Помогает ли анимация в обучении?
О чем поговорим сегодня
Короткой строкой: анимация и обучение
Анимация при прочих равных не имеет никаких преимуществ перед статичными изображениями в обучении. Однако, анимация может существенно помочь в запоминании и усвоении материала, когда речь идет о кинематических моделях: движении частиц, работе опорно-двигательного аппарата и т. д.
Об авторе:
Конни Маламед — эксперт в педагогическом дизайне с 20-летним стажем. Она написала две книги по педагогическому дизайну, а в 2018 году удостоена награды Guild Master в знак признания выдающегося вклада в сообщество профессионалов в области обучения.
Оригинал статьи: https://theelearningcoach.com/learning/animation-and-learning/
Анимация в обучении может быть привлекательной и достаточно убедительной с точки зрения своей собственной эффективности. Однако исследования неоднократно показывали, что эффективность анимационных роликов зачастую ограничена по сравнению с обучением на статичных элементах.
Однако новый взгляд на предыдущие исследования позволяет предположить, что эффективность анимации зависит от целей обучения.
Что такое анимация?
Анимация создает иллюзию движения, поскольку объекты меняются во времени и пространстве. Изменение цвета с течением времени также является атрибутом анимационного формата.
В чем же проблема?
Преимущества анимации над статикой заключаются в том, что анимация может:
- иллюстрировать динамичные концепции, которые сложно представить в других медиа
- показать изменения, которые не видно невооруженным глазом (деление клеток или взрывы звезд)
- ускорить преобразования, которые естественным образом происходят очень медленно
Несмотря на эти преимущества три мета-анализа, сравнивавших анимацию со статичными изображениями, продемонстрировали лишь незначительное улучшение в усвоении и запоминании материала. Для более детального изучения см. Berney & Bétrancourt (2016), Castro-Alonso et al. (2019) и Höffler and Leutner (2007).
Высокая когнитивная нагрузка
Одна важная особенность анимации создает чрезмерные требования к зрителям: быстротечность информации в процессе воспроизведения. Динамические медиа часто создают более высокую когнитивную нагрузку, чем статичные изображения (Hegarty, 2004). По мнению исследований в области образования, при кратковременном показе информации учащиеся должны удерживать ее в рабочей памяти, чтобы интегрировать в целостную ментальную модель. Поскольку рабочая память ограничена по объему и продолжительности, информация может исчезнуть из памяти до того, как произойдет усвоение.
Анимация в обучении часто сильно увеличивает когнитивную нагрузку, что сказывается на процессе выполнения учебных задач.
В 2013 году исследователи (Yue et al, 2013) проанализировали 430 общедоступных анимационных роликов в медицине. Они обнаружили, что только около половины анимационных роликов соответствовали основным рекомендациям принципов мультимедийного дизайна Майера. Например:
- многие анимации оперировали понятиями, которые еще не были представлены в процессе обучения
- вместо того, чтобы использовать диктора, анимации включали в себя экранный текст
- многие анимационные ролики содержали посторонние материалы и избыточный текст на экране
- визуальные подсказки для направления взгляда и прочие сигналы использовались в недостаточной степени
- В большинстве роликов не было предусмотрено управление для обучающегося
Когда же анимация помогает обучению
Так были ли данные об обучении с помощью анимации неверными? По мнению Плотцнера и других (Ploetzner et al., 2020), предыдущие исследования, возможно, измеряли не тот тип анимации. Цель большинства обучающих анимационных роликов — достижение концептуальных целей обучения. Но это не является сильной стороной анимации.
Вместо этого исследователи Плотцнера сосредоточились на анимации с кинематической целью обучения. Кинематика относится к изменениям в сложном движении объектов в пространстве и времени. Кинематические модели являются основополагающими для понимания таких вещей, как движение и взаимодействие компонентов автоматизированной фабрики с течением времени или работа опорно-двигательного аппарата при выполнении человеком физической задачи.
Исследователи предполагали, что анимация более эффективна, чем статичная графика, когда анимация отображает изменения, имеющие отношение к обучению, особенно если эти изменения сложны. Их гипотеза подтвердилась, когда они повторно проанализировали мета-анализ Берни и Бетранкура (2016).
Они пришли к выводу, что когда целью обучения является приобретение кинематической ментальной модели, формат анимации может быть более эффективным, чем статичная графика. «Обучение на анимации значительно эффективнее, чем на статичных картинках, если необходимо усвоить специфику отображаемых изменений» (Ploetzner et al., 2021).
Дальнейшая валидация
Чтобы подтвердить результаты повторного анализа, они провели еще одно исследование с участием 88 студентов университета (Ploetzner et al., 2021). В этом эксперименте сравнивалось, насколько хорошо студенты могут определить конкретные движения и пространственные расположения в зубчатом механизме.
Представители трех групп узнавали о зубчатом механизме либо из анимации, либо просматривая четыре поясняющие картинки, либо изучая одну картинку. При определении движения шестеренок группа с анимацией показала значительно лучшие результаты, чем другие группы. Это говорит о том, что анимация лучше подходит для изучения особенностей изменения пространства во времени, поскольку зрители могут непосредственно воспринимать изменения, а не умозаключать о них.
Интересно, что испытуемые, просматривавшие одну картинку, показали лучшие результаты при определении пространственного расположения шестеренок. Это говорит о том, что статичные изображения могут быть лучше для усвоения пространственной информации.
Кого нужно обучать кинематическим моделям?
Многие профессии требуют понимания кинематических моделей для выполнения своей работы. Вот несколько примеров:
- Деятельность на производстве: людям, занимающимся эксплуатацией, техническим обслуживанием и автоматизацией, может потребоваться приобретение кинематических мысленных моделей для управления и устранения неисправностей в машинах и роботизированных системах.
- Проектирование и ремонт автомобилей: автомобильные инженеры и ремонтники должны понимать, как на компоненты влияют мощность двигателя, масса автомобиля и силы сопротивления, такие как трение и сопротивление воздуха.
- Биомеханика: кинематические модели помогают физиотерапевтам, ортопедам и специалистам по спортивной медицине понять движение костей, суставов и мышц.
- Проектирование симуляторов: программисты используют кинематические модели для точного моделирования реальных инженерных, физических и биологических явлений.
Заключение
Один вывод теперь кажется очевидным: подбирайте визуализацию в соответствии с целью обучения. Проведенные здесь исследования позволяют предположить, что ограниченная эффективность многих анимаций в обучении объясняется тем, что их цель не связана с обучением перцептивной и динамической информации.
Однако, когда анимация направлена на решение учебной задачи, связанной с изменением пространственной или временной информации, анимационный формат может повысить эффективность обучения.