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 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.
Sam koncept je prilično višestruk, postoji nekoliko definicija ovisno o kojem području djelovanja govorimo. Svrha vizualizacije je da podaci moraju potjecati iz nečeg apstraktnog ili barem ne odmah očitog. Vizualizacija predmeta isključuje fotografiju i tu transformaciju nevidljivog u vidljivo.
Vizualizacija podataka
Vizualizacija informacija je proces predstavljanja apstraktnih poslovnih ili znanstvenih podataka u obliku slika koje mogu pomoći u razumijevanju značenja podataka. Što je vizualizacija informacija? Ovaj se koncept može definirati kao usporedba diskretnih podataka i njihove vizualne reprezentacije. Ova definicija ne pokriva sve aspekte vizualizacije informacija, kao što su statička, dinamička (animacija) i danas najrelevantnija, interaktivna vizualizacija. Osim razlika između interaktivne vizualizacije i animacije, najkorisnija kategorizacija temelji se na znanstvenoj vizualizaciji, koja se obično radi pomoću specijaliziranog softvera. Vidljivost igra važnu ulogu u obrazovnoj sferi. Ovo je vrlo korisno kada se radi o podučavanju tema koje je teško zamisliti bez konkretnih primjera, poput strukture atoma, koji su premali da bi se podučavali bez skupe i teške znanstvene opreme. Vizualizacija vam omogućuje da prodrete u bilo koji svijet i zamislite ono što je naizgled nemoguće zamisliti.
3D vizualizacija
Softver pomaže dizajnerima i digitalnim trgovcima stvoriti 3D vizualne prikaze proizvoda, projekta ili virtualnih prototipova. Vizualizacija programerima pruža alate koji mogu poboljšati napredne Vizualizacija kroz vizualne slike učinkovit je način komunikacije. Vizualna prezentacija jedan je od najboljih načina komunikacije s potencijalnim klijentima. Učinkovita komunikacija omogućuje vam da provedete više vremena poboljšavajući svoje projekte i produktivnu interakciju. 3D vizualizacija je tehnika za stvaranje 3D slika, dijagrama ili animacija.
Korištenje vizualizacije u znanosti
Danas vizualizacija ima sve veći raspon primjena u znanosti, obrazovanju, inženjerstvu, interaktivnoj multimediji, medicini i mnogim drugima. Vizualizacija je svoju primjenu našla i u području računalne grafike, vjerojatno jednom od najvažnijih događaja u svijetu računala. Razvoj animacije pridonosi i napretku vizualizacije. Korištenje vizualizacije za predstavljanje informacija nije nova pojava. Koristi se u kartama i znanstvenim crtežima više od tisuću godina. Računalna se grafika od samog početka koristi za proučavanje znanstvenih problema. Većina ljudi je upoznata s digitalnom animacijom, kao što je prezentacija meteoroloških podataka tijekom televizijskih vremenskih izvješća. TV nudi i verziju znanstvene vizualizacije, gdje prikazuje računalno izvedene i animirane rekonstrukcije cesta ili padova zrakoplova. Neki od najzanimljivijih računalno generiranih primjera uključuju slike stvarnih svemirskih letjelica u akciji, u praznini daleko izvan Zemlje ili na drugim planetima. Dinamički oblici vizualizacije, kao što su obrazovne animacije ili grafike, imaju potencijal poboljšati učenje jer se sustavi vizualizacije mijenjaju tijekom vremena.
Ključ za postizanje vaših ciljeva
Ono što je važan alat za osobni razvoj. Kao što vam motivirajuće afirmacije mogu pomoći da se usredotočite na postizanje svojih ciljeva, tako vam to može pomoći i korištenje vizualizacije ili mentalnih slika. Iako su tehnike vizualizacije u ovom smislu postale vrlo popularne kao sredstvo osobnog razvoja od kasnih sedamdesetih i ranih osamdesetih godina, ljudi od davnina koriste mentalne slike za postizanje svojih želja.
Kreativni alat
Što je vizualizacija? To je korištenje mašte za stvaranje mentalnih slika onoga što želimo u svojim životima. Zajedno s fokusom i emocijama postaje snažan kreativni alat koji pomaže u postizanju željenog cilja. Kada se pravilno koristi, može dovesti do samopoboljšanja, dobrog zdravlja i raznih postignuća, primjerice u karijeri. U sportu, mentalne slike kao alat za vizualizaciju sportaši često koriste za poboljšanje svojih vještina. Korištenje vizualizacije kao tehnike dosljedno rezultira puno boljom izvedbom i rezultatima. To vrijedi i za posao i za život.
Kako radi?
Vizualizacija, ili mašta, djeluje na fiziološkoj razini. Neuralne veze koje se javljaju u mozgu, odnosno misli, mogu stimulirati živčani sustav na isti način kao i stvarni događaj. Ova vrsta "probe", ili trčanje kroz određene događaje u glavi, stvara neuralne oscilacije koje tjeraju mišiće da rade ono što se od njih traži. Uzmimo, na primjer, iste sportaše. Tijekom sportskih natjecanja važno je ne samo imati izuzetne fizičke sposobnosti, već i imati jasno razumijevanje igre te određeni psihološki i emocionalni stav. Da bi bila učinkovitija, kao i svaku drugu vještinu, maštu treba redovito trenirati. Bez čega je vizualizacija nemoguća? Lekcije u razvoju mašte uključuju važne elemente, naime mentalne slike opuštenosti, realizma i sustavnosti.
Kada koristiti vizualizaciju?
Vizualno promatranje uspješnih rezultata vaših aktivnosti može se provesti iz apsolutno bilo kojeg razloga. Mnogi ljudi koriste vizualizaciju kako bi oživjeli svoje ciljeve. Mnogi sportaši, glumci i pjevači postižu nešto prvo u mislima, a onda tek u stvarnosti. To pomaže usredotočiti se i eliminira neke preliminarne strahove i sumnje. Ovo je vrsta zagrijavanja ili probe koja se može napraviti prije važnog i uzbudljivog događaja. Vizualizacija je izvrstan alat za pripremu koji dosljedno dovodi do povećanja razine produktivnosti.
Kako se provodi proces vizualizacije?
Možete otići negdje na tiho i privatno mjesto gdje vas nitko neće ometati, zatvoriti oči i razmisliti o cilju, stavu, ponašanju ili vještini koju želite steći. Nekoliko puta duboko udahnite i opustite se. Pokušajte vizualizirati predmet ili situaciju što jasnije i sa što više detalja. Emocije i osjećaji također igraju veliku ulogu u tome, pokušajte osjetiti ono što želite više od svega. Vježbu biste trebali vježbati najmanje dva puta dnevno po 10 minuta svaki put i ustrajati dok ne postignete uspjeh. Također je važno održavati dobro raspoloženje tijekom cijelog procesa.
Prednosti vizualizacije
Sustavna vizualizacija modela vaše želje pomoći će vam da se bolje snađete na putu do ostvarenja svojih ciljeva, nadahnut će i motivirati, poboljšati vaše raspoloženje uz pomoć pozitivnih, ugodnih slika i osloboditi negativnih emocija. U životu iu poslu uspjeh počinje s ciljem. To može biti gubitak težine, unapređenje, odvikavanje od loših navika, pokretanje vlastitog posla. Veliki ili mali ciljevi daju važne smjernice. Oni su poput kompasa - pomažu vam da se krećete u pravom smjeru. Vizualizaciju je opisao Aristotel prije više od 2000 godina. Veliki mislilac svoga vremena opisao je ovaj proces ovim riječima: "Prvo, mora postojati određen, jasan, praktičan ideal, cilj ili cilj. Drugo, postoje potrebna sredstva za njihovo postizanje: mudrost, novac, sredstva i metode. Treće, "najvažnije je naučiti kako upravljati svim potrebnim sredstvima za postizanje željenog rezultata."
Vidjeti je vjerovati
Obično to ide ovako: neću vjerovati dok ne vidim. Prije nego što povjerujete da je neki cilj ostvariv, prvo ga trebate vizualno prikazati. Tehnika stvaranja mentalne slike budućeg događaja omogućuje zamisliti željene rezultate i osjetiti radost njihovog postizanja. Kada se to dogodi, osoba postaje motivirana i postaje voljna postići svoj cilj.
Vrijedno je zapamtiti da ovo nije pametan trik, a ne samo snovi i nade za budućnost. Umjesto toga, vizualizacija je dobro razvijena tehnika produktivnosti koju koriste uspješni ljudi u raznim područjima. Istraživanja pokazuju da vizualizacija poboljšava sportsku izvedbu poboljšavajući motivaciju, koordinaciju i koncentraciju. Također pomaže u opuštanju i može smanjiti strah i tjeskobu.
Zašto vizualizacija funkcionira?
Istraživanje pomoću studija oslikavanja mozga sugerira da neuroni u mozgu, te stanice koje prenose informacije, koje se mogu električki podražiti, interpretiraju slike kao ekvivalent radnjama u stvarnom životu. Mozak generira impuls, koji stvara nove neuralne putove - klastere stanica u našem mozgu koje zajedno rade na ponovnom stvaranju sjećanja ili obrazaca ponašanja. Sve se to događa bez fizičke aktivnosti, ali na taj način mozak kao da se programira za uspjeh. Velika prednost moći vizualizacije je ta što je dostupna apsolutno svim ljudima.
Neraskidiva veza između duha i tijela
Vizualizacija je mentalna praksa. Uz njegovu pomoć snažno se aktiviraju prirodne moći uma. Možemo koristiti snagu uma kako bismo postali uspješni u svim područjima našeg života. Psihološke tehnike uče nas kako koristiti našu maštu da zamislimo određene stvari koje želimo u svom životu. Divno je to što naše misli utječu na našu stvarnost.
Znanstvenici su dokazali da koristimo samo 10% ukupnog potencijala našeg mozga, i to u najboljem slučaju. Je li moguće naučiti učinkovitije koristiti svoje prirodne sposobnosti? Sustavi vizualizacije predstavljaju neraskidivu biološku vezu između uma i tijela, te vezu između uma i stvarnosti. Ako naučimo koristiti maštu i vizualizaciju na pravi način, to može biti iznimno moćan alat za postizanje onoga što želimo u svom životu. Važno je naučiti koristiti snagu našeg uma zajedno s kreativnim pristupom koji pomaže otkriti i razviti skrivene talente i sposobnosti.
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
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.).
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.
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.
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.
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.
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 odnosa 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.). Također treba uzeti u obzir 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 konstrukcije: 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 vratiti, "proširiti" cijeli tekst, ali njegova kvaliteta i snaga ovisit će o kvaliteti i snazi tih shema u pamćenju, o tome jesu li ih intuitivno stvorio učenik ili profesionalni učitelj. Ovo je dosta složen intelektualni rad 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 ima ne samo ilustrativnu, već 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:
dostupnost 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. Lavrentiev. 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 odvajanje 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 naglašava 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 prikazati 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.
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. Kao primjer, ovdje je vizualna shema: "RGB model boja" (vidi sliku 2).
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:
osiguravanje 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.
Dinamičnost elektroničkih vizualnih nastavnih pomagala osigurava se korištenjem animacijske tehnologije koja vam omogućuje manipuliranje bojom, veličinom objekata, stvaranje lokalne animacije, isticanje jednog od objekata ili dijela objekta podcrtavanjem, ocrtavanjem, popunjavanjem 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 za pojačavanje emocionalnog utjecaja kroz prikazivanje kretanja objekta („živa slika“), već za aktiviranje kognitivne aktivnosti, za jasno demonstriranje logike 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 prezentaciju 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 nizovima podataka).
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 su moćan alat, kako u obrazovnoj tako iu društvenoj sferi, za promicanje novih metodologija poučavanja, razvoj poslovanja i povećanje kompetencije stručnjaka, no njime se treba vješto služiti. 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: U 2 toma / 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.: Javno 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. produktivno razmišljanje? Shatalova? // Pitanja psihologije. - 1987.-Broj 2.S. 71-80 (prikaz, ostalo).
Selevko G.K. Suvremene obrazovne tehnologije: Proc. priručnik - M.: Javno 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.
“Kažu da slika vrijedi tisuću riječi, i to je istina, sve dok je slika dobra.” Strijelac
S povećanjem količine akumuliranih podataka, čak i pri korištenju ma koliko moćnih i svestranih algoritama Data Mininga, postaje sve teže „probaviti“ i interpretirati dobivene rezultate. I, kao što znate, jedna od odredbi Data Mininga je potraga za praktično korisnim uzorcima. Uzorak može postati praktično koristan samo ako se može konceptualizirati i razumjeti.
Godine 1987., na inicijativu Tehničkog odbora računalne grafike ACM SIGGRAPH IEEE Computer Society, zbog potrebe korištenja novih metoda, alata i podatkovnih tehnologija, formulirani su odgovarajući zadaci u području vizualizacije.
Metode vizualnog ili grafičkog prikaza podataka uključuju grafikone, grafikone, tablice, izvješća, popise, blok dijagrame, karte itd.
Na vizualizaciju se tradicionalno gledalo kao na pomoć pri analizi podataka, no sada sve više istraživanja sugerira njezinu neovisnu ulogu.
Tradicionalne tehnike snimanja mogu imati sljedeće primjene:
∙ prikazati informacije korisniku u vizualnom obliku;
∙ kompaktno opisati obrasce svojstvene izvornom skupu podataka;
∙ smanjiti dimenzionalnost ili komprimirati informacije;
∙ popraviti praznine u skupu podataka;
∙ pronaći šum i odstupanja u skupu podataka.
Vizualizacija alata za rudarenje podataka
Svaki od algoritama Data Mininga koristi poseban pristup vizualizaciji. U prethodnim predavanjima smo se osvrnuli na brojne metode Data Mininga. Tijekom korištenja svake od metoda, odnosno njezine programske implementacije, dobili smo određene vizualizatore, uz pomoć kojih smo mogli interpretirati rezultate dobivene kao rezultat rada odgovarajućih metoda i algoritama.
∙ Za stabla odlučivanja, ovo je vizualizator stabla odluka, popis pravila i tablica nepredviđenih okolnosti.
∙ Za neuronske mreže, ovisno o alatu, to može biti topologija mreže, grafikon promjena u veličini pogreške, koji pokazuje proces učenja.
∙ Za Kohonenove kartice: karte ulaza, izlaza, druge specifične karte.
∙ Za linearnu regresiju, regresijska linija se koristi kao vizualizator.
∙ Za klasteriranje: dendrogrami, raspršeni dijagrami.
Raspršeni dijagrami i dijagrami često se koriste za procjenu izvedbe metode.
Svi ovi načini vizualnog predstavljanja ili prikazivanja podataka mogu služiti jednoj od sljedećih funkcija:
∙ su ilustracija konstrukcije modela (primjerice, prikaz strukture (grafa) neuronske mreže);
∙ pomoći u interpretaciji dobivenih rezultata;
∙ su sredstvo za procjenu kvalitete izgrađenog modela;
∙ kombiniraju gore navedene funkcije (stablo odlučivanja, dendrogram).
Vizualizacija modela rudarenja podataka
Prva funkcija (ilustracija konstrukcije modela) je u biti vizualizacija Data Mining modela. Postoji mnogo različitih načina za predstavljanje modela, ali grafički prikazi pružaju najveću "vrijednost" korisniku. Korisnik u većini slučajeva nije stručnjak za modeliranje, najčešće je stručnjak u svom području. Stoga bi model Data Mininga trebao biti prikazan na njemu najprirodnijem jeziku ili barem sadržavati minimalan broj različitih matematičkih i tehničkih elemenata.
Stoga je dostupnost jedna od glavnih karakteristika modela Data Mining. Unatoč tome, postoji i tako uobičajeni i najjednostavniji način predstavljanja modela kao "crna kutija". U ovom slučaju korisnik ne razumije ponašanje modela koji koristi. No, unatoč nesporazumu, dobiva rezultat - identificirane obrasce. Klasičan primjer takvog modela je model neuronske mreže.
Drugi način da predstavite model je da ga predstavite na intuitivan, razumljiv način. U ovom slučaju, korisnik zapravo može razumjeti što se događa "unutar" modela. Na taj način je moguće osigurati njegovo neposredno sudjelovanje u procesu.
Takvi modeli korisniku daju mogućnost rasprave ili objašnjenja njegove logike s kolegama, klijentima i drugim korisnicima.
Razumijevanje modela dovodi do razumijevanja njegovog sadržaja. Kao rezultat razumijevanja, povećava se povjerenje u model. Klasičan primjer je stablo odlučivanja. Konstruirano stablo odlučivanja stvarno poboljšava razumijevanje modela, tj. korišteni alat Data Mining.
Osim razumijevanja, takvi modeli korisniku pružaju mogućnost interakcije s modelom, postavljanja pitanja i dobivanja odgovora. Primjer takve interakcije je alat što ako. Pomoću dijaloškog okvira "korisnik sustava" korisnik može steći razumijevanje modela.
Sada prijeđimo na funkcije koje pomažu u tumačenju i procjeni rezultata izgradnje modela Data Mining. To su sve vrste grafikona, dijagrama, tablica, popisa itd.
Primjeri alata za vizualizaciju koji se mogu koristiti za procjenu kvalitete modela su dijagram raspršenosti, tablica nepredviđenosti i grafikon promjena u veličini pogreške.
Raspršeni dijagram je grafikon odstupanja vrijednosti predviđenih modelom od stvarnih. Ovi se dijagrami koriste za kontinuirane količine. Vizualna procjena kvalitete izrađenog modela moguća je tek na kraju procesa izrade modela.
Tablica nepredviđenih situacija koristi se za ocjenu rezultata klasifikacije. Takve se tablice koriste za različite metode klasifikacije. Već smo ih koristili u prethodnim predavanjima. Ocjenjivanje kvalitete izrađenog modela moguće je tek na kraju procesa izrade modela.
Grafikon promjene vrijednosti greške. Grafikon prikazuje promjenu veličine pogreške tijekom rada modela. Na primjer, tijekom rada neuronskih mreža, korisnik može promatrati promjenu pogreške na setovima za vježbanje i testiranje i zaustaviti trening kako bi spriječio "preuvježbanost" mreže. Ovdje se kvaliteta modela i njegove promjene mogu procijeniti izravno tijekom procesa izgradnje modela.
Primjeri alata za vizualizaciju koji pomažu u tumačenju rezultata su: linija trenda u linearnoj regresiji, Kohonenove karte, dijagram raspršenosti u klaster analizi.
Metode vizualizacije
Metode vizualizacije, ovisno o broju korištenih mjerenja, obično se svrstavaju u dvije skupine:
∙ prikaz podataka u jednoj, dvije i tri dimenzije;
∙ prikaz podataka u četiri ili više dimenzija.
Prikaz podataka u jednoj, dvije i tri dimenzije
U ovu skupinu metoda spadaju dobro poznate metode prikaza informacija koje su dostupne ljudskoj mašti. Gotovo svaki moderni alat za rudarenje podataka uključuje metode vizualnog predstavljanja iz ove skupine.
Ovisno o broju dimenzija reprezentacije, one mogu biti na sljedeće načine:
∙ univarijantno mjerenje, odn 1-D;
∙ bivarijantno mjerenje, odn 2-D;
∙ trodimenzionalno ili projekcijsko mjerenje, ili 3-D.
Treba napomenuti da ljudsko oko najprirodnije percipira dvodimenzionalne prikaze informacija.
Prilikom korištenja dvodimenzionalnog i trodimenzionalnog prikaza informacija, korisnik ima priliku vidjeti obrasce skupa podataka:
∙ njegova struktura klastera i raspodjela objekata u klase (na primjer, u raspršenom dijagramu);
∙ topološke značajke;
∙ prisutnost trendova;
∙ informacije o relativnoj lokaciji podataka;
∙ postojanje drugih ovisnosti svojstvenih skupu podataka koji se proučava.
Ako skup podataka ima više od tri dimenzije, moguće su sljedeće opcije:
∙ korištenje višedimenzionalnih metoda prezentiranja informacija (o njima se raspravlja u nastavku);
∙ smanjenje dimenzija na jedno-, dvo- ili trodimenzionalni prikaz. Postoje različiti načini smanjenja dimenzionalnosti, a o jednom od njih - faktorskoj analizi - govorilo se u jednom od prethodnih predavanja. Samoorganizirajuće Kohonenove karte koriste se za smanjenje dimenzionalnosti i istovremeno vizualno predstavljanje informacija na dvodimenzionalnoj karti.
Predstavljanje podataka u 4+ dimenzije
Predstave informacija u četiri ili više dimenzija nedostupne su ljudskoj percepciji. Međutim, razvijene su posebne metode koje omogućuju osobi da prikaže i percipira takve informacije.
Najpoznatije metode višedimenzionalnog prikaza informacija:
∙ paralelne koordinate;
∙ "Černovljeva lica";
∙ radarske karte.
Paralelne koordinate
U paralelnim koordinatama varijable su kodirane horizontalno, okomita linija definira vrijednost varijable. Primjer skupa podataka prikazanog u kartezijevim koordinatama i paralelnim koordinatama dan je na slici. 16.1. Ovu metodu predstavljanja višedimenzionalnih podataka izumio je Alfred Inselberg 1985. godine.
Stvaranje vizualnog sadržaja ponekad je skupo, teško i dugotrajno. Razumno pitanje: isplati li se to učiniti?
Podaci su posvuda, podaci su posvuda.
Prema Davidu McCandlessu, dizajneru infografika, piscu i novinaru te autoru hvaljene knjige Infographics. Najzanimljiviji podaci u grafičkom prikazu”, danas čovječanstvo živi u informacijskoj džungli.
Svake minute u našim životima pojavi se nevjerojatna količina novih informacija. Mi to niti ne primjećujemo. Samo tweetovi, lajkovi i postavljanja fotografija na društvene platforme broje se s 5-6 nula. Da ne govorimo o nepreglednom broju članaka, videa, financijskih transakcija, analitičkih izvješća i mnogih drugih stvari koje možda neće odmah pasti na pamet, ali svakako postoje u našim životima.
Ako je vjerovati istraživanju Domosphere, tvrtke koja nudi softverska rješenja za obradu, sistematizaciju i vizualizaciju poslovnih informacija, onda je od 2013. broj korisnika interneta u svijetu narastao s 2,4 milijarde ljudi na 3,2 milijarde ljudi.
Takav brzi rast daje ogroman poticaj razvoju visokih tehnologija i kao rezultat toga, doslovno svake godine vidimo sve više i više novih sustava i naprava koje ulaze na tržište.
Primjerice, tvrtka koja je razvila mobilnu aplikaciju Vine za izradu kratkih (kraćih od 6 sekundi) videa osnovana je doslovno prije 3 godine, u lipnju 2012. godine. Twitter je kupio startup u listopadu i otvorio ga široj javnosti u siječnju 2013. Danas se svake sekunde u svijetu pogleda više od milijun Vin videa, a popularni Vineri zarađuju desetke stotina dolara održavajući račune tvrtki ili stavljajući skrivene oglašavanje u svojim videima.
Ako govorimo o drugim popularnim društvenim platformama, blogovima i aplikacijama, onda od 2013
- porastao je broj tweetova koje su korisnici poslali u minuti od 100 do 347 tisuća,
- broj sati videozapisa prenesenih na YouTube – od 72 do 300 sati,
- broj preuzimanja Appleove aplikacije – od 48 do 51 tisuću,
- a broj pinova na Pinterestu je od 3,5 do 9,7 tisuća kuna
Kao rezultat toga, opća slika rasta informacija na Internetu u 1 minuti vremena danas izgleda otprilike ovako.
Infografika: rast količine informacija na internetu po minuti u 2015.
Dobro došli u 2015!
Prema Komisiji za širokopojasni i digitalni razvoj, broj korisnika interneta udvostručit će se do 2020. godine. Sukladno tome, povećat će se i količine informacija koje se već sada mjere ogromnim brojevima. 
Petabajt
Prema Wikipediji, danas:
– Google obrađuje otprilike 24 petabajta podaci.
– Kroz mreže američkog provajdera AT&T prolazi tjedno 19 petabajta promet.
– Veličina rezultata eksperimenata koji se izvode na Large Hadron Collider godišnje doseže 4 petabajta.
Za usporedbu:
– Cjelokupna pisana baština čovječanstva na svim jezicima svijeta od rođenja pisma je samo o 50 petabajta informacija. (Iz knjige “Igfographics. Visual Representation of Data” Randyja Cruma)
Naravno, pristup tako velikim količinama podataka čovječanstvu otvara beskrajne mogućnosti. Omogućuje detaljnije proučavanje svijeta oko sebe, razbija stereotipe i pomaže u predviđanju budućnosti. Međutim, ako koristite samo tradicionalne metode rada s informacijama, tada se osoba fizički ne može nositi s volumenom i prisiljena je tražiti mogućnosti za rješavanje problema.
Moć vizualizacije
Kako naš mozak percipira informacije
Podaci koji u svom uobičajenom obliku izgledaju kao apsolutna besmislica postaju razumljivi i logični nakon što se pretvore u grafikone, grafikone ili videozapise. Ako umijemo ispravno vizualno prezentirati informacije, tada dobivamo priliku bolje razumjeti ljude oko sebe. Međutim, mnogi ljudi brinu da vizualni prikaz uvelike pojednostavljuje informacije i da gubimo mnogo važnih podataka u procesu pretvaranja brojeva i teksta u grafiku. Je li stvarno?
Gubimo li podatke kada brojeve i tekst pretvaramo u grafiku?
Godine 2011. znanstvenici Emre Soyer i Ribin Hogarth proveli su istraživanje među ekonomistima. Ispitanici su bili podijeljeni u tri skupine ovisno o obliku prezentiranja informacija koje su trebali proučiti, te su trebali odgovoriti na 3 pitanja. Kao rezultat toga, dobiveni su sljedeći rezultati:
1. skupina: dobiveni podaci u obliku klasičnog statističkog izvješća - 72% osoba dalo je pogrešan odgovor;
2. skupina: dobiveni podaci u obliku klasičnog statističkog izvješća iu obliku grafikona - 61% je dalo pogrešan odgovor;
Grupa 3: primljeni podaci samo u obliku grafičkih informacija - samo 3% je pogriješilo.
Zaključak je očit: vizualizacija podataka u nekim slučajevima omogućuje vam da percipirate informacije mnogo bolje od brojeva i teksta!
Gledajte TED govore Davida McCandlessa. Kako mnoge stvari postaju očite kada dobijemo priliku vizualno ih procijeniti.
David McCandless na TED razgovorima.
Vizualizacija informacija i razvoj tehnologije.
Naravno, sve veća potražnja za vizualizacijom podataka pokreće razvoj tehnologije. Iako vrijedi i suprotno i nove tehnologije povećavaju zahtjeve za kvalitetom grafike. U svakom slučaju, danas nije veliki problem napraviti prezentaciju na temelju grafikona i dijagrama, napraviti infografiku ili snimiti video. Ogroman broj online i offline grafičkih programa može se lako pronaći, proučiti i uz njihovu pomoć implementirati vaše najfantastičnije ideje.
Možete instalirati Photoshop ili Illustrator i stvoriti vizualizaciju od nule. Možete koristiti više specijaliziranih grafičkih aplikacija, kao što su Piktochart, Easel.ly ili Visual.ly, i dizajnirati grafiku na temelju predložaka. Neću ni pokušavati nabrajati beskonačan broj foto stockova, stockova s 3D i video grafikom koji danas postoje na beskrajnim prostranstvima interneta. Uz malu naknadu, njihovi resursi mogu postati dostojan ukras za bilo koju vašu infografiku ili video prezentaciju
Picktochart
Vizualizacija i društvene platforme.
Pogledajte još jednom infografiku o rastu brzine informacija i izračunajte koliko je od navedenih resursa grafičkih platformi. Instagram, Pinterest, YouTube, Vine, Netflix, Snapcchart - svi su dizajnirani posebno za objavljivanje vizualnog sadržaja. Djelomično se u ovu skupinu mogu uvrstiti i Twitter, Facebook i druge popularne društvene mreže, jer njihovo sučelje ne podrazumijeva objavu dugih tekstualnih crtica. Ali video materijali, fotografije i svaka druga grafika izgledaju vrlo dobro na njima. Vrijedi li spomenuti da među svim navedenim resursima nećete pronaći niti jedan gdje se grafički sadržaj uopće ne koristi.
Sve internetske studije ponavljaju istu stvar iz godine u godinu: vizualni materijali pomažu u popularizaciji računa, grupa i blogova. Korištenje grafičkog sadržaja na Twitteru povećava broj repostova za 35%, na Facebooku - za 87%. Popularnost blogova s grafikom raste za 47%.
Twitter statistika
Facebook statistika
Usporedite dvije opcije za prijenos informacija koje su apsolutno ekvivalentne u značenju. Koji će vam više privući pažnju?
Grafika vs. Tekst
Kako vizualizacija utječe na povjerenje čitatelja?
Znanstveno je dokazano da vizualni sadržaji povećavaju povjerenje u tekstualne materijale.
Od određene skupine korisnika interneta zatraženo je da potvrdi ili opovrgne niz izjava. Jedan primjer: "Makadamija orasi i breskve pripadaju istoj obitelji." U 50 od 100 slučajeva tvrdnje popraćene slikama ocijenjene su kao istinite, bez obzira jesu li točne ili ne.
Makadamija orasi
Drugim riječima, sudionici su vjerojatnije vjerovali onim izjavama koje su bile popraćene fotografijama.
Zaključak
Zaključno želim napomenuti da je svaka vizualizacija podataka - infografika, video ili obična fotografija - korisna ako i samo ako je zanimljivo koncipirana, vješto implementirana te objavljena na vrijeme i na pravom mjestu. Čarolija se događa samo kada se dobra ideja kombinira s pametnim dizajnom i podupire pametnim marketingom. U protivnom će se sve gore navedene prednosti momentalno samouništiti i više ćete štetiti projektu nego koristiti.
