Анализ окуломоторной активности, наблюдаемой при изучении образовательного материала с экрана

В связи с расширением влияния информационных технологий на жизнедеятельность человека необходимо понимать, каким образом можно устроить максимально продуктивную работу системы «человек – машина». Данный вопрос актуален и для образовательного пространства, поскольку современный обучающийся необратимым образом интегрирован в технологическую информационную культуру и свои образовательные потребности реализует преимущественно с ее помощью. В выбранном контексте формируется вопрос: каким образом обучающийся взаимодействует с образовательной информацией на экране [1]. Для его решения необходимо учитывать особенности читающего – возраст, образование, языковые знания, т. е. все, что закладывает основу его когнитивных процессов. Должны учитываться и условия, формирующие образовательную ситуацию, например, характеристики текста – его лингвистическая сложность, структуризация, оформление.

Возможными источниками сбора научно проверяемой информации в рамках обозначенной проблематики могут стать методы инструментальной психодиагностики, позволяющие расширить знания в области когнитивной деятельности человека (процессы внимания, изучения, запоминания). Наиболее известным и повсеместно используемым среди них, на наш взгляд, является метод окулогра-фии [2], позволяющий отследить характер визуального взаимодействия с объектом исследования.

Цель данной работы – проанализировать, какие закономерности лежат в чтении обучающимися образовательной информации с экрана и как их можно использовать для создания образовательных интернет-ресурсов.

Объектом исследования выступает субъектная психофизиология обучающихся, предметом – восприятие студентом образовательной информации с экрана.

Обзор литературы

Окулография или айтрекинг (англ. eye – глаз, tracking – отслеживание) – это технология, используемая для отслеживания, регистрации и записи движений глаз пользователя, которые иначе называются окуломоторными характеристиками. В основе методики лежит оценка отражения инфракрасного цвета роговицей глаза [3]. Область применения данного инструмента достаточно широка – социально-политические и демографические исследования [4], UX-тестирования, разработка компьютерных игр, технологий виртуальной реальности [5], когнитивная лингвистика, медицина и веб-дизайн [6], диагностика состояния здоровья спортсменов и их готовность к соревнованиям [7], процессы изучения, переработки и анализа информации, в том числе применительно к процессам поиска информации, чтения и перевода текстов, выполнения тестов, принятия решений1.

Можно выделить достоинства и недостатки метода окулографии в изучении когнитивных процессов при чтении информации. Перечислим достоинства:

• 1.    Точное отслеживание и детализирование зоны ресурса, куда был направлен прямой взгляд исследуемого [8]. Это в свою очередь косвенно характеризует индивидуальную логику интеграции компонентов текста в целостное семантическое образование².

• 2.    Бесконтактный характер, использование методологии не мешает процессу чтения [1; 9].

• 3.    Объективность полученных результатов, исключение грубой ошибки из-за необходимости калибровки оборудования.

К недостаткам можно отнести следующие:

• 1.    Невозможность отследить, какая информация схватывается периферическим

• 2.    Отсутствие четко разработанного стандартизированного инструментария по анализу получаемых характеристик [11], что предопределяет сложность интерпретации полученных результатов и их соотнесения к когнитивным процессам⁴ [8]:

• 2.1.    Распределение внимания еще не означает понимания текста: пока глаза читающего находятся в процессе движения, он не воспринимает текст [12], новая информация усваивается полностью, если укладывается в существующие когнитивные рамки читающего.

• 2.2.    Наличие задержки взгляда может трактоваться двояко: внимание могло привлечь как содержание, так и оформление.

зрением3. Учитывая, что информация вне фиксируемого слова также обрабатывается, возможна диссоциация между фиксацией и вниманием [10]. Потому результаты экспериментов с использованием айтрекинга еще не характеризуют механизм протекания когнитивных процессов.

Следует учитывать, что движение глаз опосредованно может рассказать о мыслях, эмоциях и чувствах человека.

При использовании метода окулогра-фии обычно оцениваются следующие метрологические характеристики: моргания, фиксации, саккады, а также показатель Scanpath Length – длина пути, пройденного взглядом. Рассмотрим их подробнее.

Моргания. Механизм моргания А. Р. Шакурова определяется, «как часть процесса зрительного восприятия выполняет ряд защитных функций и находится во взаимозависимой связи с процессами восприятия и переработки зрительной информации» [13]. При моргании часть информации теряется, так как подавляется восприятие визуальной информации, поэтому при выполнении сложной когнитивной задачи, требующей повышенного внимания, количество и частота морганий снижаются. Данный факт позволяет сделать выводы о сконцентрированности обучающегося при изучении информации с экрана. Согласно исследованиям Л. Н. Орчада, при внимательном изучении материала число морганий снижается до пяти в минуту [14]. Повышенное значение показателя будет характеризовать низкую нагрузку на рабочую память [15], что может быть интерпретировано в нескольких ключах: рассеянность или незаинтересованность обучающегося при выполнении задания [16] или же относительная простота задания.

Фиксации – стабильное состояние движения глаз, характеризующее когнитивные усилия испытуемого детализировать воспринимаемую информацию. Во время фиксаций визуальные сигналы подаются в мозг, потому данный показатель характеризует, как испытуемый обрабатывает информацию⁵. Увеличение длительности фиксации означает возрастающую нагрузку на рабочую память (например, при чтении редко употребляемых слов и сложных грамматических структур, выполнении сложных мыслительных задач). Если продолжительность фиксаций ниже, то, по мнению И. А. Дегтяренко и А. Б. Леоновой, это будет говорить о «доминировании процессов пространственного распределения внимания в поле восприятия и меньшей упорядоченности стратегий зрительного поиска» [17]. Потому данный показатель может использоваться как для определения удобочитаемости тек-ста⁶ [18], так и для характеристики сконцентрированности обучающегося при изучении образовательного материала.

Саккады , согласно Дж. Загерманну, являются быстрыми движениями глаз, которые могут наблюдаться между двумя фиксациями. Каждое такое движение длится в среднем 30–80 мс [15]. Считается, что новая информация во время саккад не приобретается [19]. При интерпретации данного метрологического показателя делаются следующие предположения:

бóльшее количество саккад может указывать на процесс поиска информации, а не на ее внимательное прочтение7. В результате исследований было выявлено, что неуспевающие студенты совершают достоверно бóльшее количество саккад8; увеличение скорости и длины саккады будет характеризовать высокую когнитивную нагрузку; уменьшение скорости саккады может указывать на усталость участника исследования [15].

Scanpath Length . Данный показатель характеризует общий объем информации, изученный через расчет длины пройденного взглядом пути. Данная характеристика анализируется при задачах поиска как источник информации об оптимальном расположении объектов и, соответственно, эргономичности интернет-страниц⁹ [20].

В. Чжан относит чтение к сложной когнитивной задаче [21], это не просто пассивный процесс узнавания слов в строке, а активный процесс, в ходе которого читающий индивидуально определяет, где следует зафиксировать свое внимание. И. Ю. Мур отмечает, что обычно в поле внимания попадают от 20 до 70 % слов в строке [12]. Далее читающий, считает С. Уэйншенк, интерпретирует и предугадывает содержание текста10. В результате формируется шаблон обработки человеком информации, знание которого позволит предугадывать успешность прочтения текста, распределения внимания.

При анализе метрологических окуломоторных характеристик – фиксаций и регрессий, было определено, что наибольшее внимание уделяется сложным словам для устранения их неоднозначности. Это объясняется дополнительной когнитивной нагрузкой на оперативную память, которую испытывает читающий для интерпретации смысла всего предложения. Учитывая, что человек в процессе чтения применяет имплицитные знания о структуре языка, лексика языка и структура предложений оказывают определенное систематическое влияние на движение глаз, характер когнитивной деятельности, как и синтаксические и семантические характеристики слов [22]. Г. Э. Рэйни с соавторами сюда же относят следующие параметры текста: длину слов, частоту их использования в тексте, лексическую двусмысленность слов и выражений, ограничения, формируемые контекстом, сложность предложений [23].

Результаты исследований показывают, что окуломоторные характеристики при изучении текстов на родном и иностранном языках имеют статистически значимые различия – при изучении текстов на родном языке возрастают число и частота фиксаций, на иностранном (в рассматриваемом случае на английском) – число и частота саккад [24]. В. А. Демарева определяет, что значение имеет и уровень владения языком – чем выше уровень знания английского, тем менее длительные фиксации совершают испытуемые [9]. Оказывают влияние тип и размер шрифта. Согласно результатам исследований Г. Франкена, чем больше размер шрифта, тем быстрее студенты читают текст, при этом увеличивается количество фиксаций и уменьшается их продолжительность [25]. С. Уэйн-шенк дополняет – избыточное количество декоративных элементов в шрифте может затруднить распознавание образов букв и усложнить когнитивную задачу11.

Несмотря на многочисленность публикаций по данной проблематике, практически отсутствуют исследования по изучению возможностей применения оку-лографии, которые позволили бы определить базовые положения по формированию образовательных интернет-ресурсов. По мнению О. А. Залаты и Ю. А. Еременко, «внедрение инновационных технологий в образовательный процесс должно быть взвешенным и основанным на результатах научных исследований» [26]. Авторы статьи впервые проанализировали различия в изучении образовательного материала на экране у студентов гуманитарного и естественно-научного профилей обучения и в восприятии образовательного текста на экране с изображениями и без них.

Материалы и методы

Для выполнения эксперимента использовалась технология Eyetracking (видеоо-кулография). Запись движения глаз велась с помощью системы SMI iView X, модель RED 500 System (SensoMotorik Instruments GmbH). Полученные результаты обрабатывались программами SMI Be Gaze, IBM SP SS Statistics 22.

Алгоритм проведенной работы

Разработка стимульного материала . В рамках эксперимента были подготовлены 10 страниц с образовательным содержанием по пяти предметам. Тематика подбиралась таким образом, чтобы материал был малоизвестным для испытуемых, а структура разработанных страниц отражала реально используемый в сети формат представления образовательного контента. При этом были исключены дополнительные факторы: наличие рекламы, ссылки на другие страницы сайта, цвета подложки страницы. По каждому предмету были созданы по две страницы, при этом одна из страниц обязательно сопровождалась изображениями. Различным образом оформлялся текст (членение на 2 или 3 колонки, подача материала без абзацного отступа и с отступом, выделение цветом, полужирным шрифтом или курсивом смысловых единиц текста), т. е. формировались структура и концептуальные моменты, на которых предположительно должно было бы быть сконцентрировано внимание испытуемых.

Проект опросников для характеристики работы испытуемых с материалом. Первая часть вопросов направлена на выявление запоминаемости материала: к каждой странице были подготовлены три содержательных вопроса по изученному материалу. Для того чтобы было возможно определить, каким образом ис- пытуемый выбрал тот или иной вариант ответа, были разработаны три фиксирующие модели, одну из которых студент выбирал вместе с вариантом ответа: «знал ответ на вопрос ранее», «отвечал интуитивно», «запомнил при изучении материала». Далее анализировалось субъективное отношение респондентов к изученному материалу: после проведения эксперимента испытуемому предоставлялись распечатки страниц, на основании которых он оценивал по 10-балльной шкале сложность прочитанного материала, а также описывал собственные ощущения – насколько легко или сложно было работать с ресурсом и почему.

• 1.    Определение когнитивной задачи, которая ставится перед испытуемым: «Изучить образовательный материал на экране и ответить на три вопроса по содержанию».

• 2.    Формирование группы выборки. Выборка – 100 студентов старших курсов ФГБОУ ВО «Саратовский национальный исследовательский университет им. Н. Г. Чернышевского», из них: 50 обучаются по гуманитарному направлению; 50 – по естественно-научному.

• 3.    Формирование итогового сценария исследования. Сценарий эксперимента был построен следующим образом:

• –    знакомство с местом работы, объяснение правил пользования прибором, постановка цели (когнитивная задача);

• –    калибровка прибора;

• –    демонстрация испытуемому в установленной очередности разработанных страниц, после каждой из которых представлялись страницы с содержательными вопросами, ответы на которые он выбирал кликом мышки. Время на изучение материала не ограничено;

• –    описание своих ощущений согласно второй части опросника (см. п. 3).

От участников исследования требовалось сконцентрировать свое внимание на представленном материале, поэтому для сохранения их максимальной концентрации было принято решение разделить эксперимент на два этапа, не превышающие 20–30 мин. каждый. Такое решение продиктовано результатами пробного эксперимента. В нем участвовали шесть студентов, для которых непрерывное изучение десяти страниц подряд (около часа работы) оказалось утомительным.

Результаты исследования

Прежде всего была изучена характеристика «время прочтения текста». При оценке времени, затраченном обучающимися на чтение текста, статистически значимых различий между страницами без изображений и с ними обнаружено не было. Учитывая, что в отличие от текста в оценке не отражен «объем» графики, которую изучали и старались отрефлек-сировать обучающиеся, можно предположить, что на прочтение текстов без сопутствующего иллюстративного материала студентам требовалось больше времени. Данный факт может характеризовать сразу несколько положений. Предположим, что время прочтения взаимосвязано с глубиной прочтения, тогда можно сделать вывод ‒ студент читает текст без графики более внимательно. Если же длительность чтения текста будет скорее характеризовать его неэргономичность и сложность для восприятия, то страницы с графическим материалом могут быть охарактеризованы как более приспособленные для студенческих потребностей. Частично данный факт подтверждают ответы студентов, которые в большинстве своем постулировали, что с визуальным материалом изучение страницы более легкое и удобное (по критерию Стьюдента различия в субъективном оценивании значимые). Однако провести однозначную параллель между данным выводом и глубиной прочтения текста невозможно.

Было определено, что студенты естественно-научных направлений на изучение информации тратят больше времени (были зафиксированы статистически значимые различия согласно критерию Стьюдента). Скорее всего это связано с их большей успешностью в ответах на вопросы по содержанию материала (табл. 1). При полноценном (с пониманием) чтении текста одно слово рассматривается около 200 мс, при беглом ‒ величина показателя внимательности снижается12. Согласно полученным результатам, студенты естественно-научных и гуманитарных направлений читали текст очень внимательно (среднее время прочтения одного слова – 534 и 486 мс соответственно).

Следующим этапом исследования стала обработка результатов окуломоторной активности обучающихся. Были изучены следующие характеристики: частота и продолжительность морганий, количество совершенных фиксаций, их частота и продолжительность, число совершенных саккад, их частота и продолжительность, длина пути, пройденного взглядом (Scanpath Lenght).

• 1.    Частота и продолжительность морганий. В среднем участники эксперимента совершили около 17 морганий в минуту (рис. 1), и только 15 % участников моргали реже 5 раз в минуту. Для определения эффективности запоминания информации студентами [27] были изучены их ответы на содержательные вопросы, которые позволили выявить успешность запоминания информации по только что прочитанному материалу. Так, студенты, моргавшие в течение всего эксперимента менее 5 раз, чаще запоминали и давали правильные ответы (табл. 2). Следовательно, имеющиеся в литературе сведения о зависимости между частотой моргания и внимательностью обучающихся для ситуации чтения с экрана частично подтверждены. Однако не следует терять из вида дополнительные причины, которые могли вызвать учащенное моргание респондентов. Например, чтение текста с экрана могло вызвать повышенное утомление и сухость глаз [28], особенно в связи с тем, что для оформления был выбран белый цвет подложки; участники исследования могли быть тревожными, настороженными или усталыми; выбранные темы были простыми либо сложными.

Частота морганий в среднем статистически не изменялась при изучении всех предъявленных стимулов. Следовательно, ни тематика текстов, ни структуризация информации на данный параметр значительным образом не влияют (см. рис. 1, табл. 1).

Далее было проанализировано, влияет ли направление обучения на частоту и продолжительность морганий. По результатам исследования оказалось, что студенты естественно-научных направлений моргают реже, чем студенты-гуманитарии (раз- личия по критерию Манна – Уитни статистически значимые). В выборке моргавших реже 5 раз/мин. их также больше: в случае поиска информации – в 1,2 раза; чтения – в 1,8 раз [29]. Кроме того, студенты естественно-научных направлений чаще запоминали и давали правильные ответы, реже отвечали наугад, однако значимость указанных различий не подтверждена (табл. 2).

Т а б л и ц а 1. Параметры морганийT a b l e 1. Вlinking characteristics

Страница с изображениями / Pages with pictures	Параметры морганий / Вlinking characteristics
	Количество, ед. / Number, unit	Частота, ед./сек / Frequency, unit/s.	Средняя продолжительность, мс / Average duration, ms
стимул 1 / stimulus 1	22,55	0,272	228,57
стимул 2 / stimulus 2	35,31	0,272	252,14
стимул 3 / stimulus 3	35,49	0,287	239,46
стимул 4 / stimulus 4	40,09	0,306	273,38
стимул 5 / stimulus 5	30,04	0,280	225,69
стимул 6 / stimulus 6	33,35	0,275	245,84
стимул 7 / stimulus 7	36,08	0,277	232,15
стимул 8 / stimulus 8	40,51	0,286	260,16
стимул 9 / stimulus 9	30,03	0,272	242,84
стимул 10 / stimulus 10	36,34	0,264	316,49

Р и с. 1. Распределение значений, показанных испытуемыми, по параметрам «количество морганий», «частота морганий» на десяти предъявленных стимулах

F i g. 1. Distribution of the values of parameters “Blinks count”, “Blinks frequency” shown by the test persons on 10 presented stimuli

Т а б л и ц а 2. Сравнение успешности запоминания информации между студентами исследуемых выборок

T a b l e 2. Comparison of efficiency of memorizing information between students of the studied samples

	Верные ответы, % / Percentage of correct answers	Запомненные правильные ответы, % / Percentage of memorized correct answers	Ответы, сделанных наугад, % / Percentage of random answers
Студенты, моргавшие реже 5 раз/мин. (n = 15) / Students blinking less than 5 times/m, (n = 15) Студенты, моргавшие чаще 5 раз/мин. (n = 85) / Students blinking more than 5 count/m, (n = 85) Значимость различий по t-критерию Стьюдента / Significance of differences by Student's t-test Студенты естественно-научных направлений (n = 50) / Students of natural sciences (n = 50) Студенты гуманитарных направлений (n = 50) / Humanities students (n = 50) Значимость различий по t-критерию Стьюдента / Significance of differences by Student's t-test Значимость различий по U-критерию Манна – Уитни / Significance of differences according to Mann-Whitney U-test	Выборка 1 / Sample 1 68,2                     48,7 59,8                      37,3 неопределенный /     значимый / significant indefinite Выборка 2 / Sample 2 63,4                     41,3 58,5                     36,6 неопределенный /      незначительный / indefinite                 insignificant неопределенный / неопределенный / indefinite indefinite		30,8 41,9 неопределенный / indefinite 39,1 41,1 незначительный / insignificant незначительный / insignificant
Корреляционный анализ обнаружил наличие очень слабой отрицательной связи между частотой морганий и правильностью ответов студентов. 2. Фиксации – количество, частота, длительность. По результатам проведенного исследования было выявлено, что		при изучении текстов без графических материалов, по сравнению с текстами с изображениями, общее количество совершенных фиксаций выше – в среднем 414 против 346, статистически значимые различия по критерию Стьюдента (табл. 3, рис. 2).

Т а б л и ц а 3. Параметры фиксацийT a b l e 3. Fixation characteristics

Страницы с изображениями / Pages with pictures	Параметры фиксаций / Fixation characteristics
	Количество, ед. / Number, unit	Частота, ед./сек. / Frequency, unit/s.	Средняя продолжительность, мс / Average duration, ms
1	2	3	4
стимул 1 / stimulus 1	273,73	3,118	146
стимул 2 / stimulus 2	419,27	3,232	156
стимул 3 / stimulus 3	381,35	3,182	152
стимул 4 / stimulus 4	418,50	3,201	152

Окончание табл. 3 / End of table 3

1	2	3	4
стимул 5 / stimulus 5	332,52	3,145	156
стимул 6 / stimulus 6	382,27	3,210	155
стимул 7 / stimulus 7	405,54	3,217	154
стимул 8 / stimulus 8	441,99	3,298	157
стимул 9 / stimulus 9	338,73	3,250	153
стимул 10 / stimulus 10	409,01	3,174	154

Р и с. 2. Распределение значений, показанных испытуемыми, по параметрам «количество фиксаций» и «частота фиксаций» на десяти предъявленных стимулах

F i g. 2. Distribution of the values of parameters “Fixation count”, “Fixation frequency” shown by the test persons on 10 presented stimuli

Такие тексты должны были восприниматься студентами как субъективно более сложные, что было подтверждено в ходе оценивания сложности изученных страниц участниками эксперимента.

Показатель глубины прочтения рассчитывался как среднее число фиксаций в расчете на одно слово прочитанного текста. Чем менее детально читается текст, тем меньше фиксаций в среднем приходится на одно слово13. Статистически значимых различий в данном показателе для страниц без иллюстративного материала и с ним обнаружено не было (в среднем 500 фиксаций на слово). В оценку вклю- чено только количество слов, а «объем» графики, изучение которого гипотетически также требует определенных временных и когнитивных усилий, остается вне поля зрения, что должно вносить погрешность в измерения. Однако при анализе тепловых карт страниц графики и рисунки при чтении остались «слепой зоной» для студента (рис. 3), как и при выполнении задачи поиска информации [30].

Показатель частоты фиксаций статистически не различался для данных выборок (193 фиксации в минуту против 191 фиксации, рис. 2). Частота фиксаций тесно связана с уровнем сложности задания14.

Р и с. 3. Распределение внимания обучающихся при изучении образовательных страниц с графикой (тепловые карты)

F i g. 3. Students’attention distribution while studying pages with pictures (heat maps)

Однако значимой связи между ним и уровнем сложности текста, который определялся с помощью индексов Флеша и Фога, а также по субъективным оценкам студентов, не выявлено.

Показатель длительности фиксаций статистически не различался для данных выборок (155 мс против 152 мс). Разброс полученных значений – 146–157 мс (для 1 страницы). Учитывая, что длительность фиксаций является индикатором увеличения внимания [15], возросшее значение может быть обосновано тем, что при изучении первой страницы студенты менее серьезно относились к поставленному заданию, однако после затруднений по выбору ответов на вопросы по содержанию первой страницы стали более вни- мательны. Согласно проводимым ранее исследованиям, длительность фиксации при чтении для более опытных читателей составляет 200–250 мс [21], но из-за множества факторов (времени чтения, настроения читающего, сложности текстов) значения могут располагаться в диапазоне от 100 до 500 мс [19]. Полученные результаты могут означать либо относительную простоту поставленной задачи, либо различия в данных характеристиках между русскоязычными и англоязычными студентами.

Коэффициент корреляции между указанными показателями и оценками сложности текста, определенными с помощью метода экспертной оценки, индексов Флеша и Фога, оказался очень слабым (табл. 4).

Т а б л и ц а 4. Корреляция между окуломоторными характеристиками и характеристиками текста

T a b l e 4. Correlation between oculomotor characteristics and text characteristics

Показатель	Количество текстовых символов / Number of text characters	Время, затраченное на чтение одного текстового символа / Time taken to read text character	Сложность текста по индексу Флеша / The complexity of the text by the Flash index	Сложность текста по индексу Фога / The complexity of the text by the Fog index	Сложность текста по оценкам студентов / The complexity of the text by students marks
1	2	3	4	5	6

Число фиксаций / Number of fixations 0,17 0,58 0,12 –0,17 0,03 Частота фиксаций / Fixation frequency 0,02 –0,09 0,02 –0,02 0,04 Длительность 0,02 0,07 0,03 –0,05 0,08 фиксаций / Fixation duration

Окончание табл. 4 / End of table 4

1	2	3
Число саккад / Number of saccades	0,120	0,570
Частота саккад / Saccade frequency	–0,040	–0,006
Длительность саккад / Saccade duration	0,004	–0,040
Длина пути, пройденного взглядом / Scanpath Length	0,330	0,520

4	5	6
0,09	–0,12	–0,06
–0,02	0,05	–0,11
–0,05	0,11	–0,06
0,07	–0,16	0,06

Несмотря на то, что студенты естественно-научных направлений совершали большее количество фиксаций при изучении стимулов, чем студенты гуманитарных направлений, полученные расхождения по критерию Манна ‒ Уитни оказались статистически не значимыми. Схожие результаты наблюдались и для прочих характеристик данного подраздела.

3. Саккады – количество, частота, длительность. Результаты проведенного эксперимента показали, что при изучении страниц без графического материала, по сравнению со страницами с дополнительной графикой, возрастало количество саккад (различия по критерию Манна – Уитни статистически

значимы, рис. 4); средняя длительность саккад снижалась (различия по критерию Манна – Уитни статистически значимые); скорость и частота саккад статистически не различалась.

Среднее значение данных характеристик в разрезе по предъявленным стимулам представлено в таблице 5.

Согласно полученным результатам можно сделать предположение, что механизм работы обучающихся с текстовой информацией без дополнительного использования графики скорее должен напоминать поисковый просмотр, наличие же иллюстративного материала способствует большей концентрации внимания (увеличение когнитивной нагрузки).

Р и с. 4. Распределение значений, показанных испытуемыми, по параметрам «число саккад» и «средняя длительность саккад»

F i g. 4. Distribution of the values of parameters “Saccade Count”, “Saccade average duration” shown by the test persons on 10 presented stimuli

Т а б л и ц а 5. Параметры саккадических движений

T a b l e 5. Saccade characteristics

Страницы с изображениями / Pages with pictures Параметры саккадических движений / Saccade characteristics Количество, ед. / Number, unit Частота, ед./сек. / Frequency, count/s. Средняя продолжительность, мс / Average duration, ms Скорость, °/сек. / Velocity, °/s стимул 1 / stimulus 1 607,7 6,94 46,46 80,17 стимул 2 / stimulus 2 852,2 6,42 44,51 82,43 стимул 3 / stimulus 3 833,8 6,70 43,50 82,16 стимул 4 / stimulus 4 854,8 6,45 43,72 81,06 стимул 5 / stimulus 5 698,7 6,65 43,25 78,62 стимул 6 / stimulus 6 749,3 6,30 44,00 82,40 стимул 7 / stimulus 7 823,9 6,46 44,96 76,06 стимул 8 / stimulus 8 851,4 6,23 43,20 78,55 стимул 9 / stimulus 9 674,4 6,43 44,36 83,41 стимул 10 / stimulus 10 856,1 6,54 43,78 79,43 чия при чтении информации без изображений: участники эксперимента совершали большее количество фиксаций и саккад, средняя длительность саккад снижалась, возрастало значение показателя Scanpath Length, обучающиеся оценивали такие страницы как сложные для восприятия. Вопросы, ответ на которые содержался в изображениях, вызывали у студентов наибольшие затруднения. Следовательно, положение относительно пользы от использования изображений остается неподтвержденным. На данный момент получены спорные результаты: студенты их воспринимают как упрощающее задание, однако сами картинки оказываются вне поля зрения обучающегося. Результат анализа окуломоторных характеристик, с одной стороны, характеризует работу со стимулами, содержащими изображения, как более активную (по результатам анализа саккад), с другой стороны – как менее продуктивную (по результатам анализа правильности ответов). Необходимы повторные исследования с увеличением объема стимульного материала и большим количеством проверочных вопросов.

Студенты запоминали правильные ответы в том случае, если реже моргали, совершали больше фиксаций и саккад меньшей длительности, значение показателя Scanpath Length было выше. Данные положения можно учитывать при обработке результатов экспериментов схожей направленности и при поиске наиболее оптимальных структур для образовательных интернет-страниц с использованием метода окулографии.

Полученные результаты вносят вклад в исследование проблемы рациональной организации процесса обучения студентов с использованием образовательных материалов на экране и открывают направления для дальнейшей работы: поиск оптимальной структуры для создания образовательных интернет-ресурсов, предназначенных для обучающихся различных направлений; определение параметров для изображений образовательного характера, которые могли бы привлечь и удержать внимание обучающихся. Материалы статьи могут быть полезны для разработчиков образовательных интернет-ресурсов, психологов образования и практикующих педагогов.

СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Поступила 08.10.2020; одобрена после рецензирования 26.01.2021; принята к публикации 29.01.2021.

Об авторах :

Соловьева Валентина Александровна, аспирант, старший преподаватель кафедры материаловедения, технологии и управления качеством ФГБОУ ВО «СГУ имени Н. Г. Чернышевского» (410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83), старший преподаватель кафедры педагогики, образовательных технологий и профессиональной коммуникации ФГБОУ ВО «Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского» Минздрава России (410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Большая Казачья, д. 112), ORCID: , Researcher ID: E-8180-2017,

Вениг Сергей Борисович, декан факультета нано- и биомедицинских технологий, заведующий кафедрой материаловедения, технологии и управления качеством ФГБОУ ВО «СГУ имени Н. Г. Чернышевского» (410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83), доктор физико-математических наук, профессор, ORCID: , Scopus ID: 6602849960, Researcher ID: D-6181-2013,

Белых Татьяна Викторовна, заведующий кафедрой консультативной психологии ФГБОУ ВО «СГУ имени Н. Г. Чернышевского» (410012, Российская Федерация, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83), док-

тор психологических наук, ORCID: , Researcher ID: S-1870-2016,

Заявленный вклад авторов :

• В.    А. Соловьева – изучение и анализ научной литературы; подготовка сценария и проведение эксперимента; обработка и анализ результатов исследования; подготовка и корректировка текста научной статьи.

• С.    Б. Вениг – помощь в поиске научной литературы; утверждение сценария и помощь в проведении эксперимента; проверка анализов результатов эксперимента; утверждение текста научной статьи.

Т. В. Белых – корректировка сценария эксперимента; помощь в формировании выборки испытуемых и в сборе экспериментальных данных; рекомендации по обработке и анализу результатов эксперимента и их проверка; корректировка текста научной статьи.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи .