Visualiseren en leren met animaties. Pieter Wouters

Transcriptie

1 Visualiseren en leren met animaties Pieter Wouters 1

2 Programma Multimedia en animaties Waarom animaties gebruiken? Hoe worden animaties door mensen verwerkt? Welke problemen ontstaan hierbij? Oplossingen voor deze problemen? 2

3 Multimedia Multimedia Het aanbieden van informatie in meer dan één modus: verbaal: Tekst (geschreven of gesproken) non-verbaal: Plaatjes, video, animaties 3

4 Animaties Een serie frames waarbij het ene frame verschijnt als een afwisseling op het vorige frame Apparent motion Frame rate 4

5 Animaties Een serie frames waarbij het ene frame verschijnt als een afwisseling op het vorige frame Apparent motion Frame rate 5

6 6 Veranderingen in weersystemen (Lowe, 2003, 2004)

7 Animaties Een serie frames waarbij het ene frame verschijnt als een afwisseling op het vorige frame Apparent motion Frame rate Animaties bestaan uit één of meer objecten die verschillende veranderingen kunnen ondergaan: Transformaties Translaties Transities 7

8 Complexiteit van animaties + Aantal veranderingen Complexiteit van de animatie - - Aantal objecten + 8

10 Waarom animaties gebruiken? 1. Veranderingen in dynamische systemen volgen 10

11 11 Werking van het toilet

12 Werking van het toilet Als animatie 12

13 Waarom animaties gebruiken? 1. Veranderingen in de tijd volgen 2. Bewegingen volgen die moeilijk voorstelbaar zijn a- vanwege de schaal b- vanwege de tijdsduur 13

14 Waarom animaties gebruiken? 1. Veranderingen in dynamische systemen volgen 2. Bewegingen volgen die moeilijk voorstelbaar zijn a- vanwege de kleine schaal b- vanwege de tijdsduur 3. Visualiseren van abstracte processen 14

15 Waarom animaties gebruiken? 1. Veranderingen in dynamische systemen volgen 2. Bewegingen volgen die moeilijk voorstelbaar zijn a- vanwege de kleine schaal b- vanwege de tijdsduur 3. Visualiseren van abstracte processen 4. Aandacht trekken 15

16 Waarom animaties gebruiken? 1. Veranderingen in dynamische systemen volgen 2. Bewegingen volgen die moeilijk voorstelbaar zijn a- vanwege de kleine schaal b- vanwege de tijdsduur 3. Visualiseren van abstracte processen 4. Aandacht trekken Kortom animaties kunnen effectief zijn, maar 16

18 Hoe verwerken mensen informatie 1. Drie veronderstellingen: a. Dual coding b. Beperkte cognitieve capaciteit c. Actief leren 18

19 Dual coding Verbale informatie wordt in een ander geheugensysteem verwerkt dan non-verbale informatie (Paivio) 19

20 Dual coding Verbale informatie wordt in een ander geheugensysteem verwerkt dan non-verbale informatie (Paivio) Klassiek experiment Conditie 1 Conditie 2 Conditie 3 Dog Dog 20

21 Beperkte cognitieve capaciteit Beide geheugensystemen hebben slechts een beperkte capaciteit om nieuwe informatie te verwerken (Baddeley) 21

22 Beperkte cognitieve capaciteit Klassiek experiment Probeer de volgende getallen te onthouden! 22

23

24 Beperkte cognitieve capaciteit Klassiek experiment Wat was de getallenreeks? 24

25

27

29

31

33

34 Beperkte cognitieve capaciteit Beide geheugensystemen hebben slechts een beperkte capaciteit om nieuwe informatie te verwerken (Baddeley) Klassiek experiment The magical number seven, plus or minus two 34

35 Actief leren Aandacht schenken aan de relevante informatie (zowel verbaal als non-verbaal) Mentale representatie van de verbale informatie Mentale representatie van de non-verbale informatie Koppelingen tussen deze representaties 35

36 Cognitieve theorie van multimedia leren (CTML) sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 36

40 Cognitieve theorie van multimedia leren (CTML) sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model begrijpen 40

41 Hoe verwerken mensen informatie 1. Drie veronderstellingen: a. Dual coding b. Beperkte cognitieve capaciteit CTML c. Actief leren 2. Het gesegmenteerd waarnemen van een continu proces 41

43 Welke problemen ontstaan hierbij? 1. Split-attention Temporeel: Animatie gaat te snel Spatieel: Animatie en tekst fysiek verwijderd Temporeel en spatieel 43

44 Split attention sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst x woorden selecteren x verbaal model integreren voorkennis plaatjes x xbeelden selecteren visueel model 44

45 Welke problemen ontstaan hierbij? 1. Split-attention Temporeel: Animatie gaat te snel Spatieel: Animatie en tekst fysiek verwijderd Temporeel en spatieel 2. Passiviteit 45

46 Passiviteit manipulatie simulatie 46

47 Welke problemen ontstaan hierbij? 1. Split-attention Temporeel: Animatie gaat te snel Spatieel: Animatie en tekst fysiek verwijderd Temporeel en spatieel 2. Passiviteit 3. Resemblance fallacy De veronderstelling dat de mentale representatie van een stimulus hetzelfde formaat heeft als de externe representatie 47

48 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherentie Contiguity Cueing/Signaling 48

49 Modaliteit principe Verbale uitleg bij een animatie gesproken aanbieden in plaats van geschreven Effect size:

50 Gesproken uitleg sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 50

51 Gesproken uitleg sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 51

52 Geschreven uitleg sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes x x visueel model beelden selecteren 52

53 Modaliteit principe Verbale uitleg bij een animatie gesproken aanbieden in plaats van geschreven Effect size: 1.17 Maar Effect size modaliteit met computergestuurde animatie:.93 Effect size modaliteit met gebruikergestuurde animatie:

54 54 Tabbers (2002)

56 Coherentie principe Het weglaten van onnodige tekst, plaatjes en geluiden Effect size:.90 56

57 57

58 Coherentie sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 58

59 Geen coherentie sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren x verbaal model integreren voorkennis plaatjes xbeelden selecteren visueel model 59

61 Contiguity principe Gesproken uitleg gelijktijdig bij een animatie laten horen (in plaats van ervoor of erna) Effect size: 1.30 Of Geschreven uitleg of verklarende labels dicht bij de animatie (of een onderdeel van de animatie) plaatsen Effect size: 1.13 Spatieel split attention Contiguity 61

62 Contiguity sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 62

64 Cueing/Signaling Het aanbieden van cues aan de gebruiker zodat deze weet welke informatie in de animatie belangrijk is Dit kan Verbaal door tekst te onderstrepen of afwisseling in toonhoogte Door visueel aandacht te trekken Door een (pedagogische) animated agent 64

65 Cueing/Signaling sensorisch geheugen werkgeheugen lange-termijn geheugen tekst woorden selecteren verbaal model integreren voorkennis plaatjes beelden selecteren visueel model 65

66 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherence Contiguity Cueing/Signaling Apprehension principle (Tversky et al., 2002) 66

67 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherence Contiguity Cueing/Signaling Passiviteit problematiek Interactiviteit/pacing Opdracht Self-reference effect 67

68 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherence Contiguity Cueing/Signaling Passiviteit problematiek Interactiviteit/pacing Opdracht Self-reference effect 68

69 Een opdracht geven 3 groepen kregen een hart animatie te zien 1 groep kreeg 7 frames uit de animatie te zien Twee andere groepen kregen hierbij een constructie opdracht 69

70 70

71 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherence Contiguity Pacing Cueing/Signaling Passiviteit problematiek Interactiviteit/pacing Opdracht Self-reference effect 71

72 72

73 Oplossingen voor deze problemen Split-attention problemen Modaliteit Coherence Contiguity Pacing Cueing/Signaling Passiviteit problematiek Interactiviteit/pacing Opdracht Self-reference effect 73

74 Ontwerprichtlijnen Welke aandachtspunten? Gebruik cognitieve capaciteit optimaal, dat wil zeggen stel de gebruiker in staat zowel een verbaal als een visueel model te construeren Probeer de gebruiker te activeren Combineer richtlijnen Voorkennis is een belangrijke factor: Expertise reversal effect! 74

75 Dank voor jullie aandacht. 75