Įvadas
Vaizduotė yra esminė ilgalaikės atminties (ILM) studijų dalis (Matlin, 2009). Šioje pamokoje aptariama, kaip informacija pateikiama vaizduose ir individualūs skirtumai gebėjime naudoti vaizduotę.
Erdvinės informacijos reprezentacija
Mentalinis vaizdavimas reiškia vizualinių/erdvinių žinių, įskaitant fizines atvaizduojamų objektų ar įvykių savybes, mentalines reprezentacijas. Vizualiniai stimulai, į kuriuos atkreipiamas dėmesys, trumpam išlieka tikroviška (tikra) forma jutiminiame registre ir tada perkeliami į darbinę atmintį. Atrodo, kad darbinės atminties reprezentacija išsaugo kai kuriuos fizinius stimulo, kurį jis reprezentuoja, atributus (Gagné, Yekovich ir Yekovich, 1993). Vaizdai yra analoginės reprezentacijos, kurios yra panašios, bet ne identiškos jų referentams (Shepard, 1978).
Vaizdavimas buvo vertinamas jau senovės Graikijoje. Platonas manė, kad mintys ir suvokimai įsirėžia į protą kaip vaško gabalas ir yra prisimenami tol, kol išlieka vaizdai (Paivio, 1970). Simonidas, graikų poetas, tikėjo, kad vaizdai yra asociatyvūs tarpininkai. Jis sukūrė lokų metodą kaip atminties priemonę. Šiuo metodu informacija, kurią reikia prisiminti, yra susiejama su vietomis pažįstamoje aplinkoje.
Mentalinis vaizdavimas taip pat turėjo įtakos atradimams. Shepard (1978) aprašė Einšteino Gedanken eksperimentą, kuris pažymėjo reliatyvistinės elektromagnetinės teorijos pertvarkymo pradžią. Einšteinas įsivaizdavo save keliaujantį su šviesos spinduliu (186 000 mylių per sekundę), ir tai, ką jis matė, neatitiko nei šviesos, nei nieko, ką aprašė Maxwellio lygtys klasikinėje elektromagnetinėje teorijoje. Einšteinas pranešė, kad jis paprastai mąstė vaizdais ir tik atkūrė savo mintis žodžiais ir matematinėmis lygtimis, kai vizualiai suvokė situaciją. Vokiečių chemikas Kekulé tariamai susapnavo sapną, kuriame jis vizualizavo benzeno struktūrą, o Watsonas ir Crickas, matyt, naudojo mentalinį sukimą, kad iššifruotų genetinį kodą.
Priešingai nei vaizdai, teiginiai yra diskrečios reikšmės reprezentacijos, kurios savo struktūra nepanašios į jų referentus. Frazė „Niujorkas“ labiau primena tikrąjį miestą nei bet kurie trys žodžiai, atsitiktinai parinkti iš žodyno. Niujorko vaizdas, kuriame yra dangoraižiai, parduotuvės, žmonės ir eismas, savo struktūra labiau panašus į savo referentą. Tas pats kontrastas akivaizdus ir įvykiams. Palyginkite sakinį „Juodas šuo bėgo per veją“ su šios scenos vaizdu.
Mentalinis vaizdavimas yra prieštaringa tema (Matlin, 2009). Pagrindinis klausimas yra, kaip artimai mentaliniai vaizdai primena tikrus paveikslėlius: ar juose yra tos pačios detalės kaip paveikslėliuose, ar tai tik neryškūs paveikslėliai, vaizduojantys tik svarbiausius dalykus? Vizualinis stimulo modelis suvokiamas, kai jo savybės yra susietos su ilgalaikės atminties (LTM) reprezentacija. Tai reiškia, kad vaizdai gali būti tokie aiškūs, kokios yra LTM reprezentacijos (Pylyshyn, 1973). Kadangi mentaliniai vaizdai yra žmonių suvokimo produktai, vaizdai greičiausiai yra neišsamios stimulų reprezentacijos.
Įrodymas, kad žmonės naudoja vaizdavimą erdvinei informacijai reprezentuoti, gaunamas iš tyrimų, kuriuose dalyviams buvo rodomos dviejų dimensijų nuotraukų poros, kurių kiekviena vaizdavo trimatį objektą (Cooper & Shepard, 1973; Shepard & Cooper, 1983). Užduotis buvo nustatyti, ar dvi nuotraukos kiekvienoje poroje vaizduoja tą patį objektą. Sprendimo strategija apėmė mentalinį vieno objekto sukiojimą kiekvienoje poroje, kol jis atitiko kitą objektą arba kol asmuo nusprendė, kad joks sukimas nesukurs identiško objekto. Reakcijos laikas buvo tiesioginė mentalinių sukimų, kurių reikėjo, funkcija. Nors šie ir kiti duomenys rodo, kad žmonės naudoja vaizdus žinioms reprezentuoti, jie tiesiogiai nesprendžia klausimo, kaip artimai vaizdai atitinka tikrus objektus.
Kadangi studentai naudoja vaizdavimą erdvinei ir vizualinei informacijai reprezentuoti, vaizdavimas yra susijęs su mokymo turiniu, apimančiu konkrečius objektus. Mokytojas, dėstydamas pamoką apie įvairius uolienų susidarymo tipus (kalnus, plokščiakalnius, kalnagūbrius), galėtų parodyti įvairių formacijų nuotraukas ir paprašyti studentų jas įsivaizduoti. Geometrijoje vaizdavimas galėtų būti naudojamas dirbant su mentaliniais sukimais. Iliustracijos paveikslėliais pagerina studentų mokymąsi iš tekstų (Carney & Levin, 2002; daugiau pavyzdžių žr. programoje „Vaizdavimo naudojimas klasėje“).
Vaizdavimo naudojimas klasėje
Vaizdavimas gali būti naudojamas studentų mokymuisi pagerinti. Viena iš programų apima studentų mokymą apie trimačius paveikslus (pvz., kubus, sferas, kūgius), įskaitant jų tūrių skaičiavimą. Taip pat naudojami žodiniai aprašymai ir dviejų dimensijų diagramos, tačiau tikri paveikslų modeliai labai padidina mokymo efektyvumą. Leidimas studentams laikyti figūras skatina jų supratimą apie tūrio sąvoką.
Vaizdavimas gali būti taikomas kūno kultūroje. Kai studentai mokosi mankštos rutinos, lydimos muzikos, mokytojas gali modeliuoti kiekvieną rutinos dalį iš pradžių be muzikos, po to studentai užmerkia akis ir galvoja apie tai, ką matė. Tada studentai atlieka kiekvieną rutinos dalį. Vėliau mokytojas gali pridėti muzikos prie atskirų dalių.
Vaizdavimas gali būti naudojamas kalbos menuose. Skyriui, kuriame reikia parašyti pastraipą, kurioje pateikiamos instrukcijos, kaip atlikti užduotį ar ką nors pagaminti, Kathy Stone prašo savo trečiokų pagalvoti apie atskirus žingsnius (pvz., kaip pasigaminti sumuštinį su žemės riešutų sviestu ir želė). Kai studentai baigia įsivaizduoti užduotį, jie gali vizualizuoti kiekvieną žingsnį, kai jį užrašo.
Dailės mokytojai gali naudoti vaizdavimą, kad išmokytų studentus laikytis nurodymų. Mokytojas gali žodžiu pateikti šiuos nurodymus ir užrašyti juos lentoje: „Vaizduokite ant dailės popieriaus lapo dizainą, įskaitant keturis apskritimus, tris trikampius ir du kvadratus, kai kurios figūros persidengia viena su kita.“ Mokytojas gali užduoti šiuos klausimus, kad užtikrintų, jog studentai naudoja vaizdavimą: Kiek apskritimų matote? Kiek trikampių? Kiek kvadratų? Ar kurios nors figūros liečiasi? Kurios?
Šokių mokytojai gali paprašyti savo mokinių užmerkti akis klausantis muzikos, kuriai jie pasirodys. Tada jie gali paprašyti studentų įsivaizduoti save šokančius, vizualizuojant kiekvieną žingsnį ir judesį. Mokytojas taip pat gali paprašyti studentų vizualizuoti, kur jie ir jų klasiokai yra scenoje šokdami.
Jim Marshall nusivedė savo Amerikos istorijos klases į pilietinio karo mūšio lauką ir paprašė jų įsivaizduoti, ką reiškė kautis mūšyje toje vietoje. Vėliau klasėje jis paprašė studentų kompiuteriu sukurti žemėlapį, kuris atkartotų vietą, ir tada sukurti įvairius scenarijus, kas galėjo nutikti, kai Sąjungos ir Konfederacijos pajėgos kovojo.
Įrodymai rodo, kad žmonės taip pat naudoja vaizdavimą, kad galvotų apie abstrakčius matmenis. Kerst ir Howard (1977) paprašė studentų palyginti automobilių, šalių ir gyvūnų poras pagal konkretų dydžio matmenį ir pagal atitinkamą abstraktų matmenį (pvz., kainą, karinę galią, žiaurumą). Abstraktūs ir konkretūs matmenys davė panašius rezultatus: kai elementai tapo panašesni, reakcijos laikas pailgėjo. Pavyzdžiui, lyginant dydį, lūšį ir dramblį palyginti lengviau nei raganosį ir begemotą. Kaip dalyviai įsivaizdavo abstrakčius matmenis arba ar jie net naudojo vaizdavimą, nėra aišku. Galbūt jie reprezentavo abstrakčius matmenis teiginių forma, pvz., palygindami Jungtines Valstijas ir Jamaiką pagal karinę galią naudodami teiginį „(Jungtinės Valstijos) turi daugiau karinės galios (nei) Jamaika.“ Žinių žemėlapiai, kurie yra vaizdinės susietų idėjų reprezentacijos, padeda studentams mokytis (O’Donnell, Dansereau ir Hall, 2002).
Vaizdiniai ilgalaikėje atmintyje
Daugelis tyrėjų sutinka, kad vaizdiniai naudojami darbinėje atmintyje, tačiau nesutaria, ar jie išlieka ilgalaikėje atmintyje (Kosslyn & Pomerantz, 1977; Pylyshyn, 1973). Dvigubo kodavimo teorija tiesiogiai sprendžia šį klausimą (Clark & Paivio, 1991; Paivio, 1971, 1978, 1986). Ilgalaikė atmintis turi dvi žinių reprezentavimo priemones: verbalinę sistemą, apimančią kalba išreikštas žinias, ir vaizdinę sistemą, saugančią vizualinę ir erdvinę informaciją. Šios sistemos yra tarpusavyje susijusios – verbalinis kodas gali būti konvertuojamas į vaizdinį kodą ir atvirkščiai – tačiau yra svarbių skirtumų. Verbalinė sistema tinkama abstrakčiai informacijai, o vaizdinė sistema naudojama konkretiems objektams ar įvykiams reprezentuoti.
Shepardo eksperimentai patvirtina vaizdinių naudingumą ir netiesiogiai remia dvigubo kodavimo teoriją. Kiti įrodymai gaunami iš tyrimų, rodančių, kad prisimenant konkrečių ir abstrakčių žodžių sąrašus, žmonės geriau prisimena konkrečius žodžius nei abstrakčius (Terry, 2009). Dvigubo kodavimo teorijos paaiškinimas šiam atradimui yra tas, kad konkretūs žodžiai gali būti koduojami verbaliai ir vizualiai, o abstraktūs žodžiai paprastai koduojami tik verbaliai. Prisimenant žmonės remiasi abiem atminties sistemomis konkretiems žodžiams, bet tik verbaline sistema abstraktiems žodžiams. Kiti tyrimai apie vaizdinius mnemoninius tarpininkus remia dvigubo kodavimo teoriją.
Priešingai, unitarinė teorija teigia, kad visa informacija ilgalaikėje atmintyje yra reprezentuojama verbaliniais kodais (propozicijomis). Vaizdiniai darbinėje atmintyje yra rekonstruojami iš verbalinių ilgalaikės atminties kodų. Netiesioginį palaikymą šiai idėjai teikia Mandleris ir Johnsonas (1976) bei Mandleris ir Ritchey (1977). Kaip ir su verbaline medžiaga, žmonės naudoja schemas įgydami vizualinę informaciją. Jie geriau prisimena scenas, kai elementai yra tipiškoje schemoje; atmintis yra prastesnė, kai elementai yra dezorganizuoti. Prasmingas informacijos organizavimas ir detalizavimas į schemas pagerina scenų atmintį, panašiai kaip ir verbalinės medžiagos atveju. Šis atradimas rodo bendro proceso veikimą, nepriklausomai nuo pateiktos informacijos formos.
Nepaisant šių diskusijų, konkrečios medžiagos ir paveikslėlių naudojimas pagerina atmintį (Terry, 2009). Tokios mokymo priemonės kaip manipuliacinės priemonės, audiovizualinės priemonės ir kompiuterinė grafika palengvina mokymąsi. Nors konkrečios priemonės neabejotinai svarbesnės mažiems vaikams, nes jiems trūksta kognityvinių gebėjimų mąstyti abstrakčiai, visų amžių studentai gauna naudos iš informacijos, pateiktos keliais režimais.
Individualūs skirtumai
Mastelis, kuriuo žmonės iš tikrųjų naudoja vaizdinius informacijai įsiminti, skiriasi priklausomai nuo kognityvinės raidos. Kosslyn (1980) teigė, kad vaikai labiau linkę naudoti vaizdinius informacijai įsiminti ir prisiminti nei suaugusieji, kurie labiau pasikliauja propoziciniu atvaizdavimu. Kosslyn pateikė vaikams ir suaugusiesiems tokius teiginius kaip „Katė turi nagus“ ir „Žiurkė turi kailį“. Užduotis buvo nustatyti teiginių tikslumą. Kosslyn argumentavo, kad suaugusieji galėtų atsakyti greičiau, nes jie galėtų pasiekti propozicinę informaciją iš ilgalaikės atminties, o vaikai turėtų prisiminti gyvūno atvaizdą ir jį peržiūrėti. Siekiant kontroliuoti geresnį suaugusiųjų informacijos apdorojimą apskritai, kai kurių suaugusiųjų buvo paprašyta peržiūrėti gyvūno atvaizdą, o kiti galėjo laisvai naudoti bet kokią strategiją.
Suaugusieji reagavo lėčiau, kai jiems buvo pateiktos vaizdinių instrukcijos, nei tada, kai jie galėjo laisvai pasirinkti strategiją, tačiau vaikams skirtumo nenustatyta. Šie rezultatai rodo, kad vaikai naudoja vaizdinius net tada, kai jie gali elgtis kitaip, tačiau jie neatsako į klausimą, ar vaikai negali naudoti propozicinės informacijos (dėl kognityvinių apribojimų), ar jie gali, bet nenori, nes mano, kad vaizdiniai yra veiksmingesni.
Vaizdinių naudojimas taip pat priklauso nuo komponentinių procesų atlikimo efektyvumo. Matyt, dalyvauja du tipai. Vienas procesų rinkinys padeda aktyvuoti saugomus vaizdų dalių prisiminimus. Kitas rinkinys padeda išdėstyti dalis į tinkamą konfigūraciją. Šie procesai gali būti lokalizuoti skirtingose smegenų dalyse. Individualūs vaizdinių skirtumai gali atsirasti dėl to, kad žmonės skiriasi tuo, kaip efektyviai vyksta šis dvigubas apdorojimas (Kosslyn, 1988).
Vaizdinių naudojimas bet kokio amžiaus žmonių priklauso nuo to, ką reikia įsivaizduoti. Konkrečius objektus įsivaizduoti lengviau nei abstrakcijas. Kitas veiksnys, kuris daro įtaką vaizdinių naudojimui, yra žmogaus gebėjimas juos naudoti. Eidetinis vaizdavimas arba fotografinė atmintis (Leask, Haber, & Haber, 1969) iš tikrųjų nėra panašus į nuotrauką; pastaroji matoma kaip visuma, o eidetinis vaizdavimas vyksta dalimis. Žmonės praneša, kad vaizdas atsiranda ir išnyksta segmentais, o ne iš karto.
Eidetinis vaizdavimas dažniau randamas vaikams nei suaugusiesiems (Gray & Gummerman, 1975), tačiau net ir tarp vaikų jis yra retas (apie 5%). Eidetinis vaizdavimas gali būti prarastas vystymosi metu, galbūt todėl, kad propozicinis atvaizdavimas pakeičia vaizdinį mąstymą. Taip pat įmanoma, kad suaugusieji išsaugo gebėjimą formuoti aiškius vaizdus, bet reguliariai to nedaro, nes jų propozicinės sistemos gali atvaizduoti daugiau informacijos. Kaip atmintį galima pagerinti, taip ir gebėjimą formuoti vaizdus galima lavinti, tačiau dauguma suaugusiųjų sąmoningai nesistengia patobulinti savo vaizdinių.