Доступное объяснение
Исследуемое объяснение (часто сокращается до «исследуемое ») — это форма информационного носителя, в котором представлена интерактивная компьютерная симуляция заданной концепции, а также некоторая форма руководства (обычно в прозе), предлагающая способы, которыми аудитория может научиться на основе моделирования. Познавательные объяснения побуждают пользователей самостоятельно узнавать что-то о концепции и сравнивать свои ожидания относительно ее поведения с ее фактическим поведением, способствуя более активной форме обучения, чем чтение или слушание.
Определение
[ редактировать ]Термин «исследуемое объяснение» впервые был использован Питером Брусиловским в статье 1994 года. [ 1 ] но не вошёл в широкое употребление до 2011 года, когда Брет Виктор опубликовал одноименное эссе. [ 2 ] (эссе включало подробное объяснение цифрового фильтра ). Виктор отличает исследуемые объяснения от изолированных интерактивных виджетов и визуализаций тем, что они намеренно направляют внимание аудитории на конкретные явления в симуляции. Характеризуя концепцию, Виктор поясняет: [ 2 ]
Explorable Explanations — это мой зонтичный проект, в котором собраны идеи, которые позволяют и поощряют по-настоящему активное чтение . Цель — изменить отношение людей к тексту. В настоящее время люди думают о тексте как об информации, которую нужно потреблять . Я хочу, чтобы текст использовался как среда для размышлений .
Некоторые идеи, изложенные Виктором в эссе, пришли ему в голову во время работы с Элом Гором над версией приложения книги « Наш выбор» 2009 года . [ 3 ] Он предложил, чтобы приложение содержало интерактивные модели, но эта идея была отклонена на том основании, что все предложенные числовые значения, касающиеся изменения климата, должны иметь ссылку, а интерактивные модели будут генерировать нецитируемые числа. [ 4 ]
С тех пор этот термин также охарактеризовали как обучение через игру. [ 5 ] Сопутствующий термин «активные эссе» использовался Аланом Кеем для обозначения текстовых объяснений, доступных для изучения. [ 6 ] и основная цель Squeak (предшественника Scratch ) заключалась в том, чтобы позволить их создавать. [ 7 ]
Некоторые видеоигры можно рассматривать как объяснения, которые можно исследовать. Например, Sim City использует сложную симуляцию города, предназначенную [ 8 ] представить проблемы, возникающие в реальном городском планировании . Многие другие игры в жанре симуляторов преследуют аналогичную цель, хотя во многих случаях симуляция не является обязательной с научной точки зрения. В жанре головоломок такие игры, как Incredipede, также предполагают взаимодействие с системами с целью обучения. Видеоигры не могут включать пояснительный текст или повествование.
Обучающие видеоигры частично совпадают с обучающими объяснениями. [ 9 ] [ 10 ] резюмировано как:
Научно-обоснованные игры [...] в первую очередь направлены на создание опыта, вызывающего внутреннюю мотивацию, то есть учащиеся играют ради удовольствия, но учатся в процессе, поскольку их игровой опыт требует продолжения изучения концепций или обеспечивает исследовательский путь в игре. это способствует обучению. [...] Исследуемые объяснения (или «исследуемые») приходят к образовательным играм с противоположной стороны: вместо «игр, но с добавлением научной коммуникации», это «научная коммуникация, но с добавленной интерактивностью».
Они похожи тем, что оба включают в себя компьютерное моделирование, которое визуализируется, и оба преследуют цель - аудитория чему-то учится. Однако в образовательной видеоигре симуляция не обязательно является симуляцией предполагаемого учебного содержания игры. [ 11 ] Вместо этого обучающий контент в образовательных видеоиграх обычно представлен в неинтерактивной форме, такой как текст или закадровый голос; тогда образовательная игра обычно имеет некоторый график, согласно которому аудитория поочередно видит текст и отдельно играет в игру, обычно игру с механикой из стандартного жанра , например платформер . [ 12 ]
Исследуемые объяснения также отличаются от геймификации . [ 11 ] который имеет заявленное намерение улучшить структуру вознаграждений за обучение. Исследуемое объяснение может включать в себя вознаграждение, а может и не включать его, а большинство из них вообще не предполагает никакого вознаграждения.
История
[ редактировать ]Настольные игры, такие как «Игра землевладельца» (предшественница «Монополии »), включают в себя симуляцию и поэтому могут быть описаны как аналоговые предшественники доступных для исследования объяснений. [ 13 ]
Многие поддающиеся исследованию объяснения предшествовали популярному использованию этой фразы. [ 14 ] [ 15 ] Например, система Платона , компьютерная обучающая система, созданная в 1960 году (изображенная справа), использовала интерактивные примеры для обучения студентов концепциям. [ 16 ] В 1996 году Митчел Резник предложил исследовательское объяснение возникновения , используя Игру жизни» Конвея . в качестве примера « [ 17 ]
Целевая аудитория доступных для изучения объяснений исторически была ограничена доступными платформами распространения программного обеспечения (хотя некоторые из них были созданы для конкретных музеев без каких-либо намерений более широкого распространения, в том числе некоторые, созданные Карлом Симсом). [ 18 ] ). Из-за того, что изучаемые объяснения ранее не были успешно монетизированы , физические носители, такие как компакт-диски, не могли быть рассмотрены. С 2000-х годов изучаемые объяснения стали более распространенными из-за широкого доступа в Интернет и расширения возможностей компьютерной графики в веб-браузерах , например, через SVG , WebGL и HTML5 Canvas API . Это позволяет мгновенно получать доступ к сложным симуляциям и делиться ими в социальных сетях.
В Википедии есть несколько примеров основных доступных для изучения объяснений. [ 19 ]
Тема сообщения
[ редактировать ]Наиболее распространенные примеры поддающихся исследованию объяснений касаются математических тем. [ 20 ] [ 21 ] или информатика . [ 22 ] [ 23 ] Существует множество объяснений концепций статистики и машинного обучения , а также конкретных алгоритмов .
Исследуемые объяснения имеют тенденцию фокусироваться на этих темах, и когда предмет исходит из дисциплин эмпирической науки , существует тенденция сосредотачиваться на количественных моделях внутри дисциплины. Это верно даже в случае поддающихся исследованию объяснений дисциплин, где количественные модели менее распространены, таких как социальные науки . [ 24 ] [ 25 ] Предвзятость связана с тем, что исследуемые объяснения включают в себя запрограммированное моделирование, которое должно следовать последовательной математической модели или формальной системе . Джонатан Блоу утверждал [ 26 ] что это требование заставляет относиться к предмету более строго, чем к другим средствам, таким как спекулятивная фантастика .
Кроме того, поскольку моделирование требует визуализации , существует определенный уклон в сторону тематики, близкой к геометрии . Например, существует как минимум три поддающихся исследованию объяснения специальной теории относительности. [ 27 ] [ 28 ] включая более медленную скорость света . [ 29 ]
Использование в СМИ
[ редактировать ]Журналисты все чаще создают понятные объяснения. [ 30 ] иногда организациями, которые раньше занимались печатными СМИ [ 31 ] [ 32 ] и радио. [ 33 ] В 2015 году FiveThirtyEight в сотрудничестве с The Marshall Project подготовили статью об оценке условно-досрочного освобождения в тюрьме. [ 34 ] это включало подробное объяснение последствий изменений в политике для заключенных. Статья была процитирована журналом Columbia Journalism Review как пример того, как исследовательские объяснения могут быть использованы для продвижения цифрового повествования. [ 35 ] Новостные игры можно считать исследовательскими объяснениями. [ 36 ]
Другие редакции, такие как Bloomberg Businessweek , The New York Times и The Guardian, также отличаются использованием подробных объяснений для рассказывания историй, например, освещающих такие темы, как изменение климата, передозировка наркотиков и экономика. [ 31 ] [ 32 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] FiveThirtyEight также использовала подробные объяснения для освещения таких тем, как насилие с применением огнестрельного оружия. [ 42 ] и р взлома . [ 43 ]
Структура
[ редактировать ]Исследуемые объяснения могут сильно различаться по типу «руководства», которое они дают относительно того, как взаимодействовать и думать о своих симуляциях. В некоторых случаях руководство должно исходить от учителей в школе; именно этот подход предлагается для использования интерактивных симуляций PhET, созданных Карлом Виманом , и было обнаружено, что они являются эффективным дополнением к традиционным урокам с мелом и разговорами . [ 44 ]
Большинство доступных для изучения объяснений содержат указания, используя прозу . Этот подход используется в нескольких платформах создания исследуемых объяснений . [ 45 ] [ 46 ] включая наблюдаемый [ 47 ] создан Майком Бостоком . Некоторые другие используют закадровый голос . [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брусиловский, Питер (1994), «Пояснительная визуализация в образовательной среде программирования: соединение примеров с общими знаниями», Взаимодействие человека и компьютера , Конспекты лекций по информатике, том. 876, Springer Berlin Heidelberg, стр. 202–212, CiteSeerX 10.1.1.160.9141 , doi : 10.1007/3-540-58648-2_38 , ISBN 9783540586487
- ^ Перейти обратно: а б «Познавательные объяснения» . сайт беспокойства.com . Проверено 18 января 2019 г.
- ^ Павлус, Джон (9 ноября 2011 г.). «После попытки «убить математику» бывший дизайнер Apple решил убить чтение» . Компания Фаст . Проверено 18 января 2019 г.
- ^ «Что может сделать технолог с изменением климата? Личный взгляд» . сайт беспокойства.com . Проверено 15 мая 2019 г.
- ^ «Познавательные объяснения» . explorerabl.es . Проверено 5 апреля 2019 г.
- ^ «Активные эссе» . www.playfulinvention.com . Проверено 2 апреля 2019 г.
- ^ «Активные эссе» . Wiki.squeak.org . Проверено 2 апреля 2019 г.
- ^ «Теория всего в городе-песочнице: доклад Уилла Райта на ACADIA 2014» . Архитектор . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы | Полезные пояснения» . explorerabl.es . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ Сескир, Зеки К.; Мигдал, Петр; Вайднер, Кэрри; Анупам, Адитья; Кейс, Ники; Дэвис, Ной; Декароли, Кьяра; Эрджан, Ильке; Фоти, Катерина; Гора, Павел; Янкевич, Клементина; Ла Кур, Брайан Р.; Мало, Хорхе Яго; Манискалько, Сабрина; Наэми, Азад; Нита, Лаурентиу; Парвин, Нассим; Скафиримуто, Фабио; Шерсон, Джейкоб Ф.; Зурер, Элиф; Вуттон, Джеймс; Да, Лия; Забелло, Ольга; Чиофало, Марилу (2022). «Квантовые игры и интерактивные инструменты для распространения и образования квантовых технологий». Оптическая инженерия . 61 (8): 081809. arXiv : 2202.07756 . дои : 10.1117/1.OE.61.8.081809 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .
- ^ Перейти обратно: а б «Познавательные объяснения» . Ники Кейса Блог . 8 сентября 2014 года . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ «Может ли образование быть веселым?» . www.cc.gatech.edu . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Ники Кейс: видеть целые системы – долгое время» . longnow.org . Проверено 25 марта 2019 г.
- ^ Сингли, Марк К. (1991). «Кротовая горка». Материалы конференции SIGCHI «Человеческий фактор в вычислительных системах. Достижение посредством технологий – CHI '91» . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ACM. стр. 439–440. дои : 10.1145/108844.108992 . ISBN 9780897913836 . S2CID 21614588 .
- ^ Редмилс, Дэвид Ф. (1993). «Уменьшение вариативности работы программистов посредством поясняемых примеров» . Материалы конференции SIGCHI «Человеческий фактор в вычислительных системах — CHI '93» . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ACM. стр. 67–73 . дои : 10.1145/169059.169082 . ISBN 9780897915755 . S2CID 13014326 .
- ^ «ПЛАТОН и история образовательных технологий (этого не было)» . Взлом образования . 2 января 2018 года . Проверено 27 марта 2019 г.
- ^ «Исследование возникновения» . www.playfulinvention.com . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Реакция-диффузия медиастены» . www.karlsims.com . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Интерактивная визуализация конического сечения» . upload.wikimedia.org . Проверено 27 марта 2019 г.
- ^ «Математика | Познавательные объяснения» . explorerabl.es . Проверено 5 апреля 2019 г.
- ^ Бензиан, Чакиб (3 апреля 2019 г.), Кураторский список потрясающих объяснений, доступных для изучения.: sp4ke/awesome-explorables , получено 5 апреля 2019 г.
- ^ «Программирование | Познавательные объяснения» . explorerabl.es . Проверено 5 апреля 2019 г.
- ^ Бензиан, Чакиб (3 апреля 2019 г.), Кураторский список потрясающих объяснений, доступных для изучения.: sp4ke/awesome-explorables , получено 5 апреля 2019 г.
- ^ Хорти, Самуэль (3 июля 2017 г.). «Эволюция доверия» — это милая игра-объяснение о сотрудничестве . Камень, Бумага, Дробовик . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Блисс, Лаура (10 декабря 2014 г.). «Захватывающая игра показывает, как легко возникает сегрегация и как мы можем ее исправить» . Bloomberg.com . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Глен Кьяккьери, Storytime с Джонатаном Блоу на PAX East 2016 , получено 21 января 2019 г.
- ^ «В голове Эйнштейна — доступное объяснение релятивистского пространства-времени» . www.lucify.com . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ «Скоростной Раптор» . testtubegames.com . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Админ игровой лаборатории. «Меньшая скорость света» . Игровая лаборатория Массачусетского технологического института . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ Джохо, Джесс (2 сентября 2015 г.). «Ваш мозг в тревоге: интерактивное объяснение с Ники Кейсом» . Экран убийства . Проверено 24 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Шайбер, Ноам (2 апреля 2017 г.). «Как Uber использует психологические уловки, чтобы нажимать на кнопки своих водителей» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эвершед, Ник; Болл, Энди; Лю, Ри; Дэйви, Мелисса. «На крючке: игровые автоматы созданы так, чтобы вызывать привыкание» . Хранитель . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Буй, Куоктрунг (21 мая 2015 г.). «Вашу работу будет выполнять машина?» . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР . Проверено 21 января 2019 г.
- ^ Барри-Джестер, Анна Мария (4 августа 2015 г.). «Должны ли приговоры к тюремному заключению основываться на преступлениях, которые еще не были совершены?» . ПятьТридцатьВосемь . Проверено 24 января 2019 г.
- ^ «Могут ли «исследуемые объяснения» помочь рассказать историю нового типа?» . Обзор журналистики Колумбии . Проверено 24 января 2019 г.
- ^ «Список последних новостей игр» . www.robinkwong.com . 24 февраля 2018 года . Проверено 1 апреля 2019 г.
- ^ Босток, Майк; Картер, Шан; Це, Арчи (2 мая 2014 г.). «Что лучше арендовать или купить?» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 24 января 2019 г.
- ^ Харрис, Рич; Попович, Надя; команда Кентона Пауэлла в интерактивной программе Guardian US; Харрис, Рич; Попович, Надя; команда Кентона Пауэлла в интерактивном интервью Guardian US. «Понаблюдайте, как распространяется вспышка кори, когда дети получают прививки, а когда нет» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ Айш, Грегор; Кокс, Аманда (1 марта 2015 г.). «Трехмерный вид диаграммы, предсказывающей экономическое будущее: кривая доходности» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ «Что на самом деле согревает мир?» . Bloomberg.com . 24 июня 2015 г. Проверено 17 октября 2020 г.
- ^ Ростон, Эрик (2 июня 2015 г.). «Блумберг – Что на самом деле согревает мир?» . Bloomberg.com . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ Джонс, Майя А. (1 июля 2016 г.). «FiveThirtyEight подсчитывает более 33 000 ежегодных смертей от огнестрельного оружия в США» . Ипейзаж . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ Кинг, Ричи (1 августа 2015 г.). «Наука не сломана» . ПятьТридцатьВосемь . Проверено 25 января 2019 г.
- ^ «Интерактивное моделирование PhET» . ФЕТ . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Параметрическая пресса | Выпуск 01. Прием предложений» . параметрический.пресс . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Идиллия» . idyll-lang.org . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «Наблюдаемый» . observablehq.com . Проверено 24 сентября 2019 г.
- ^ «Визуализация кватернионов, серия обучающих видео» . eater.net . Проверено 18 января 2019 г.
- ^ «Невротические нейроны» . ncase.me . Проверено 18 января 2019 г.
- ^ GitHub – matryx/calcflow: инструмент виртуальной реальности для математического моделирования! , MATRIX, 1 января 2019 г. , получено 19 января 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- http://explorabl.es , веб-сайт, на котором собрано множество примеров.
- https://distill.pub/ , онлайн- рецензирование на основе подробных объяснений.
- https://beta.observablehq.com , платформа для создания и обмена доступными объяснениями с интерфейсом блокнота.
- https://minutelabs.io/ , набор пояснений, связанных с каналом YouTube MinutePhysics.
- https://github.com/stared/science-based-games-list — совместный список научно-обоснованных игр по физике, химии, биологии, информатике, здравоохранению, математике, социологии, экономике и гуманитарным наукам.