Как истории с сюжетом и персонажами помогают осваивать сложные научные концепции

Согласно традиционной типологии, речь (в том числе письменный текст) может представлять собой повествование, описание или рассуждение. В учебниках преобладает, как правило, третий тип — тексты содержат объяснения или аргументацию в формате рассуждений с причинно-следственными связями.

Однако результаты некоторых исследований (например, 2016 и 2023 годов) показывают, что студенты недостаточно хорошо понимают фундаментальные понятия и концепции, представленные в таких текстах-рассуждениях.

По мнению коллектива исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Наньянского технологического университета (Сингапур), это может быть связано с тем, что большое количество научных терминов и сама структура научных текстов представляют для учащихся дополнительную когнитивную (то есть умственную) нагрузку. Чтобы добраться до смысла («перевести» с научного языка на «простой человеческий»), нужно приложить много умственных усилий, и поэтому для глубокого понимания уже просто не хватает ресурсов рабочей памяти.

Исследователи предположили: может быть, будет легче, если добавить в учебник кроме рассуждения, ещё и повествование? То есть поместить изучаемые понятия и концепции в некий сюжет, известный учащимся контекст, и подавать более простым языком — по сути, использовать сторителлинг. Для студента подобная структура текста интуитивно понятна, а значит, ему не придётся тратить когнитивный ресурс на её «расшифровку». Кроме того, по мнению исследователей, повествовательные учебные тексты могут быть полезны для когнитивной и эмоциональной вовлечённости студентов — то есть усилят понимание ценности обучения и позитивные эмоции в процессе изучения материала.

Чтобы это проверить, коллектив учёных провёл эксперимент. Результаты они описали в научной статье. Этот эксперимент касался вузовских учебников по естественно-научным дисциплинам, но, кажется, выводы будут полезны и для других дисциплин тоже. Кратко пересказываем суть.

Как проходило исследование

Участниками исследования стали 163 первокурсника, обучающихся на разных программах естественно-научного направления. В качестве учебного материала для эксперимента его организаторы выбрали тему стохастических (то есть непредсказуемых) молекулярных процессов. Это одна из фундаментальных тем в биологии (например, она связана с изменчивостью живых организмов), и она, как отметили исследователи, часто даётся студентам с трудом.

Авторы эксперимента подготовили три типа текста:

• Типичный текст-рассуждение из учебника, в котором изучаемая концепция излагается в логической последовательности.
• Повествовательный текст с сюжетом и персонажами, также содержащий теоретический материал по теме. Объяснения биологической концепции органически вплетены в истории учёных Роберта Броуна и Мод Ментен, совершивших важные открытия в этой области, а события излагаются в хронологической последовательности. В подготовке материала авторы использовали фреймворк для повествовательного объяснения научных концепций, предложенный в 2008 году исследователями из Альбертского университета (Канада).
• Повествовательный текст, за которым следует традиционное объяснение. В этом варианте используется та же история, что и во втором типе, но теоретический материал не соединяется с сюжетом, его студенты получают отдельно. То есть повествование не передаёт необходимые знания, а лишь подготавливает основу для изучения научной концепции.

Заметим, что использованный исследователями фреймворк для создания повествовательных учебных текстов не содержит чётких рекомендаций по написанию диалогов, проработке образов персонажей и так далее. Его создатели лишь выявили ключевые элементы, которые характерны для повествовательного текста (истории):

• последовательность взаимосвязанных событий;
• активно действующие персонажи (они вызывают события своими решениями и реагируют на них);
• описание ситуаций в прошедшем времени.

По мнению авторов фреймворка, есть и другие элементы повествования — в отличие от ключевых, они опциональны (их хорошо бы тоже использовать, но если нет, то история сложится и без них). К ним относятся:

• фигуры рассказчика и читателя;
• интерес к истории (его вызывают конфликт, интрига, напряжение в сюжете);
• структура (например, типичная трёхактная — с завязкой, развитием и кульминацией сюжета, а также развязкой в конце);
• цель (скажем, помочь читателю узнать что-то новое об окружающем мире или передать ему эмоциональный опыт).

Подготовив необходимые тексты для чтения, авторы эксперимента также разработали комбинированный тест «на перенос», то есть на проверку того, может ли студент применять изученное в других условиях. С помощью девяти вопросов теста проверяли эффективность так называемого ближнего переноса (по англ. near-transfer) — способности использовать знания или навыки в той же предметной области. Ещё три вопроса касались дальнего переноса (по англ. far-transfer), то есть использования изученной концепции в другой области — например, уже не в биологии, а в химии.

Перед началом эксперимента студентов разделили на три группы. Все они прошли тест, который определил объём предварительных знаний по теме, и ответили на вопросы, касающиеся ситуативного и устойчивого интереса — то есть их отношения к деятельности в моменте (например, «Я бы предпочёл сейчас заняться чем-то другим») и к биологии в целом.

После этого каждая группа получила свой текст для чтения. Изучив материалы, студенты ответили на вопросы теста, проверяющего эффективность переноса, а также снова заполнили опросник. На этот раз с его помощью измерили:

• внешнюю и релевантную когнитивную нагрузку (внешняя нагрузка — это всё, что нагружает учащегося, помимо самой учебной задачи, — от посторонних звуков в классе до трудночитаемого шрифта и отвлекающих иллюстраций в учебнике, а релевантная нагрузка — это процесс умственного усвоения и уяснения новых знаний);
• удовлетворённость учебным материалом и ситуативный интерес к нему;
• самоэффективность — то есть веру студента в то, что он может справиться с темой (согласно социально-когнитивной теории мотивации Альберта Бандуры, на самоэффективность влияют в том числе позитивные эмоции во время обучения);
• их когнитивную вовлечённость (это установки о важности обучения, готовность прилагать усилия, чтобы понять новый материал).

Тех, кто читал истории (то есть тексты второго и третьего типа), также попросили оценить, насколько они погрузились в сюжет и смогли ли посмотреть на события с точки зрения персонажей.

Какой тип текста оказался полезнее для понимания

Что же выявил эксперимент? Научное объяснение без истории оказалось не очень эффективным для глубокого понимания, независимо от объёма предварительных знаний студентов. Участники эксперимента из группы, читавшей традиционный для учебников текст, в тестах показали более низкие результаты, чем участники из обеих других групп, читавшие тексты с историями.

При этом оказалось, что предварительные знания влияют на эффективность того или иного вида сторителлинга в обучении. Если студент был почти или совсем незнаком с изучаемой темой, то для него эффективнее оказалось повествовательное объяснение — то есть когда теоретический материал был вплетён в саму историю. По мнению авторов исследования, это происходит благодаря снижению когнитивной нагрузки — научная информация внутри рассказа с персонажами и событиями воспринимается проще, чем абстрактные рассуждения. Поэтому тема изучения становится более доступной для новичков.

А вот если студент хорошо владел темой, больше всего пользы он получал, когда история лишь предваряла объяснение научной концепции. По словам исследователей, это говорит о том, что упрощение структуры текста и снижение степени абстрактности для таких студентов имеет меньшее значение. Скорее всего, они выигрывают из-за предварительного погружения в контекст — история с персонажами помогает им припомнить другую связанную информацию и встроить новые знания в имеющиеся представления. Также, предполагают авторы, помещение научной теории в исторические реалии «приземляет» её, позволяет увидеть её значение в настоящем мире, в жизнях конкретных людей, благодаря чему изучение этой теории становится более значимым и для студентов. Проще говоря, такие тексты хорошо вовлекают в тему.

Читайте также:

Исследование: предварительные знания не уменьшают, а увеличивают когнитивную нагрузку

Как тип учебного текста влияет на другие аспекты обучения

Что касается отношений между типом текста и другими аспектами, влияющими на результаты обучения, то статистически значимых связей оказалось не так уж много. Например, между тремя группами практически не нашлось различий в уровне когнитивной вовлечённости.

Однако студенты из группы с повествовательным объяснением сообщили о меньшем уровне внешней когнитивной нагрузки, чем студенты из других групп. Так как все испытуемые находились в одинаковых условиях, то, получается, дело в подаче информации — благодаря сюжетной «упаковке» она действительно воспринимается как более доступная для понимания. Особенно заметен этот эффект был среди участников, проявивших высокий интерес к биологии во время предварительного опроса.

При этом релевантная, то есть полезная когнитивная нагрузка, которая помогает усваивать новую информацию или решать учебные задачи, оказалась ниже всего у группы, читавшей типичное рассуждение из учебника. Очевидно, именно поэтому они хуже остальных усвоили тему, что показали тесты.

Также участники обеих групп, которые читали истории (как предваряющую основной учебный текст, так и соединённую с ним), показали более высокий уровень самоэффективности, чем испытуемые из третьей группы, изучавшие материал без сторителлинга. Кстати, как показал недавний метаанализ, именно на самоэффективности (вере в свои способности) основана учебная мотивация, сильнее всего связанная с повышением успеваемости.

Читайте также:

Приёмы сторителлинга: как объяснить сложные концепции без картонных героев

Итак, в сухом остатке эксперимент показал, что тексты со сторителлингом:

• помогают гораздо лучше понять и усвоить учебный материал;
• вовлекают их в тему;
• повышают у студентов веру в свою способность справиться с темой.

Что исследователи советуют авторам учебников и преподавателям

По словам авторов исследования, его результаты показывают, что включать повествование в учебные материалы — полезная альтернатива использованию привычных учебников. К тому же сторителлинг — доступный метод, не требующий дополнительных затрат или сложных технических навыков. Как считают авторы, применять его можно в обучении самому широкому спектру дисциплин.

Однако перед внедрением повествовательных текстов в обучение преподавателю важно правильно оценить объём предварительных знаний по теме и мотивацию студентов. Если вы видите, что учащимся сложно даётся та или иная тема, вероятно, имеет смысл «упаковать» её в историю. А если студенты не испытывают особых трудностей, но вы заметили, что они уже не так вовлечены, как раньше, то история, предваряющая научное объяснение, может повысить их интерес и показать значимость данной темы. Также использование сторителлинга в том или ином виде будет полезно в обучении разнородных групп студентов, имеющих разный уровень подготовки.

При этом авторы исследования предостерегают: упрощать абсолютно все сложные тексты тоже нецелесообразно. Студент должен понимать научный стиль и владеть им — эти навыки пригодятся ему как минимум для подготовки курсовых и дипломных работ, и тем более без них не обойтись в построении академической карьеры.