Текст книги "Айтрекинг в психологической науке и практике"
Автор книги: Коллектив авторов
Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +12
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 13 (всего у книги 27 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]
Интеллектные симбионты на базе полярных представителей когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность» в задачах информационого поиска[12]12
Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 15-06-10640
[Закрыть]
С. Ф. Сергеев, А. И. Губанов
Введение
Развитие глобальных систем сбора, хранения и обработки информации, вовлечение в сферу работы с контентом сети Интернет широких масс неквалифицированных пользователей ведут к появлению проблемы учета их индивидуально-психологических характеристик при проектировании систем интерфейса и представления информации. Особый интерес представляют возможности компенсации средствами искусственного интеллекта поисковых машин сети Интернет слабо тренируемых функций человека, отражающих биологические и генотипические особенности индивида и личности. К ним относятся рассматриваемые в настоящей работе формально-динамические характеристики психики человека, отраженные в тематике когнитивных стилей. Когнитивные стили – «это индивидуально-своеобразные способы переработки информации о своем окружении в виде индивидуальных различий в восприятии, анализе, структурировании, категоризации, оценивании происходящего» (Холодная, 2004, с. 38).
Несмотря на широкую представленность когнитивных стилей в исследованиях когнитивных способностей человека, следует признать существующий дефицит работ по проблеме связи стилевых показателей с особенностями принятия решений пользователями в процессе работы с информационно-поисковыми системами, наделенными искусственным интеллектом.
Задача поиска информации в среде Интернет носит значительную априорную неопределенность в выдвижении и принятии гипотез и алгоритмов поиска и требует от субъекта умений работать в ситуации выбора из многочисленных альтернатив в условиях динамического контекста. Вместе с тем поисковые машины обладают свойством селекции релевантной задаче поиска информации, что позволяет говорить о взаимодействии пользователя с информационной средой, наделенной свойствами искусственного интеллекта. Возникают динамические симбиотические интеллектные образования, включающие искусственный интеллект среды и когнитивную систему пользователя (Сергеев, 2012, 2013), которые помогают субъекту эффективно решать поставленные задачи. Целью настоящей работы является исследование влияния на продуктивность решения задач информационного поиска в Интернете симбиотического интеллектного образования, включающего взаимодействие когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность» с искусственным интеллектом поисковой машины браузера Google, общение с которым велось через поисковую строку.
Проблема исследования
Когнитивный стиль «импульсивность-рефлективность» предполагает индивидуальные различия между людьми в скорости принятия решений, связанные со стратегиями выдвижения, выбора и принятия гипотез среди предложенных малоразличающихся между собой вариантов. По мнению М. А. Холодной результаты изучения этого когнитивного стиля позволяют сделать вывод, что «импульсивность-рефлективность» выступает в качестве косвенной меры соотношения ориентировочной, контрольной и исполнительной фаз в структуре интеллектуальной деятельности. При этом основное различие между полюсами импульсивности и рефлективности «заключается в объеме той информации, которую индивидуум собирает до принятия решения: импульсивные лица принимают решения на недостаточной информационной основе, тогда как рефлективные лица склонны принимать решения с учетом максимально полной информации о ситуации» (Холодная, 2004, с. 83).
Связь данного стилевого параметра с особенностями глазодвигательной активности человека отмечена в работе Б. Мессера, который утверждает, что в области сканирующего поведения наличие рефлективности предполагает более тщательный и систематический сбор информации в условиях работы с методикой Кагана (Kagan, 1966). В частности, судя по характеру глазодвигательной активности, рефлективные испытуемые затрачивают больше времени на общее рассматривание всех рисунков, у них большее количество перевода взглядов с эталона на отдельные рисунки, они чаще фиксируют взгляд на одинаковых признаках рисунков, сравнивая их между собой (Messer, 1976). Возникает предположение об особом значении данного стиля в процессах обеспечения задач эффективного поиска в информационных средах сети Интернет.
В настоящем исследовании выдвинута гипотеза о влиянии стилевых характеристик «импульсивность-рефлективность» на тактику и стратегию решения задач зрительного информационного поиска с помощью поисковых систем в сети Интернет. При этом искусственный интеллект поисковой системы может нивелировать различия между испытуемыми, обеспечивая одинаковую эффективность поисковой деятельности.
Предполагается, что в этом случае возникают интеллектные симбиотические объединения (интеллектные симбионты), в которых полярные представители данного стиля используют различные по структуре и способам деятельности стратегии поиска, различие в которых нивелируется искусственным интеллектом поисковой системы, что приводит к одинаковой эффективности представителей выделенных групп в решении задач информационного поиска с использованием поисковой машины.
Процедура и методы исследования
В экспериментальной части исследования, проводившегося в 2014–2015 гг., приняли участие студенты СПбГУ и СПбГПУ в возрасте от 18 до 22 лет в количестве 13 человек. Из них 7 мужского и 6 женского пола.
В качестве психодиагностического метода для определения показателей когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность» и разделения выборки на полярные группы импульсивных и рефлективных использовался компьютеризированный вариант теста J. Kagan «The Matching Familiar Figures Test, MFFT» (вариант для подростков старше 14 лет и взрослых в адаптации М. А. Холодной, С. Ф. Сергеева). Процедура тестирования предполагает предъявление испытуемому изображений, на первый взгляд мало отличающихся друг от друга фигур, из которых одна полностью совпадает с расположенным вверху эталоном (рисунок 1). Необходимо найти ее.
Фиксируется время до первого выбора, число ошибок, а также число обращений к фигуре-эталону. Чем больше интервал времени до первого ответа и меньше количество ошибок, тем более испытуемый характеризуется как обладающий рефлективным ответственно, чем меньше время до первого ответа и ба ошибок, тем испытуемый более импульсивен.

Рис. 1. Образец тестового задания из теста MFFT
Далее разделенные на полярные группы по когнитивному стилю «импульсивность – рефлективность» испытуемые получали задания по самостоятельному поиску с помощью поисковой машины Google в сети Интернет предложенных в карточках-заданиях предметов. Использовалось два вида заданий по самостоятельному поиску и поиску конкретного предмета.
В список заданий, в котором исследовались субъективные механизмы поиска информации с учетом опыта пользователя, включены пять заданий для поиска предметов с рядом условий, выполняемых с помощью поисковой строки. Например, задание приобрести велосипед складной, трехскоростной, стоимостью 10000 рублей. После выполнения задания испытуемый отвечал на вопросы, связанные с оценкой внешнего вида ресурса, системы навигации и с наличием опыта использования сайта. При анализе результатов оценивались: время, за которое испытуемый нашел предмет с указанными параметрами; количество ресурсов, на которые испытуемый перешел, но которые покинул, не найдя нужного предмета, и количество переходов.
Блок конкретных заданий служит для исследования некоторых аспектов юзабилити и дизайна типовых ресурсов, таких, например, как расположение элементов, навигация, субъективная привлекательность ресурса. Испытуемому предлагаются несколько ресурсов, на которых ему нужно будет отыскать заданный товар и «приобрести» его. После каждого задания задаются вопросы о субъективном восприятии сайтов. Задание завершается после того, как испытуемый находит страницу с заданным предметом и кнопкой «купить» или подобной. Фиксируется время, потраченное на каждый ресурс, количество переходов до нужного предмета и субъективная привлекательность каждого из сайтов. Окончание задания подтверждается наблюдателем. Затем предлагается ответить на ряд вопросов, включающих оценку внешнего вида ресурса, оценку системы навигации, наличие опыта использования сайта, задается вопрос о субъективном предпочтении одного из трех ресурсов, на которых был найден заданный предмет.
Все действия испытуемого в тестовой и экспериментальной сериях фиксировались на видео. Одновременно записывался маршрут движения и фиксации глаз на стимульном материале в процессе решения поисковых задач. Проводилась оценка числа обращений к эталону у представителей полярных групп когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность».
Исследование проводилось на базе лаборатории проектирования интерфейсов в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (научный руководитель – С. Ф. Сергеев)[13]13
Авторы выражают благодарность работникам администрации кафедры компьютерных информационных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета и лично заведующему кафедрой А. В. Речинскому, любезно предоставившим ресурсы лаборатории проектирования интерфейсов для проведения экспериментальной части исследования.
[Закрыть]. В качестве оборудования для оценки поисковой глазодвигательной активности использовался айтрекер фирмы Tobii TX300, подключенный к сети Интернет (рисунок 2). Использовалось программное обеспечение Tobii Studio™ Eye Tracking Software для проведения юзабилити-тестирования, записи и трансляции событий, происходящих на экране респондента, анализа результатов наблюдений.
Результаты исследования
При анализе результатов адаптированного для системы айтрекинга теста Кагана у представителей полярных групп были выявлены не только различия в способах восприятия зрительной информации (скорости принятия решений и количестве ошибок), но и получены данные о наличии различных механизмов тактики и стратегии исследования стимульного материала, которые отражались в особенностях окуломоторной деятельности респондента.

Рис. 2. Айтрекер Tobii TX300
Анализ видеозаписей выполнения заданий показал следующие отличия в механизмах поиска у испытуемых, представляющих полярные группы по показателям когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность»:
Изучение испытуемым выборки результатов, предлагаемой информационной системой
Для рефлективных испытуемых характерно последовательное изучение результатов работы поисковой системы до принятия решения о переходе на нужную страницу. Для представителей импульсивной категории было верно обратное: часто элементы списка просматривались «по диагонали», фиксации на элементах списков преимущественно выборочные, предпочтение элемента для перехода часто обусловливалось его более высокой позицией в списке, а не результатом анализа списка.
Точность запросов к поисковой системе и их уточнение в процессе поиска.
Рефлективные испытуемые в отличие от импульсивных склонны давать системе как можно более точный запрос, его редактирование в процессе поиска практически не наблюдалось.
Тактика использования встроенных систем навигации на ресурсах
Имеются в виду навигационные панели, где пользователь может регулировать параметры предлагаемой выборки представленных на ресурсе предметов. Участники исследования, проявляющие импульсивный когнитивный стиль, использовали навигационные элементы ресурсов гораздо активнее рефлективных испытуемых, которые часто испытывали трудности, пытаясь разобраться в навигационной системе. Для них предпочтительным способом нахождения подходящего предмета являлся последовательный просмотр списков.
Тактика исследования структуры сайта
Импульсивные испытуемые гораздо чаще обращали внимание на неинформативные или рекламные элементы страницы, нежели рефлективные. Осмотр страницы происходил сходным с изучением выборки образом: непоследовательный обзор элементов страницы в поисках панели навигации. Это не было характерно для рефлективных испытуемых, которые чаще всего перед началом поиска нужного предмета осматривали ресурс и определяли информативные и неинформативные элементы дизайна, исследуя последующую информацию, согласно приобретенным знаниям.
Индивидуальные факторы субъективного поиска
Включают воздействие на испытуемого расположенной на сайте рекламы, а также использование предыдущего опыта работы с информационными системами. Наиболее явно это проявляется у испытуемых, реализующих импульсивный стиль. Использование известных испытуемому ресурсов вместо предложенной поисковой строки наблюдалось гораздо чаще именно в этой категории.
Выводы
Таким образом показано, что предпочитаемый когнитивный стиль является одним из факторов, влияющим на тактику и стратегию поисковой деятельности в компьютерных средах, он должен учитываться при разработке контента информационного и коммерческого ресурса, ведущего к операциям поиска.
Полученные в ходе эксперимента результаты позволили сделать следующие выводы:
1. Имеются различия в тактике, стратегии и способах изучения и восприятия визуального стимульного материала, проявляющиеся в особенностях глазодвигательной активности у испытуемых, обладающих полярными показателями когнитивного стиля «импульсивность-рефлективность».
2. Установлены индивидуальные способы решения представителями полярных групп задач поиска в информационных средах.
3. Показано, что поисковые машины сети Интернет компенсируют различие в стилях поисковой деятельности у представителей полярных групп по когнитивному стилю «импульсивность-рефлективность», предлагая списки поисковых результатов, достаточных для решения заданной поисковой задачи. Возникают интеллектные симбионты пользователя с поисковой системой сети.
4. Подтверждена справедливость гипотезы исследования о том, что люди с различными когнитивными стилями восприятия и взаимодействия с миром, используя разные способы достижения поставленной цели, тем не менее достигают одинаковой продуктивности в решении задач поиска в Интернете, используя интеллектуальные свойства поисковых машин.
5. Различия испытуемых в когнитивном стиле «импульсивность-рефлективность» не влияют на временные характеристики решения задач информационного поиска.
Результаты исследования свидетельствуют о симбиотическом характере деятельности пользователя с интеллектуальными средствами среды Интернет, что требует дополнительного исследования условий возникновения эффективных взаимодействий пользователей со средами, проявляющими интеллектуальное поведение.
Литература
Речинский А. В., Сергеев С. Ф. Разработка пользовательских интерфейсов. Юзабилити-тестирование интерфейсов информационных систем: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2012. Сергеев С. Ф. Инструменты обучающей среды: интеллект и когнитивные стили // Школьные технологии. 2010. № 4. С. 43–51.
Сергеев С. Ф. Проблема интеллектных симбионтов в техногенных образовательных средах // Образовательные технологии. 2012. № 3. С. 36–50.
Сергеев С. Ф. Интеллектные симбионты в эргатических системах // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 2 (84). С. 149–154.
Сергеев С. Ф. Интеллектные симбионты в сети Интернет // Идеи О. К. Тихомирова и А. В. Брушлинского и фундаментальные проблемы психологии (к 80-летию со дня рождения). Материалы Всероссийской научной конференции (с иностранным участием). Москва, 30 мая-1 июня2013 г. М.: Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, 2013. С. 276–279.
Сергеев С. Ф. Интеллектные симбионты организованных техногенных средств управления подвижными объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 9. С. 30–36.
Холодная М. А. Когнитивные стили. О природе индивидуального ума. 2-е изд. СПб.: Питер, 2004.
Kagan J. Reflection-impulsivity: The generality and dynamics of conceptual tempo // Journal of Abnormal Psychology, 1966. V. 71. P. 17–24.
Kagan J. Reflection-impulsivity and reading ability in primary grade children // Child Develop. 1965. V. 36. P. 609–628.
Messer B. Reflection-impulsivity: A review //Psychol. Bulletin, 1976.V. 83 (6). P. 1026–1052.
Особенности теоретического восприятия визуального математического материала и механизмы их возникновения[14]14
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 15-06-06319
[Закрыть]
А. Ю. Шварц, Д. В. Чумаченко, А. Н. Кричевец
В предлагаемой вниманию читателя статье мы расскажем о нескольких исследованиях, объединенных общей целью. Нас интересует субъективное преломление научных, в первую очередь математических, понятий. Далее задача конкретизируется: как воспринимается визуальный материал, связанный с научным понятием? И наконец, данная статья посвящена исследованию этого вопроса с помощью регистрации движений глаз.
Мы считаем, что восприятие объектов в определенных предметных сферах формируется в ходе овладения соответствующими транслируемыми в культуре способами действия с ними параллельно с приобретением знаний в данной сфере. «В зависимости от уровня и содержания наших знаний мы не только по-иному рассуждаем, но и по-иному непосредственно воспринимаем то, что нам дано; наши знания отражаются в нашем восприятии действительности… Продукты теоретического мышления, реализуясь на практике, входят в сферу непосредственно данного» (Рубинштейн, 2000). Социальный опыт проникает в наглядно-образное мышление и в само восприятие, и в итоге формируется способ восприятия, который можно назвать в широком смысле теоретическим и который оказывает обратное влияние на способы оперирования с вещами.
В узком смысле теоретическое восприятие формируется, в первую очередь, в ходе взаимодействия или совместной деятельности с учителем. Именно учитель (или любой иной взрослый, выстраивающий учебную активность учащегося) является носителем «идеальной формы» (Выготский, 1934/2001), т. е. того способа восприятия предмета, которым ребенку еще только предстоит овладеть.
Каким образом преподаватель трансформирует восприятие учащегося и передает культурный, математический способ восприятия?
Л. Радфорд (Radford, 2013), как он сам утверждает, вдохновляясь работами К. Маркса, рассматривает этот процесс как «одомашнивание» (domestication) органов чувств в ходе социальной практики. Исследуя видео– и аудиозаписи совместной деятельности учителя и ученика, Радфорд показывает, как все семиотические регистры (изображение, жесты, интонации, их ритм и др.) соединяются, позволяя ребенку наполнить смыслом внешнее изображение и создать собственную визуальную репрезентацию, выделить существенные аспекты и объективировать (objectification) математическое содержание изображения. Некоторые авторы (см., напр.: Hwang, Roth, 2011) разделяют пространство, в котором преподает лектор, на пространство инскриптора (собственно изображение, напр., график), где лектор поясняет изображение, и нарративное пространство, в котором лектор обращяется к студентам. Авторы показывают, как в ходе лекции по физике лектор жестами и голосом еще раз проигрывает в нарративном пространстве основные отношения, заложенные в визуальном изображении, таким образом, с одной стороны, отсылая слушателей к графику, изображенному на доске, с другой стороны, отрывая значение от конкретной картинки. Таким образом, теоретическое восприятие передается и закрепляется как некоторый способ действия, который может быть реализован в отношении к изображению, но и в определенном отрыве от него.
Альтернативной точкой зрения является позиция В. В. Давыдова (2000). Он полагает, что именно задачи играют ключевую роль в формировании теоретических понятий, в том числе математических, и, проходя через определенным способом составленную систему задач, дети осваивают специфические действия, соответствующие теоретическим понятиям, и лишь затем научаются адекватно воспринимать визуальный материал. Роль же учителя заключается, прежде всего, в организации системы задач, ведущей к усвоению соответствующих понятий и способов восприятия.
Запись движений глаз позволяет фиксировать достаточно информативный коррелят перцептивных процессов, происходящих в ходе общения. Это, в частности, дает возможность анализировать особенности выстраивания процессов восприятия учащегося в соответствии со звуковой экспрессией и жестами учителя (воспитателя или экспериментатора) и в зависимости от уровня знаний испытуемого, особенностей усвоения испытуемым смысла задания. Наши исследования показывают, что в этом процессе роль учителя и роль задач невозможно разделить.
Цель, которую мы в настоящее время ставим – описать процесс приобретения опыта субъектом в процессе общения, схватить моменты и результат «перетекания» теоретических схем, даваемых в общении воспитателем ученику, в схемы восприятия теоретически нагруженного визуального материала. В настоящее время мы стараемся продвинуться в решении нескольких взаимосвязанных задач:
1. Проследить взаимодействие направленных на общий предмет внимания обучающего и внимания ученика (совместное внимание, управление вниманием с помощью жестов и речевых средств) в условиях естественного общения.
2. Найти формы управления вниманием ученика, которые можно было бы использовать в искусственных экспериментальных условиях.
3. Описать начальные и конечные формы восприятия теоретически нагруженного визуального материала в процессе приобретения знаний.
В рамках поставленных задач были начаты исследования в следующих направлениях:
– Выявление математических областей и конкретных видов задач, наиболее подходящих для квалификации уровня развития знания испытуемых на основе информации о структуре их перцептивных процессов при решении данных задач. Описание специфики перцептивных процессов у высококвалифицированных и менее квалифицированных испытуемых.
– Исследование динамики структуры перцептивных действий на самых ранних стадиях овладения начальными математическими понятиями. Непосредственное влияние обучающего взрослого на изменение этой структуры.
Для записи движений глаз использовалась установка SMI RED с частотой регистрации положения взгляда 120 Гц. Запись производилась программой IViewX, стимулы предъявлялись в Experiment Center 3.1, для анализа данных использовались Begaze 3.1 и SPSS 20.0. Испытуемые сидели на расстоянии 40–50 см от экрана монитора. Кроме записи движений глаз, мы используем видеозаписи процесса общения, различные способы задания инструкций и варианты зрительных и аудиальных стимулов.
1. Сравнение способов восприятия декартовой плоскости учащимися и квалифицированными математиками (см.: Krichevets, Shvarts, Chumachenko, 2014).
Каждый испытуемый решал 10 задач на зрительный поиск точки на декартовой плоскости по заданным координатам, инструкция в каждой из задач выглядела следующим образом: «Какая точка имеет координаты (3; -4)?». После прочтения задачи испытуемый переходил на экран с декартовой системой координат, где были нарисованы четыре точки с подписями А, В, С, D. При этом в целевой четверти плоскости находилась одна или две точки. Испытуемый должен был запомнить, какая точка имеет заданные координаты, и на следующем экране выбрать правильный ответ с помощью мыши.
Мы сопоставляли движения глаз при решении этих задач испытуемыми трех уровней математической компетентности. В сильную группу вошли 11 испытуемых с законченным высшем математическим образованием; в среднюю группу – 23 студента первого курса нематематических специальностей (все они сдали школьный выпускной экзамен по математике); в слабую группу – 10 школьников 9-11 классов, находящихся еще в стадии усвоения школьной программы, еще только изучающих декартову систему координат.
Были получены ожидаемые результаты: математики решают задачу быстрее и за меньшее количество фиксаций; при поиске точки с заданными координатами у всех испытуемых преобладают движения глаз вдоль осей, а различия между школьниками, еще изучающими материала, и студентами, уже сдавшими экзамен по математике, заключаются в большей устойчивости алгоритма решения перцептивной задачи. К менее ожидаемым относится следующий результат: математики отличаются от учащихся трансформацией перцептивных процессов под влиянием дополнительных знаний, в том числе адекватных только конкретной ситуации. В нашем случае для поиска точки с равными координатами эксперты чаще новичков использовали эвристику, существенно облегчающую решение задачи: они сразу производили диагональную саккаду.
Этот последний результат мы обсудим в связи с одним из наиболее интересных для нас вопросов. Пока же перейдем к деталям общения учителя и ученика.
2. Исследование первого знакомства с понятием декартовых координат. Продолжением исследований восприятия декартовой плоскости было пилотажное исследование учеников 1-го класса, в котором перестройка перцептивных процессов под влиянием обучения отчетливо наблюдалась прямо в процессе исследования. Как мы писали, для групп школьников старших классов, студентов и математиков в исходном исследовании был характерен «горизонтально-вертикальный» паттерн движений глаз: при поиске точки с заданными координатами преобладали движения глаз вдоль осей.
Предъявив такую же задачу в первый раз первоклассникам, мы увидели, что первичная ориентировка происходит по точкам и движений глаз вдоль координатных осей немного (рисунок 1а). На следующем этапе взрослый в свободной форме обучал ребенка решать эту задачу. На рисунках 16 и 1в показан паттерн движений глаз ребенка, следящего за вербальными указаниями и указательными жестами взрослого. Все без исключения дети уже при совместном решении первой задачи выполняли прослеживающие движения вдоль осей; при решении второй задачи под руководством взрослого паттерн движения глаз в целом совпадал с наблюдавшимся у опытных испытуемых.

Рис. 1. Изменение восприятия первоклассника под влиянием обучения: а – первичная ориентировка по точкам; б – первая задача, решаемая со взрослым; в – вторая задача, решаемая со взрослым
Какого рода механизмы стоят за этой мгновенной перестройкой? Далее мы приводим данные наших исследований, соответствующие предположению Л. Радфорда (Radford, 2013) о четкой синхронизации различных семиотических регистров в ходе учебной деятельности, ведущей к объектификации (objectification) нового знания и возникновению теоретического способа восприятия визуального материала.
3. Синхронизация восприятия под влиянием вербального объяснения и интонации. В исследовании восприятия студентами аудиолекции по основам теории бинарных отношений (Шварц, 2013) движения глаз во многих случаях свидетельствовали о тонкой синхронизации направления взгляда на иллюстрирующий материал с произносимым лектором текстом, даже когда текст не адресовался к иллюстрации явно. На рисунке 2 можно видеть, как студенты, независимо слушавшие лектора, переводят взгляд с одной точки графа на другую строго в соответствии с произносимыми лектором словами, несмотря на то, что никаких прямых отсылок к графу лектор не делает. Синхронизация между разными испытуемым (а значит, синхронизация с вербальной экспрессией лектора) достигает 8 мс: у некоторых испытуемых саккады с одной точки на другую совпадают вплоть до конкретного отчета о позиции глаза, полученного с айтрекера (при частоте 120 Гц).

Рис. 2. Синхронные движения глаз при прослушивании лекции «(а) Предположим, Катя дружит с (б) Сашей, а Саша дружит с (в) Машей» (Далее идет текст: «Для того чтобы отношение было транзитивным, надо чтобы Катя обязательно дружила с Машей»)
4. Синхронизация процессов восприятия учащегося и ритмической жестикуляции обучающего. В другом исследовании (Shvarts, 2014) мы приглашали детей дошкольного возраста (5–6 лет) и их родителей. Родителям предлагалось помочь ребенку определить, какая точка отмечена на отрезке числовой оси от 0 до 10. Несмотря на то, что в своих решениях родители, как правило, использовали эвристики, отсчитывая от конечной точки или от выделенной средней точки на участке числовой оси, давая объяснения детям, родители в большинстве случаев выбирали простейшую стратегию – последовательный пересчет рисок на числовой оси (%2 = 44, 936; р<0,001). Общий паттерн движений глаз детей в точности повторял жесты родителей: жест, произносимое ребенком (или родителем) число и перевод взгляда делались в едином ритме, соединяя все семиотические регистры (или модальности, источники информации) в единую систему, наполненную математическим содержанием, переходящим от взрослого к ребенку.
Таким образом, в разных исследованиях, выполненных на принципиально разном материале, мы получили свидетельства того, что разные семиотические регистры (или каналы информации) размечают визуальные репрезентации таким образом, что наиболее яркими становятся существенные для математического воеприятия детали и аспекты визуализации. В итоге ребенок воспринимает не просто визуальную картинку, но визуальный материал, теоретически нагруженный, означенный смыслами взрослого, представленный как мультимодальная информация, содержащая визуальную модель, жесты и движения учителя, слова, а также интонацию, вариации громкости и т. п. Все это вместе детерминирует специфический, культурный паттерн движений глаз и культурный способ восприятия.
Однако способы восприятия учащегося при последующем самостоятельном решении задач оказываются намного превосходящими те стратегии, которые разворачивались в процессе обучения.
5. Возможность опережающей догадки ученика. Помимо механизмов означивания визуальной репрезентации взрослым с помощью мультимодального воздействия на ребенка, необходимо учитывать активность восприятия ребенка, организацию перцептивных процессов сообразно принятым ребенком целям. В ходе образовательного процесса цели задаются предлагаемыми задачами. Как показывает скрупулезный качественный анализ записей движений глаз, ребенок способен адекватно воспринять всю сложную мультимодальную активность преподавателя только за счет скоординированности своих целей с целями действий преподавателя.
Так, одна испытуемая О. (Shvarts, Zagorianakos, 2015) скрупулезно следит на указательными жестами папы, который переводит палец с риски на риску на числовой оси, провоцируя девочку к счету. Она считает. При этом, как оказывается, она все время промахивается на одну риску, неверно расшифровывая жест. В результате девочка доходит до целевой точки на один жест раньше. Папа делает следующий жест, указывая на риску (как видит девочка) следующую за целевой. Однако ребенок не переводит взгляд, а остается на целевой точке, зная из условий задачи, что эта точка целевая, считает ту же точку еще раз, получая таким образом правильный ответ. В последующей серии, где надо было считать самостоятельно, испытуемая О. начинает считать с ошибкой, но на середине счета останавливается, возвращается к точке 0, разбирается, в чем ошибка, и в дальнейшем считает сразу правильно.
Несмотря на то, что сами по себе указательные жесты оказываются интерпретированы неверно, соответствие целей ребенка и преподавателя позволяет ребенку скорректировать перцептивные процессы таким образом, чтобы неправильно воспринятая жестикуляция снова стала осмысленной. Правильный счет формируется как комбинация развернутой перед ребенком культурной практики и усвоенных культурных целей.