Как может помочь обучению жестикуляция преподавателя и самих учащихся

Большинство маленьких детей считают на пальцах, водят по строкам во время чтения, изображают жестами предметы, о которых рассказывают. К окончанию начальной школы эти привычки в основном исчезают: для чисел в учебнике по математике перестаёт хватать пальцев, да и темы по другим предметам становятся слишком сложными.

Однако есть педагогические приёмы, построенные на том, чтобы и дети постарше, и даже взрослые задействовали при обучении жесты и другие движения. Исследования таких практик дают противоречивые результаты. Ясно одно: совсем игнорировать моторику и жестикуляцию при обучении нельзя.

В этой статье мы разберёмся:

• какая научная теория лежит в основе применения жестов в обучении;
• когда жестикуляция помогает разгрузить голову;
• могут ли жесты просто повышать вовлечённость;
• есть ли темы, которые проще понять с помощью движений;
• и почему результаты имеющихся исследований пока не означают, что жестикуляцию стоит внедрять специально.

Как наука объясняет влияние жестов и других движений на обучение

Ещё у классиков педагогики можно найти идеи о том, как задействовать в обучении жестикуляцию. Лев Выготский считал это важным для развития языковых навыков. А Мария Монтессори предложила перед обучением письму тренировать детей на «шершавых буквах» — вырезанных из наждачной бумаги и приклеенных к гладкой поверхности. До сих пор их применяют в монтессори-педагогике: считается, что, проводя по ним, ребёнок запоминает не только внешний вид букв, но и необходимые для письма движения. Заметим, что в этом случае задействованы ещё и тактильные ощущения.

Современные исследователи объясняют роль движений, в том числе жестов, в теоретическом обучении через теорию воплощённого познания (embodied cognition). Суть этой теории в том, что не стоит рассматривать работу ума как отвлечённую от всего телесного, нужно учитывать, что на неё влияют сигналы от всех органов чувств — в том числе о положении тела в пространстве, температуре, движениях и так далее.

Конкретно о жестикуляции теория воплощённого познания говорит следующее. Многие виды жестов естественны для человека. Например, как описать собеседнику незнакомый для него объект? Форму, размер объекта и действия, которые с ним можно производить, люди обычно пытаются изобразить руками в воздухе или показать на примере других похожих предметов. Жестикулируют даже незрячие от рождения дети. Поэтому предполагается, что если задействовать такого рода жесты — естественные, укоренённые в биологической природе человека — в обучении чему-то, то новое будет проще понять и запомнить.

Исследователи подчёркивают, что включение движений в теоретическое обучение соответствует также теории двойного кодирования. Согласно ей, информация лучше усваивается мозгом, если поступает в двух разных модальностях — например, в виде текста и картинки. Одной из модальностей вполне может быть и кинестетика в виде движения.

Читайте также:

Теория двойного кодирования: в чём её суть и как она применяется в обучении

Применение жестов и прочих движений в обучении много исследуют. Но есть как минимум две проблемы:

• Практически все эксперименты проводили с маленькими выборками участников, как правило студентов, иногда детей.
• За общим ключевым словом «жест» скрываются довольно непохожие друг на друга движения — например, простое указывание пальцем на числа или буквы на доске, имитация какого-либо действия, эмоциональная жестикуляция в ходе рассказа или даже попытка схватить объект в виртуальной реальности. Поэтому не вполне правильно на основе выводов о пользе или бесполезности одних конкретных жестов делать универсальный вывод о пользе или бесполезности жестикуляции и тактильности вообще.
• Однако имеющиеся метаанализы, которых объединяют результаты многих таких исследований, посвящены влиянию на обучение движения вообще, а не конкретных жестов.

С учётом всех ограничений по опубликованным исследованиям тем не менее можно выделить несколько дельных наблюдений о том, для чего именно и кому могут быть полезны жесты и тактильность при обучении.

Польза для «разгрузки головы»

Жестикуляция может снизить нагрузку на рабочую память — мы все используем этот механизм в детстве, когда учимся считать на пальцах. Проще говоря, решая задачу, сложно держать все детали в голове, проще куда-то их «выгрузить» — то есть записать, зарисовать, проговорить вслух и даже просто изобразить подручными средствами или жестами. Это помогает освободить рабочую память (у неё очень небольшая ёмкость), чтобы направить внимание непосредственно на решение.

Почему это может работать

В одном остроумном американском исследовании удалось показать, что одна и та же задача требует разного объёма ресурсов рабочей памяти у людей в зависимости от того, жестикулируют они при решении или нет. В эксперименте участвовали 115 студентов вузов, которым нужно было запомнить бессмысленный набор букв.

Нюанс состоял в том, что надпись с этими буквами участникам показывали сразу после того, как они решили 15 квадратных уравнений, — и перед тем, как им требовалось объяснить свои решения организатору. То есть порядок был такой:

• шаг 1 — участник получал уравнения и решал их;
• шаг 2 — участник видел на экране набор букв и запоминал его;
• шаг 3 — участник возвращался к уравнениям и объяснял организатору, как решил их;
• шаг 4 — участник вспоминал, какие буквы видел некоторое время назад.

При чём тут жесты? Участников делили на три группы. Одну инструктировали объяснять свои решения как можно сосредоточеннее, не делая лишних движений руками. Второй группе, наоборот, сообщили, что сфокусироваться помогает как раз движение и они должны вращать кистями рук (что на самом деле, конечно, не несло никакого смысла). Третьим посоветовали просто использовать в процессе объяснения любые удобные им жесты. В основном участники этой группы просто указывали на те части уравнения, о которых в каждый момент говорили.

Предположение исследователей состояло в том, что если жесты помогают снизить когнитивную нагрузку, то участники в третьей группе лучше остальных запомнят буквы, увиденные на шаге 2, потому что у них будет достаточно ресурсов для удержания в рабочей памяти этой информации. Так и оказалось! О том, насколько хорошими получились объяснения у разных групп, в исследовании не сказано, но оно продемонстрировало, что жестикуляция, похоже, правда помогает разгрузить голову. Аналогичный эксперимент та же исследовательская команда проводила ранее и с детьми — с тем же результатом.

Какие есть более практичные исследования

Исследования, в которых жесты использовали именно как подспорье в обучении (а не для проверки того, насколько свободна рабочая память участников), тоже встречаются. Например, в одном маленьком эксперименте с участием всего 44 студентов половина из них на лекции по астрономии указывала пальцем на космические объекты, а другая половина держала во время лекции руки на коленях. Первые лучше справились с тестом по теме лекции и восприняли её как более простую, чем вторые.

Кроме того, есть доказательства, что жесты помогают решать задачи. Например, в Нидерландах провели эксперимент с ханойской башней. Это головоломка, по условиям которой надо перенести диски пирамидки с одного основания на другое, следуя строгим правилам: не перемещать больше одного диска за один ход, не ставить диск большего диаметра на меньший и так далее.

Исследователи работали с 73 студентами вуза. Группа, участникам которой посоветовали в решении пользоваться жестами, и те из участников контрольной группы, кто спонтанно жестикулировал (например, пересчитывал оставшиеся диски, указывая на них пальцем), справились с задачей быстрее.

Но другие исследования показывают, что когнитивную нагрузку снижают далеко не любые жесты. В одном эксперименте группа из 90 студентов изучала материал о строении человеческого сердца, и часть из них проинструктировали при чтении не просто рассматривать схемы, но и указывать пальцем на ключевые элементы. В другой группе студентов попросили не просто указывать на изображения, а обводить пальцем их контуры. Наконец, третья группа получила задание просто прочитать материал, не прикасаясь к картинкам.

Тесты на знание изученного показали, что лучшее понимание темы сложилось у тех, кто указывал пальцем на картинки. Авторы предположили, что на результат могли повлиять одновременно три механизма: указательный жест помогал сосредоточить внимание на нужном элементе, выполнял роль дополнительной модальности при освоении материала и снижал когнитивную нагрузку (так как студенты могли не просто держать в голове, о какой детали в строении сердца сейчас читают, а как бы зафиксировать это, указывая на неё на картинке).

Почему же обводить пальцем контуры изображения оказалось менее эффективным? Исследователи предположили, что это, наоборот, увеличивало когнитивную нагрузку. Можно предположить, что простой указательный жест более естественный, он помогает во время чтения удерживать внимание на нужном элементе на странице. А обведение контуров картинки — усложнённое и бессмысленное для обучения действие, ведь студентам потом не надо было зарисовывать то, что они увидели.

Почему эффект снижения когнитивной нагрузки при жестикуляции не универсален

Есть, однако, исследования, в которых ни указывание пальцем, ни обведение контуров картинки не помогли запомнить изученное. Например, в одном австралийском эксперименте от 2023 года такие приёмы не помогли студентам лучше решать геометрические задачи. Авторы предполагают, что в этом случае участников отвлекало то, что по условиям эксперимента требовалось жестикулировать: задачи нужно было решить за ограниченное время, и ситуация была в целом более стрессовой, чем при других подобных экспериментах.

Кроме того, во многих исследованиях использование жестов помогало лишь тем, кому труднее остальных давалось изучение предложенного материала. Например, в упомянутом выше нидерландском исследовании с ханойской башней жестикуляция сработала для тех участников, у кого по результатам предварительного теста была относительно слабая визуальная рабочая память. Получается, тем, кому не составляло труда вообразить перемещение дисков пирамидки, никакая жестикуляция не требовалась, — но она помогла тем, у кого пространственное мышление и воображение было похуже.

Такие выводы подтверждаются и в наблюдениях за детьми. Например, обзор 75 исследований о том, как жесты задействованы в простом счёте, показал, что дети с трудностями в изучении математики (например, с дискалькулией) дольше своих сверстников считают на пальцах.

Подспорье для лучшего запоминания новой информации

Яснее всего роль жестикуляции в обучении видна на примерах с изучением новых иностранных слов. Например, в одном австралийском исследовании 111 дошкольников (в основном пятилетние) заучивали 14 итальянских слов. Это были как глаголы действия, так и существительные, прилагательные и наречия: «метла», «футбол», «быстрый», «высоко», «ловить», «бросать» и так далее. Все они обозначали простые и конкретные понятия, явления или действия, и к каждому без труда можно было подобрать иллюстрирующий жест.

Исследователи сравнили, как запомнили слова четыре группы дошкольников, которые в течение нескольких недель заучивали их в разных условиях:

• просто повторяли вслух за учителем, рассматривая картинки (сидя);
• повторяли вслух за учителем вместе со словами соответствующие им жесты (тоже сидя, то есть использовали только жестикуляцию);
• повторяли слова и жесты в более активной игровой форме (например, на слове, означающем «летать», дети не просто махали руками, изображая полёт, а ещё и бегали при этом, — то есть у них жестикуляция соединялась с физической активностью);
• повторяли слова за учителем, гуляя и бегая по комнате в свободной манере (то есть им просто добавили физической активности).

В итоге, хотя все участники через несколько недель смогли вспомнить даже с опорой на картинки мало слов (максимум четыре из 14), разница между группами получилась значительной. Лучше всех слова выучили дети из третьей группы, которые запоминали их с помощью жестов, соединённых с физической активностью. По отдельности физическая активность и жесты работали гораздо хуже (хотя они были лучше, чем устное заучивание).

Авторы пришли к выводу, что дошкольникам действительно полезно тем или иным способом разыгрывать, воплощать изучаемое. Кстати, обзор исследований по применению жестов и вообще любой двигательной активности в изучении слов (как родного, так и иностранного языка) показал, что связывать новые слова с движениями полезно не только маленьким детям. Особенно когда жест напрямую отражает значение слова (при изучении абстрактных понятий такой подход заведомо не работает). Причём вводить жест можно не только во время знакомства со словом, но и при его повторении: это тоже помогает вспомнить больше слов при последующих проверках.

Но тот факт, что во второй группе жесты сами по себе сработали не так хорошо, как активная игра, показывает, что важно не только отображать смысл заученных слов в жестах, но и организовать запоминающуюся обстановку. Ведь в варианте с изображением жестов в игре дети не просто запоминали слова и соответствующие им движения, но и активно играли. Значит, им, вероятно, запомнилось не только выученное, но и то, как полёт, футбол или метлу изображали их одногруппники. Так работает экфория — восстановление целостного воспоминания по фрагментарным отрывкам. Мы рассказывали о нём в этой статье.

Похожие примеры есть и в исследованиях со взрослыми участниками. Жестикуляция, похоже, иногда помогает взрослым учащимся вовлечься и сосредоточиться на теме, а потом жесты выступают дополнительными «якорями», с помощью которых можно вспомнить изученное. Например, эксперимент по изучению нового языка, проведённый в Австрии с 46 взрослыми участниками, включал обучение в виртуальной реальности (VR). Чтобы гарантировать, что все находятся в равных условиях, использовали искусственный язык, специально созданный для такого рода исследований. Участники занимались в трёх разных группах в VR:

• первая группа видела написанные слова и слышала, как они звучат (то есть всё было так, как при обучении в обычных условиях, только в VR-очках);
• вторая группа наблюдала виртуальные объекты, названия которых надо было запомнить;
• третьей группе следовало не просто рассмотреть, но и «схватить» нужный виртуальный объект рукой.

По результатам выяснилось, что из тех, кто делал хватающие жесты, лучше запомнили слова участники, у которых, по их собственной оценке, способности к языковому обучению были слабыми. А для участников с хорошими способностями к языкам особой разницы не было. Очевидно, что в этом исследовании хватательные жесты не добавляли смысла заучиваемым словам и не снижали когнитивную нагрузку, — видимо, эффект был основан только на том, что благодаря совершённому движению момент появления того или иного объекта запоминался лучше, чем если бы участник при этом был неподвижен.

В такого рода экспериментах проявился ещё один нюанс: похоже, жестикуляция помогает запоминать информацию только тем, кто в принципе склонен жестикулировать. Например, в Австралии провели эксперимент с участием 98 студентов-психологов, в ходе которого они пересказывали только что прочитанные короткие истории и отвечали на вопросы по ним.

Эксперимент показал: участники, которых проинструктировали во время ответов и пересказа жестикулировать, лучше справлялись, если они и до этого в нейтральной ситуации, без рекомендаций со стороны экспериментаторов, использовали жесты в коммуникации. Те же из участников, кому пришлось активно жестикулировать в эксперименте, хотя в обычной жизни они к этому не склонны, только отвлекались из-за этого условия и запомнили историю хуже.

Помощь для наглядного объяснения и лучшего понимания изучаемой темы

Жестикуляция может быть полезна при изучении таких тем, когда важно разобраться именно в движении объектов, их расположении в пространстве, особенностях структуры или в том, как между ними проходят связи (воображаемые или физические). Это в первую очередь касается естественно-научных и технических дисциплин, предметы изучения которых важнее показать, чем описать словами.

При изучении таких объектов имеют значение и жесты преподавателя. Например, они особенно важны для понимания динамических систем. Об этом свидетельствуют результаты одного эксперимента (правда, совсем небольшого — с участием 15 взрослых учащихся). От участников требовалось четыре раза посмотреть видео с объяснением устройства и принципа работы четырёхтактного двигателя внутреннего сгорания (причём нельзя было ни останавливать видео, чтобы лучше рассмотреть схемы, ни делать заметки), потом пройти тест на знание ключевых элементов и действий, а после этого — нарисовать схемы двигателя и процессов его работы, а также записать собственное видеообъяснение этой темы якобы для другого студента.

При этом разным группам участников показывали разные видео. Объяснение из уст преподавателя во всех видео было одним и тем же, как и схема на доске рядом с ним. Но в первом видео преподаватель при объяснении использовал только жесты, показывающие форму или расположение друг относительно друга структурных элементов двигателя. А при записи второго видео этот же преподаватель, объясняя принцип работы двигателя, руками показывал направление движения поршней, потоков воздуха, топлива и так далее.

Оказалось, что зрители, которым досталось второе видео, гораздо лучше поняли и смогли объяснить главное — как работает четырёхтактный двигатель. Они чуть хуже ответили на вопросы по элементам его устройства в тесте, чем группа с первым видео, но их схемы и объяснения были лучше со всех точек зрения — более верными, полными и доходчивыми.

Впрочем, если рассуждать в рамках теории воплощённого познания, жесты преподавателей при объяснении динамических процессов работают не только потому, что иллюстрируют движение, но и потому, что в таком варианте — когда человек не просто наблюдает за процессом, но и пытается его воспроизвести — к визуальному восприятию добавляется физическое движение.

Учащиеся подключают дополнительную модальность и полнее осознают характер процессов, которые изучают. Поэтому исследователи рекомендуют развивать пространственное мышление школьников при освоении физических концепций, задействуя в том числе жесты и движения, имитирующие реальные процессы: движение планет, тектонических плит и так далее.

Помогают ли жесты усвоить абстрактные понятия? В некоторых исследованиях пытались это выяснить. Так, в американском исследовании, состоявшем из двух экспериментов с общим числом участников-студентов около 200, нужно было посмотреть короткую лекцию по статистике. В видео добавили цветные линии рядом с графиками, и от участников требовалось при просмотре расположить в воздухе руки сообразно этим линиям.

Для одной группы направление линий соответствовало значению понятия, которое объяснялось в этот момент, а для другой — противоречило ему. Например, когда объяснялось понятие вариации признака, нужно было поднять руки вертикально на уровень груди и водить ими вправо-влево, вдоль оси X на диаграмме на видео. Это, как считают авторы статьи, помогало воспринять идею о том, что значения в выборке принимают очень разные значения по признаку X, то есть варьируют.

Студентам не объяснили смысл этих жестов, тем не менее по итогам эксперимента участники группы, где заданное положение рук соответствовало смыслу объяснения, продемонстрировали лучшее знание материала. Авторы пришли к выводу, что в данном случае жестикуляция сработала как дополнение к диаграммам.

В другом исследовании группу из 166 студентов американского вуза обучали далёкой от их специализации (это была психология) теме электромагнитных полей. Всем участникам показывали лекцию, записанную в формате VR-симуляции.

Во время коротких тестов в ходе часовой лекции зрителям нужно было взаимодействовать с интерфейсом с помощью жестов. У контрольной группы это были простые нажатия на кнопки, а в группе с активной жестикуляцией надо было перетаскивать электроны в нужное место, прочерчивать векторы на экране и так далее.

Результаты показали, что группа с высокой степенью физической и жестовой активности, во-первых, сильнее увлеклась непривычной для себя темой, а во-вторых, больше поняла и запомнила из лекции. Но что конкретно сыграло в этом эффекте ключевую роль — фактор движения, элемент игры и новизны от взаимодействия с интересной технологией или общая вовлечённость в процесс, судить трудно.

То же касается жестов при изучении математики. Например, в американском исследовании с участием 128 детей 9–10 лет проверяли, как жесты помогают им освоить конкретный тип арифметических задач вида «6 + 7 + 4 =… + 4» (когда нужно определить пропущенное число).

Ключевая гипотеза была в том, что если научить детей указывать двумя пальцами одной руки (то есть указательный и средний палец составляют букву «V») на два числа, которые нужно сложить для решения, а указательным пальцем другой руки — на пустое место во второй части равенства, то дети легче освоят стратегию группировки чисел, а она будет им полезна и при решении других задач.

В экспериментальной группе детей обучили этим полезным жестам, в одной контрольной группе детей просто познакомили с таким типом задач (и не учили жестикуляции при их решении), а во второй контрольной группе детей научили неправильным (бесполезным) жестам — так, в приведённом выше примере они указывали не на 6 и 7, которые следовало сложить, а на 7 и 4. Эту контрольную группу выделили для чистоты эксперимента — вдруг пониманию помогают жесты сами по себе, а не только осмысленные?

Результаты подтвердили, что ребята из экспериментальной группы, освоившие правильный жест, при последующем тесте решили верно больше задач, чем участники обеих контрольных групп. Но сюрприз-сюрприз: дети контрольной группы, которые показывали не на те числа, тоже справились лучше, чем те, кто вообще не прибегал к жестам!

Авторы исследования предположили, что даже при изначально неверном объяснении жесты всё равно помогли детям уловить идею группировки. Но верной может быть и другая гипотеза: что даже бесполезные жесты помогли просто лучше сфокусировать внимание на составляющих равенства. Её авторы отвергли из-за того, что некоторые участники фокусировались не на тех числах, при этом всё равно решали примеры верно.

Однако доказательств первому предположению в исследовании тоже нет. И единственный вывод, который можно сделать с уверенностью: при использовании любых указующих жестов ученик активнее взаимодействует с задачей, и, вероятно, лучше фокусируется на ней.

Стоит ли специально вводить жесты в обучение?

Резюмируя современные исследования жестикуляции и прочих движений в обучении, можно сделать такие выводы:

• Естественные и простые движения, к которым люди прибегают при счёте или при решении других задач, — в основном указательные. Они, как правило, помогают снизить нагрузку на рабочую память и уделить больше внимания сложным аспектам задачи просто за счёт того, что не нужно держать в голове все детали. Логично, что, если задача для человека изначально не сложна, такая помощь ему и не нужна.
• Жесты и прочие движения, которые служат тому, чтобы как бы проиллюстрировать изучаемый предмет (например, иностранное слово), тоже могут быть полезны. Это менее универсальный способ, и эффект таких приёмов тоже заметен только для тех, кому обучение в той или иной сфере обычно даётся с трудом. Стоит учитывать, что, если жест слишком сложен или если человек в принципе не склонен жестикулировать, эти приёмы могут, наоборот, помешать ему фокусироваться.
• Могут быть полезны и жесты, при которых движение отражает механику или устройство изучаемых процессов. Но тут каждый случай индивидуален — специфичны и сами темы, к изучению которых можно подобрать жесты, и способы их применения в учебном процессе. Потому универсальных рекомендаций быть не может.

Как не раз отмечал в своём блоге «Обучение и мозг» британский педагог Эндрю Уотсон, пока не собрано достаточно данных, чтобы однозначно заявить — жесты помогают обучению. Всегда приходится уточнять, какую информацию связывают с жестом (и обычно это иностранное слово с конкретным бытовым значением или очень специфический динамический процесс), кто демонстрирует жесты — сами ученики или учитель, какого возраста эти ученики и всем ли из них жесты помогают одинаково. Словом, жестикуляция в обучении — точно не тот приём, который стоит внедрять везде.