuje sljedeće komponente:

kompleks obrazovnih znanja;

vizualni načini njihova prikazivanja;

vizualna i tehnička sredstva prijenosa informacija;

skup psiholoških tehnika za korištenje i razvoj vizualnog mišljenja u procesu učenja.

Tehnologija vizualizacije obrazovnog materijala odjek je pedagoškog koncepta vizualne pismenosti koji je nastao u kasnim 60-im godinama 20. stoljeća u SAD-u. Ovaj koncept temelji se na odredbama o važnosti vizualne percepcije za osobu u procesu razumijevanja svijeta i vlastitog mjesta u njemu, vodećoj ulozi slike u procesima percepcije i razumijevanja, potrebi da se čovjekova svijest pripremi za aktivnost u sve više "vizualiziranom" svijetu i povećanje informacijskog opterećenja.

Informacijska zasićenost suvremenog svijeta zahtijeva posebnu pripremu obrazovnog materijala prije njegove prezentacije učenicima, kako bi se učenicima pružile osnovne ili potrebne informacije u vizualno vidljivom obliku. Vizualizacija upravo uključuje sažimanje informacija u početnu sliku (primjerice u sliku amblema, grba i sl.). Treba uzeti u obzir i mogućnosti korištenja slušne, olfaktorne i taktilne vizualizacije, ako su te senzacije značajne u određenom zanimanju.

Učinkovit način obrade i sređivanja informacija je njihovo “komprimiranje”, tj. prezentacija u kompaktnom obliku koji je jednostavan za korištenje. Razvojem modela za reprezentaciju znanja u “komprimiranom” obliku bavi se posebna grana informacijske tehnologije – inženjerstvo znanja. Didaktička prilagodba koncepta inženjerstva znanja temelji se na činjenici da se, “prvo, kreatori inteligentnih sustava oslanjaju na mehanizme za obradu i primjenu znanja od strane ljudi, koristeći analogije neuralnih sustava ljudskog mozga. Drugo, korisnik inteligentnih sustava je osoba, što uključuje kodiranje i dekodiranje informacija sredstvima pogodnim za korisnika, tj. kako u konstrukciji tako iu primjeni inteligentnih sustava, ljudski mehanizmi učenja se uzimaju u obzir.” Načela kompresije obrazovnih informacija također uključuju teoriju smislene generalizacije V.V. Davydov, teorija proširenja didaktičkih jedinica P.M. Erdnieva. Pod "komprimiranjem" informacija prije svega podrazumijevamo njihovu generalizaciju, konsolidaciju, sistematizaciju i generalizaciju. P.M. Erdniev navodi “da se najveća snaga u savladavanju programskog materijala postiže kada se obrazovne informacije prezentiraju istovremeno u četiri koda: slikovnom, numeričkom, simboličkom, verbalnom.” Također treba uzeti u obzir da je sposobnost pretvaranja usmenih i pisanih informacija u vizualni oblik profesionalna kvaliteta mnogih stručnjaka. Stoga u procesu učenja treba formirati elemente stručnog mišljenja:

sistematizacija;

koncentracija;

isticanje glavnog u sadržaju.

Metodološki temelj razmatrane tehnologije čine sljedeća načela njezine izgradnje: načelo kvantizacije sustava i načelo kognitivne vizualizacije.

Kvantizacija sustava proizlazi iz specifičnosti funkcioniranja ljudske mentalne aktivnosti, koja se izražava različitim znakovnim sustavima:

lingvistički;

simbolički;

grafički.

Sve vrste modela za predstavljanje znanja u komprimiranom, kompaktnom obliku odgovaraju ljudskom svojstvu razmišljanja u slikama. Proučavanje, asimilacija, razmišljanje o tekstu je upravo crtanje dijagrama u umu, kodiranje materijala. Ako je potrebno, osoba može obnoviti, "proširiti" cijeli tekst, ali njegova kvaliteta i snaga ovisit će o kvaliteti i snazi tih shema u memoriji, o tome jesu li ih intuitivno stvorio učenik ili profesionalni učitelj. Riječ je o dosta složenom intelektualnom radu i učenik se za njega mora dosljedno pripremati.

Najveći učinak u asimilaciji informacija postići će se ako metode bilježenja odgovaraju načinu na koji mozak pohranjuje i reproducira informacije. Fiziolozi P.K. Anohin, D.A. Pospelov dokazuju da se to ne događa linearno, nizom, slično govoru ili pisanju, već u preplitanju riječi sa simbolima, zvukovima, slikama i osjećajima. Američki znanstvenici i učitelji B. Deporter i M. Henaki svoj sustav kvantnog učenja pravdaju specifičnostima mozga. Njihovi doprinosi načinima izrade modela obrazovnog materijala su “Mape uma”, “Zapisi fiksiranja i stvaranja”, “Metoda grupiranja”.

Načelo kvantizacije sustava uključuje uzimanje u obzir sljedećih obrazaca:

Velike količine obrazovnog materijala teško je zapamtiti;

bolje se percipira obrazovni materijal smješten kompaktno u određenom sustavu;

Isticanje semantičkih referentnih točaka u obrazovnom materijalu potiče učinkovito pamćenje.

Načelo kognitivne vizualizacije proizlazi iz psiholoških načela prema kojima se učinkovitost učenja povećava ako vizualizacija u učenju osim ilustrativne ima i kognitivnu funkciju, odnosno ako se koriste kognitivni grafički obrazovni elementi. To dovodi do činjenice da je "maštovita" desna hemisfera povezana s procesom asimilacije. Istodobno, "podupirači" (crteži, dijagrami, modeli), kompaktno ilustrirajući sadržaj, pridonose sustavnosti znanja. Prema Z.I. Kalmykova, apstraktni obrazovni materijal, prije svega, zahtijeva konkretizaciju, a taj cilj odgovara različitim vrstama vidljivosti - od objektivne do vrlo apstraktne, konvencionalno simbolične. “Prilikom percipiranja vizualnog materijala čovjek može jednim pogledom obuhvatiti sve sastavnice koje čine cjelinu, pratiti moguće veze među njima, kategorizirati ih prema stupnju značaja i općenitosti, što služi kao temelj ne samo za dublje, nego i za dublje, već i za cjeline. razumijevanje suštine novih informacija, ali i za njihovo prevođenje u dugoročno pamćenje."

Vizualni prikaz principa prikazan je na slici 1.

OUSG - generalizacija, konsolidacija, sistematizacija, generalizacija;

SO - nosači signala;

MD je mentalna aktivnost koja se ostvaruje znakovnim sustavima.

Riža. 1. Vizualni prikaz principa kognitivne slike i kvantizacije sustava

G.K. Selevko tvrdi da se svaki sustav ili pristup učenju može smatrati tehnologijom ako zadovoljava sljedeće kriterije:

prisutnost konceptualnog okvira;

dosljednost (cjelovitost dijelova);

upravljivost, odnosno sposobnost planiranja, osmišljavanja procesa učenja, variranja sredstava i metoda kako bi se postigao planirani rezultat;

učinkovitost;

ponovljivost.

Suština tehnologije koja se razmatra, prema G.V. i Lavrentieva N.E., svodi se na cjelovitost svoja tri dijela.

Sustavno korištenje u obrazovnom procesu vizualnih modela jedne određene vrste ili njihovih kombinacija.

Poučavanje studenata racionalnim tehnikama “sažimanja” informacija i njihovog kognitivno-grafičkog prikazivanja.

Metodičke tehnike uključivanja vizualnih modela u obrazovni proces. Rad s njima ima jasne faze i popraćen je nizom tehnika i temeljnih metodoloških odluka.

Uloga metoda vizualizacije obrazovnih informacija u nastavi

Posljednjih desetljeća dogodile su se gotovo revolucionarne promjene u području prijenosa vizualnih informacija:

obujam i količina prenesenih informacija enormno je porasla;

Pojavile su se nove vrste vizualnih informacija i načini njihova prijenosa.

Tehnološki napredak i formiranje nove vizualne kulture neminovno ostavlja traga i na postavljenim zahtjevima za djelovanje nastavnika.

Jedan od načina unaprjeđenja stručnog usavršavanja budućih učitelja koji su sposobni za pedagoške inovacije i razvoj tehnologija za osmišljavanje učinkovitih obrazovnih aktivnosti učenika u uvjetima dominacije vizualnog okruženja smatra se formiranje posebnih vještina vizualizacije. obrazovne informacije. Pojam "vizualizacija" dolazi od latinske riječi visualis - vizualno percipirano, vizualno. Informacijska vizualizacija Prikaz numeričkih i tekstualnih informacija u obliku grafikona, dijagrama, blok dijagrama, tablica, mapa itd. Međutim, ovakvo shvaćanje vizualizacije kao procesa promatranja pretpostavlja minimalnu mentalnu i kognitivnu aktivnost učenika, a vizualna didaktička sredstva imaju samo ilustrativnu funkciju. Drugačija definicija vizualizacije data je u poznatim pedagoškim konceptima (teorije sheme - R.S. Anderson, F. Bartlett; teorije okvira - C. Folker, M. Minsky i dr.), u kojima se ovaj fenomen tumači kao uklanjanje unutarnjeg plan u vanjsku ravan mentalnih slika, čiji je oblik spontano određen mehanizmom asocijativne projekcije.

Na sličan način pojam vizualizacije shvaća i Verbitsky A.A.: “Proces vizualizacije je sažimanje mentalnih sadržaja u vizualnu sliku; jednom opažena, slika se može razviti i služiti kao potpora za odgovarajuće mentalne i praktične radnje.” Ova nam definicija omogućuje razdvajanje pojmova "vizualno", "vizualna pomagala" od pojmova "vizualno", "vizualna pomagala". U pedagoškom smislu pojam "vizualno" uvijek se temelji na demonstraciji određenih predmeta, procesa, pojava, prezentaciji gotove slike, dane izvana, a ne rođene i izvađene iz unutarnjeg plana čovjeka. aktivnost. Proces razvijanja mentalne slike i njezino "uklanjanje" s unutarnje razine na vanjsku je projekcija mentalne slike. Projekcija je ugrađena u procese interakcije subjekta i objekata materijalnog svijeta, temelji se na mehanizmima mišljenja, pokriva različite razine refleksije i prikaza te se očituje u različitim oblicima obrazovne aktivnosti.

Ako proizvodnu kognitivnu aktivnost ciljano promatramo kao proces interakcije između vanjskog i unutarnjeg plana, kao prijenos budućih proizvoda aktivnosti iz unutarnjeg plana u vanjski, kao prilagodbu i provedbu planova u vanjskom planu, tada vizualizacija djeluje kao glavni mehanizam koji osigurava dijalog između vanjskog i unutarnjeg plana djelovanja. Posljedično, ovisno o svojstvima didaktičkih vizualnih pomagala, ovisi stupanj aktivacije mentalne i kognitivne aktivnosti učenika.

U tom smislu, uloga vizualnih modela za prezentiranje obrazovnih informacija raste, omogućujući prevladavanje poteškoća povezanih s učenjem na temelju apstraktnog logičkog mišljenja. Ovisno o vrsti i sadržaju obrazovnih informacija, koriste se tehnike za njihovo sažimanje ili razvoj korak po korak uz korištenje raznih vizualnih pomagala. Trenutno se uporaba kognitivne vizualizacije didaktičkih objekata čini obećavajućom u obrazovanju. Ova definicija zapravo uključuje sve moguće vrste vizualizacije pedagoških objekata, djelujući na principima koncentracije znanja, generalizacije znanja, proširenja orijentacijskih i prezentacijskih funkcija vizualnih didaktičkih sredstava, algoritmizacije obrazovnih i kognitivnih radnji, implementiranih u vizualnim sredstvima.

U praksi se koristi više od stotinu metoda vizualnog strukturiranja - od tradicionalnih dijagrama i grafikona do "strateških" karata (putokaza), pauka i kauzalnih lanaca. Ta je raznolikost posljedica značajnih razlika u prirodi, značajkama i svojstvima znanja u različitim predmetnim područjima. Prema našem mišljenju, najveći informacijski kapacitet, univerzalnost i integrabilnost imaju strukturni i logički dijagrami. Ova metoda sistematizacije i vizualnog prikaza obrazovnih informacija temelji se na utvrđivanju značajnih veza između elemenata znanja i analitičko-sintetičke aktivnosti pri prevođenju verbalnih informacija u neverbalne (figurativne), sintetizirajući cjeloviti sustav elemenata znanja. Ovladavanje navedenim vrstama konkretiziranja značenja, razvijanje logičkog lanca misli, opisivanje slika i njihovih znakova mentalne aktivnosti, kao i operacija pomoću verbalnih sredstava razmjene informacija, formira produktivne načine mišljenja koji su stručnjacima toliko potrebni u sadašnjem ritmu. razvoja znanosti, tehnologije i tehnologije. Prema dostignućima neuropsihologije, “učenje je učinkovito kada se potencijal nečijeg mozga razvija kroz prevladavanje intelektualnih poteškoća u potrazi za smislom kroz uspostavljanje obrazaca.”

Strukturalni i logički dijagrami stvaraju posebnu jasnoću raspoređujući elemente sadržaja u nelinearnom obliku i ističući logičke i sukcesivne veze među njima. Takva vidljivost temelji se na strukturi i asocijativnim vezama karakterističnim za ljudsko dugoročno pamćenje. Na neki način, strukturni i logički dijagrami djeluju kao posredna veza između vanjskog linearnog sadržaja (udžbenički tekst) i unutarnjeg nelinearnog sadržaja (u svijesti). Kao jednu od prednosti strukturno-logičkih dijagrama A.V. Petrov ističe da “obavlja funkciju spajanja pojmova u određene sustave”. Sami pojmovi ne mogu ništa reći o sadržaju predmeta proučavanja, ali povezani određenim sustavom otkrivaju strukturu predmeta, njegove zadaće i razvojne putove. Razumijevanje i shvaćanje nove situacije događa se kada mozak pronađe oslonac u prethodnim znanjima i idejama.

To implicira važnost stalnog nadopunjavanja dosadašnjih iskustava radi stjecanja novih znanja. Proces učenja novog gradiva može se predstaviti kao opažanje i obrada novih informacija njihovim povezivanjem s pojmovima i načinima djelovanja koji su učeniku poznati, korištenjem intelektualnih operacija kojima je ovladao. Informacije koje ulaze u mozak kroz različite kanale konceptualiziraju se i strukturiraju, tvoreći konceptualne mreže u umu. Nova informacija se integrira u postojeće kognitivne sheme, transformira ih i oblikuje nove kognitivne sheme i intelektualne operacije. Pritom se uspostavljaju veze između poznatih pojmova i načina djelovanja i novih spoznaja te nastaje struktura novih spoznaja.

Riža. 2. Dijagram koncepta "RGB modela boja"

Vizualizacija obrazovnog materijala otvara priliku ne samo za sastavljanje svih teorijskih izračuna, što će vam omogućiti brzu reprodukciju materijala, već i za korištenje shema za procjenu stupnja ovladavanja temom koja se proučava. U praksi se također široko koristi metoda analize određenog dijagrama ili tablice, u kojoj se razvijaju vještine prikupljanja i obrade informacija. Metoda omogućuje uključivanje studenata u aktivan rad na primjeni teorijskih znanja u praktičnom radu. Posebno mjesto zauzima zajednička rasprava, tijekom koje postoji prilika da dobijete brzu povratnu informaciju i bolje razumijete sebe i druge ljude. Rezimirajući rečeno, napominjemo da se ovisno o mjestu i namjeni vizualnih didaktičkih materijala u procesu oblikovanja pojma (proučavanje teorije, fenomena) moraju postaviti različiti psihološki i pedagoški zahtjevi prema izboru određene strukturalne forme. model i vizualni prikaz sadržaja učenja.

Pri vizualizaciji obrazovnog materijala treba uzeti u obzir da vizualne slike skraćuju lance verbalnog razmišljanja i mogu sintetizirati shematsku sliku većeg “kapaciteta”, čime se zgušnjavaju informacije. U procesu izrade obrazovnih i metodoloških materijala potrebno je kontrolirati stupanj generalizacije sadržaja obuke, duplicirati verbalne informacije s figurativnim informacijama i obrnuto, tako da se, ako je potrebno, karike logičkog lanca potpuno obnove pomoću učenicima.

Drugi važan aspekt korištenja vizualnih obrazovnih materijala je određivanje optimalnog omjera vizualnih slika i verbalnih, simboličkih informacija. Konceptualno i vizualno mišljenje u praksi su u stalnoj interakciji. Oni, nadopunjujući jedni druge, otkrivaju različite aspekte pojma, procesa ili fenomena koji se proučava. Verbalno-logičko razmišljanje daje nam točniji i općenitiji odraz stvarnosti, ali taj odraz je apstraktan. Zauzvrat, vizualno razmišljanje pomaže organizirati slike, čini ih holističkim, generaliziranim i potpunim.

Vizualizacija obrazovnih informacija omogućuje vam rješavanje niza pedagoških problema:

osiguranje intenziviranja obuke;

intenziviranje obrazovnih i kognitivnih aktivnosti;

formiranje i razvoj kritičkog i vizualnog mišljenja;

vizualna percepcija;

figurativno prikazivanje znanja i obrazovnih radnji;

prijenos znanja i prepoznavanje uzoraka;

unapređenje vizualne pismenosti i vizualne kulture.

Elektronička vizualna nastavna sredstva temeljena na suvremenim računalnim tehnologijama

U školskom obrazovanju oduvijek su se koristile i koriste razne vrste vizualizacije. Njihova uloga u procesu učenja je iznimna. Pogotovo u slučaju kada se uporaba vizualnih pomagala ne svodi na jednostavnu ilustraciju kako bi tečaj bio pristupačniji i lakši za svladavanje, već postaje organski dio učenikove kognitivne aktivnosti, sredstvo oblikovanja i razvoja ne samo vizualnog -figurativno, ali i apstraktno-logičko mišljenje . To pak zahtijeva značajnu obradu i modifikaciju tradicionalnih vizualnih nastavnih sredstava koja bi trebala postati dinamična, interaktivna i multimedijska.

U tom smislu, od posebnog je interesa računalna vizualizacija obrazovnih informacija, koja omogućuje vizualno predstavljanje objekata i procesa na ekranu iz svih mogućih kutova, detaljno, uz mogućnost demonstracije unutarnjih odnosa komponenti, uključujući i one skrivene. u stvarnom svijetu, i što je najvažnije, u razvoju, u vremenskom i prostornom kretanju. Računalna vizualizacija obrazovnih informacija osigurava se specifičnim vizualnim nastavnim pomagalima stvorenim na temelju suvremenih multimedijskih tehnologija, zahvaljujući kojima postaje moguće uključiti u proces učenja cijeli niz vizualnih pomagala - tekst, grafiku, zvuk, animacije, video slike . To su npr. interaktivne karte, animirane (dinamičke) prateće bilješke, interaktivni plakati itd. I u ovom slučaju ne govorimo o jednostavnom prevođenju tradicionalnih vizualnih pomagala (tablice, dijagrami, slike, ilustracije) u digitalni format, već već o razvoju i stvaranju posve novih vidova vidljivosti. Štoviše, njezina pojava uzrokovana je ne samo potrebom za izražajnim vizualnim informacijama i vizualnim poticajem, na što su suvremeni učenici već navikli, već i didaktičkim značajkama ove nove vrste obrazovne vidljivosti.

U pedagoškoj literaturi još uvijek ne postoji općeprihvaćen koncept definiranja nove vrste vidljivosti stvorene na temelju suvremenih informacijskih tehnologija. To je zbog činjenice da je ova vidljivost vrlo složena pojava, čije su posebne distinktivne značajke integrirane u jedinstveni cjelovit sustav, pa stoga nije lako identificirati njezinu bit, odnosno odrediti glavna obilježja i razlikovati ih od sekundarnih svojstava. Čak i autori koriste različite nazive:

“vidljivost računala”;

"dinamička vidljivost";

“interaktivna vidljivost”;

“virtualna vidljivost”;

“multimedijska vidljivost”;

“vidljivost hiperteksta” itd.

Pritom se ti pojmovi ne koriste u istom značenju, što stvara dodatne poteškoće.

U vezi s ovom kontroverzom, Kuchurin V.V. sugerira da se u raspravi trebamo voditi konceptom “elektroničke vidljivosti”, pod kojim podrazumijevamo računalni softverski alat za predstavljanje kompleksa vizualnih hipertekstualnih informacija različitih vrsta, prikazanih učeniku na zaslonu računala, obično u obliku interaktivni (dijaloški) način rada.

Komponente elektroničke vizualizacije mogu biti statične (slike, dijagrami, tablice itd.) ili dinamične (video, animacija) slike.

Njegove glavne karakteristike su: interaktivnost, dinamičnost (animacija) i multimedijalnost.

Prije svega, elektronička vizualna nastavna sredstva su interaktivna. Ovo je prilično širok koncept, uz pomoć kojeg moderna znanost otkriva prirodu i stupanj interakcije između objekata. Štoviše, ovo se svojstvo uopće ne svodi na komunikaciju među ljudima. U obrazovanju primjenom informacijsko-komunikacijskih tehnologija interaktivnost je “sposobnost korisnika da aktivno komunicira s nositeljem informacija, odabire ga po vlastitom nahođenju i mijenja tempo prezentacije gradiva”. Sukladno tome, interaktivnost vizualnih nastavnih sredstava temeljena na multimediji pruža učenicima i nastavnicima, u određenim granicama, mogućnost aktivne interakcije s njima i upravljanja prezentacijom informacija, odnosno postavljanje pitanja i dobivanje odgovora na njega ( povratna interaktivnost), odrediti početak, trajanje i brzinu procesa demonstracije (vremenska interaktivnost), odrediti redoslijed korištenja fragmenata informacija (redna interaktivnost), promijeniti, dopuniti ili smanjiti količinu smislene informacije (smislena interaktivnost) i čak izraditi vlastiti kreativni proizvod (kreativna interaktivnost). Takve mogućnosti interaktivnih vizualnih nastavnih pomagala omogućuju korištenje tehnika problemskog učenja koje osiguravaju asimilaciju znanstvenih koncepata i obrazaca na temelju osobnog iskustva interakcije s njima. Drugim riječima, interaktivnost pruža mogućnosti ne samo za pasivnu percepciju informacija, već i za aktivno istraživanje karakteristika predmeta ili procesa koji se proučavaju. Posljedično, interaktivnost daje elektronskoj vizualizaciji kognitivni (kognitivni) karakter, uvodi u odgojno-obrazovni rad komponente igrice i istraživanja te prirodno potiče učenike na duboku i sveobuhvatnu analizu svojstava predmeta i procesa koji se proučavaju.

Dinamička priroda elektroničkih vizualnih nastavnih pomagala osigurana je korištenjem animacijske tehnologije koja vam omogućuje manipuliranje bojom, veličinom objekata, stvaranje lokalne animacije, isticanje jednog od objekata ili dijela objekta podcrtavanjem, ocrtavanjem, ispunjavanjem itd. Osim toga , pomoću animacije stvara se iluzija kretanja, promjena, razvoja. Sve to čini vizualizaciju emotivnijom i dojmljivijom. Istodobno, animacija, dajući vizualni prikaz dinamike pojave, stvara uvjete za demonstriranje znakova i obrazaca događaja, pojava i procesa koji se proučavaju kroz radnju, za usporedbu različitih mišljenja i formuliranje vlastitog stajališta. Dakle, dinamika računalne animacije koristi se ne samo i ne toliko da pojača emocionalni učinak kroz prikazivanje kretanja objekta („živa slika“), već da aktivira kognitivnu aktivnost, da jasno pokaže logiku kretanja misli. od neznanja do znanja.

Posebno je važno za karakteristike elektroničke vidljivosti stvorene na temelju suvremenih informacijskih tehnologija takvo svojstvo kao što je multimedija. Povezan je sa suvremenim informacijskim tehnologijama, koje se temelje na istodobnoj uporabi različitih sredstava prezentiranja informacija i predstavljaju skup tehnika, metoda, metoda i sredstava za prikupljanje, akumulaciju, obradu, pohranu, prijenos, proizvodnju audiovizualnih, tekstualnih, grafičkih informacija u uvjeti interaktivne interakcije korisnika s informacijskim sustavom, ostvarujući mogućnosti multimedijskih radnih okruženja. Multimedijske tehnologije omogućuju integraciju bilo koje audiovizualne informacije na ekranu, ostvarujući interaktivni dijalog između korisnika i sustava. Zbog toga se aktivno koriste u razvoju i stvaranju vizualnih nastavnih pomagala, čije su komponente statične i animirane slike, kao i tekstualne i video informacije sa zvukom.

Sukladno glavnim karakteristikama, elektronička vizualna pomagala mogu se podijeliti na dinamička (animirana), interaktivna i multimedijska.

Dinamički (animirani) vizualni elementi su alat za učenje koji predstavlja pokretnu, promjenjivu sliku. Omogućuje vam oblikovanje vizualnih prikaza razvoja događaja i procesa u vremenu i prostoru, koncentriranje pažnje učenika na određeni predmet proučavanja i povećanje gustoće nastave ubrzavanjem prezentacije informacija. Kontrola je ograničena na funkcije play, stop i pause, što, između ostalog, ukazuje na ograničenu, u ovom slučaju privremenu, interaktivnost dinamičke (animirane) vizualizacije.

Dinamička (animirana) vizualizacija uključuje takva specifična vizualna nastavna pomagala kao što su animirane karte, animirani dijagrami, dijagrami, dijagrami i dijaprojekcije.

Interaktivna vizualizacija je alat za učenje koji je hipertekstualna animirana ilustracija u kombinaciji sa skupom kontrolnih alata koji korisniku omogućuju interaktivnu interakciju s njom.

Trenutno učitelji koriste interaktivne karte, interaktivne dijagrame, interaktivne planove lokacije, interaktivne rekonstrukcije itd.

Multimedijska vizualizacija je nastavno sredstvo u koje su integrirani informacijski objekti raznih vrsta: zvuk, tekst, slika.

Primjeri multimedijske vizualizacije uključuju multimedijska predavanja, multimedijske panorame i elektroničke zvučne plakate.

Nažalost, trenutno korištenje vizualnih nastavnih sredstava stvorenih na temelju suvremenih informacijskih tehnologija mnogim učiteljima stvara značajne poteškoće povezane s odabirom vizualnih pomagala za rješavanje specifičnih pedagoških problema, tehnika i metoda rada s njima, te oblika organiziranja obrazovne nastave. aktivnosti.

IV. Tehnologije za vizualizaciju znanja i prezentiranje rezultata istraživanja u području obrazovanja

vizualizacija Educational training computer

Razvoj računalne tehnologije riješio je probleme obrade tolike količine informacija. No pojavio se problem vizualnog predstavljanja rezultata takve obrade. Ovdje se koriste različite tehnike vizualizacije za jednostavno predstavljanje velikih i složenih količina podataka. Sustavi vizualnog prepoznavanja slike - 2-dimenzionalni (simboli, grafički znakovi, kodovi, barkodovi) - FineReader i 3-dimenzionalni objekti (foto slike, sigurnosni i video sustavi) - ugrađeni u suvremenu fotografsku opremu, tehnologiju strojnog vida (rad računala sustavi s podatkovnim nizovima).

Grafikoni i dijagrami pojednostavljuju percepciju i olakšavaju čovjeku razumijevanje teksta. Ponekad je dovoljno nekoliko dijagrama da shvatite značenje projekta predstavljenog na nekoliko stranica.

Kodiranje bojama koristi se u istraživanju za analizu i predviđanje različitih fizikalnih i matematičkih procesa. Na primjer, u proučavanju toplinskih procesa i prijenosa energije, može se jasno pokazati distribucija i trend temperature u shemama boja, u sociološkim procesima i ilustrirati prirodne pojave.

Brzi razvoj 3-dimenzionalne grafike - znanstvena vizualizacija formirala se u neovisnu granu znanosti, koja uključuje osnove diferencijalnog računa, geometrije i programiranja. Prijelaz na 3D tehnologiju transformirao je grafiku iz sredstva prikazivanja u moćnu metodu za rješavanje znanstvenih problema. 3D vizualizacija može se široko koristiti za obrazovne sustave u raznim područjima znanosti. Obuka pomoću trodimenzionalnih modela vrlo je vizualna i omogućuje vam diverzifikaciju oblika prezentacije materijala i povećanje interesa slušatelja.

Virtualna vizualizacija je najvažnija u interaktivnim sustavima obuke, kao što su razne vrste simulatora.

Stručnjaci koji koriste audio i vizualne tehnologije u svojim profesionalnim aktivnostima trebaju stalno usavršavanje. Budući da najčešće imaju već osnovno obrazovanje, praćenje razvoja novih tehnologija, metode korištenja novih programskih proizvoda i rješenja mogu implementirati putem udaljenih obrazaca. To se odnosi na case tehnologije, razne oblike daljinskog testiranja i certificiranja, web konferencije i slično.

Internet plus projektne aktivnosti korištenjem ICT alata danas je moćan alat, kako u obrazovnoj tako iu društvenoj sferi, za promicanje novih metodologija poučavanja, razvoj poslovanja i povećanje kompetencije stručnjaka, ali se njime treba vješto koristiti. U uvjetima suvremene informacijske i društvene stvarnosti javlja se potreba za novim metodičkim pristupom nastavi takvih disciplina vezanih uz korištenje računalne grafike i audiovizualnih medija.

Trendovi u razvoju suvremenih informacijskih tehnologija dovode do stalnog povećanja složenosti informacijskih sustava (IS), a sukladno tome i sadržaja disciplina koje se izučavaju za različite smjerove. Suvremene discipline u području ICT-a karakteriziraju sljedeće značajke: složenost opisa (veliki broj funkcija, procesa, podatkovnih elemenata i složenih odnosa među njima), što zahtijeva proučavanje zakonitosti i tehnika za modeliranje i analizu podataka i procesa; , kao i nove intelektualne alate.

Metodika suvremene nastave korištenjem računalne grafike i audiovizualnih sredstava treba biti usmjerena prema budućnosti i suvremenim tehnologijama, uključujući trendove u razvoju načina korištenja informacijskih i računalnih alata i tehnologija. U suvremenoj metodologiji, dakako, moraju se predočiti potrebni tehnički uvjeti, softverski i korisnički zahtjevi koji stvaraju uvjete za okretanje digitalnoj grafici i računalnom dizajnu. Ali još je važnije da sastav obrazovnih i metodičkih kompleksa treba u početku uključiti mogućnost njihove modernizacije i integracije s dinamičkim promjenama u informacijskom resursu.

Zaključak

U ovom kolegiju razmatrane su tehnologije vizualizacije obrazovnih informacija koje omogućuju varijabilnu i racionalnu upotrebu različitih shematskih i simboličkih modela reprezentacije znanja; eliminirati neravnotežu teksta i ilustrativne vizuale, "natrpanost" tekstom; povećati izražajnost likovnog jezika i simbolike, koji dobivaju posebno značenje u doba informacijske tehnologije; optimizirati vrijeme potrošeno na percepciju i asimilaciju informacija i time povećati učinkovitost obrazovnih i kognitivnih aktivnosti.

Bibliografija

Ruska pedagoška enciklopedija: 2 sveska/ Ch. izd. V.V. Davydov.- M.: Velika ruska enciklopedija, 1993.- T.2.- 608 str.

Choshanov M.A. Fleksibilna tehnologija problemsko-modularnog učenja: Metod. priručnik - M.: Narodno obrazovanje, 1996. - 160 str.

Erdniev P.M. Sustavno poznavanje i jačanje didaktičke jedinice // Sov. Pedagogija.-1975.-Br.4.-S. 72-80 (prikaz, ostalo).

Kalmykova Z.I. Razvija li sustav treninga V.F. Shatalova? // Pitanja psihologije. - 1987.-br.2.S. 71-80 (prikaz, ostalo).

Selevko G.K. Suvremene obrazovne tehnologije: Proc. priručnik - M.: Narodno obrazovanje, 1998. - 256 str.

Manko, N.N. Kognitivna vizualizacija didaktičkih objekata u poboljšanju obrazovnih aktivnosti // Novosti Altajskog državnog sveučilišta. Serija: Pedagogija i psihologija. - br. 2. - 2009. - str. 22-28.

Verbitsky, A. A. Aktivno učenje u visokom obrazovanju: kontekstualni pristup / A. A. Verbitsky. - M.: Viši. škola, 1991. - 207 str.

Blake, S., Pape, S., Choshanov, M. A. Korištenje dostignuća neuropsihologije u pedagogiji SAD-a // Pedagogija. - Broj 5. - 2004. - Str. 85-90.

Petrov, A.V. Razvojni trening. Temeljna pitanja teorije i prakse sveučilišne nastave fizike: monografija / A.V. Petrov. - Čeljabinsk: Izdavačka kuća ChSPU "Fakel", 1997.

Lozinskaya A. M. Okvirna metoda za strukturiranje sadržaja modularnog programa za nastavu fizike / A. M. Lozinskaya // Novosti Uralskog državnog sveučilišta. - 2009. - br. 3(67). - str. 176-184.

Vizualizacija rezultata eksperimentalnih istraživanja. Metode vizualizacije

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

knjige

Najbolji članci na temu