Прессы ричардса назначение и принципы работы: Прессы Ричардса. Назначение и принципы работы — FINDOUT.SU

Прессы Ричардса. Назначение и принципы работы — FINDOUT.SU

Пресс (мембранный, пластинчатый): ~ мембранный (предло­жен Ричардсом) — прибор для измерения зависимости между влажно­стью почвы и потенциалом (давлением) почвенной влаги (см. ). Представляет собой стальную камеру, где создается и поддерживает­ся давление какого-либо газа. Одна из стенок камеры является тон­копористой мембраной, во влажном состоянии пропускающей воду, но не пропускающей газ. Образец почвы находится внутри камеры на мембране. При повышении давления в камере вода из образца вы­текает через мембрану за пределы камеры до тех пор, пока давление (потенциал) почвенной влаги не станет равным по абсолютной вели­чине давлению газа. Максимальное давление может достигать 100 атм; —

Метод зондовых мембранных прессов (в модификации И.И. Судницына)

Если при использовании тензиометров почва находится под атмо­сферным давлением, а в камере с водой давление переменное, то в прибо­ре для измерения более низких давлений, напротив, почва находится в камере переменного давления, а резервуар с водой сообщается с атмосфе­рой. Повышение давления газа над почвой, расположенной на тонкопо­ристой пластине (диаметр пор не должен превышать 0.1 мкМ) вызывает перетекание воды из почвы через пластину в резервуар с водой. Когда капиллярно-адсорбционное давление почвенной влаги станет равным по абсолютной величине (но противоположным по знаку) давлению воздуха в камере, вытекание воды из почвы прекращается. Прибор, основанный на этом принципе, впервые предложил Ричарде (Глобус, 1969), назвав его «pressure-membrane apparatus» («мембранный пресс»). Существует много различных конструкций мембранного пресса, отличающихся раз­мером и формой камер повышенного давления, видом мембран и мано­метров, способами поддержания давления на заданном уровне (Глобус, 1969). Наилучшие результаты получаются, если влага, содержащаяся в почве, находится в непрерывном гидравлическом контакте с влагой, на­ходящейся в резервуаре. Но, поскольку почва в мембранных прессах обычно лежит на мембране, а резервуар — под мембраной, то воздух, всегда просачивающийся, хотя и в небольших количествах, через мем­брану, скапливается под ней, прерывая гидравлический контакт. В ряде конструкций существуют специальные устройства для удаления воздуха из-под мембраны, однако они лишают возможности измерять зависи­мость между давлением влаги и влажностью, не разбирая пресса и не взвешивая образцы (Глобус, 1969).

13. Методы и устройства для определения температуры почвы.

Кинетическая энергия теплового движения молекул и ато­мов вещества почвы определяет ее температуру. Последняя со­пряжена со свойствами почвы. Так, понижение температуры ниже условно принятого 0° влечет переход жидкой фазы в твердую.

Температуру измеряют термометрами. Госстандартом при­няты две температурные шкалы: термодинамическая — Кель­вина (°К) и практическая — Цельсия (°С). Интервал темпера­туры между точками таяния льда и кипения воды по обеим шкалам равен 100°. Отсюда следует, что градус шкалы Цель­сия равен градусу Кельвина (10 °К=Ю °С). Измеренную тем­пературу тела по шкале °С легко переводят в показания шкалы °К. °К=273,2 + °С. Если °С = 20°, то по °К = 273,2 + 20 = = 293,2°.

Температуру почв измеряют ртутными термометрами, кото­рые выпускают с приложением поправок в отдельных интерва­лах температур.

Термопары. Устройство тер­мопар основано на том, что в месте соприкосновения двух различных металлов, погружен­ных в почву, возникает электро­движущая сила, являющаяся функцией температуры среды. Термопары (термоэлементы) по­лучают спаиванием двух прово­лок из различных металлов: медь — константан, констан­там— серебро. Термопары ис­пользуют для измерения неболь­ших различий температур (диф­ференциальная термопара) и самих температур.

Термометры сопротивления изготавливают из платиновой проволоки ввиду химической стойкости этого металла в -интер­валах температур от 20 до 1000 °С. Для более узких темпера­турных интервалов годится проволока из меди, никеля и дру­гих металлов.

В Агрофизическом институте для этих целей использовали полупроводники (окиси некоторых металлов) и др. Полупро­водники обладают большим температурным коэффициентом, который достигает нескольких процентов на градус. При повы­шении температуры сопротивление полупроводников умень­шается.

Общераспространенный способ — измерение температуры поверхности почвы ртутными термометрами. При этом исполь­зуют три термометра: срочный, минимальный и максимальный. Двумя последними измеряют максимальную и минимальную температуру, срочным — в срок наблюдения. Резервуар каж­дого термометра наполовину погружают в почву на опытной площадке. В зависимости от цели исследования растительный покров удаляют или оставляют. Такой метод измерения темпе­ратуры поверхности почвы дает существенные погрешности. Более точными оказались электрические термометры.

Электрический термометр — «термопаук» — для измерения температуры поверхности почвы разработан в лаборатории тепловых свойств почвы Прибор прост, портативен и до­статочно точен.

Температуру определяют или непосред­ственно по шкале гальванометра, или строят градуировочную кривую. После установки прибора, в частности размещения горячих спаев на поверхности почвы, через 10—15 мин делают отсчет по гальванометру, который переводят на показания тем­пературы. За окончательный показатель температуры берут среднюю величину из 16 определений.

Прибор легко перенести и установить на новом месте, что дает возможность пользоваться им не только при стационар­ных определениях, но и при эпизодических измерениях темпе­ратуры почвы.

Пахотным электротермометром АФИ ЭТП-58 (рис. 101) из­меряют температуру пахотного слоя в пределах от 0 до 40 °С. Датчиком прибора служит чувствительный полупроводниковый элемент типа ММТ-6 в металлическом каркасе. На шкале измерителя отсчитывают непосредственно температуру почвы. Определение длится не более 3 мин.

Термометр-щуп (АП-6), рис. 102, измеряет температуру в основном в пахотном слое. Термометр вделан в металличе­скую оправу с заостренным наконечником внизу, изолирован­ным от нее специальной прокладкой. Резервуар термометра погружен в металлические (медные) опилки. На оправе нане­сены деления (от 0 до 45 см) глубины погружения. Нуль шкалы находится внизу на уровне ртутного шарика термо­метра. Температуру отсчитывают по шкале 0—60 °С, которая хорошо просматривается через прорезь в оправе.

Термометр погружают на определенную глубину, выдержи­вают 5 мин, берут показания с возможной точностью 0,5, Затем устанавливают на следующую глубину и т. д.

Если удлинить оправу за счет привинчивания отрезков штанги, то термометр можно использовать для измерения тем­пературы в скважинах при взятии проб на влажность. В Агрофизическом институте из­готовлен специальный штанговый термометр, который применяют при полевых глубинных измерениях температуры почвы.

Точечный  электротермометр имеет обнаженный конец длиной 5—6 мм, смонтированный на конце резиновой трубки, через которую проходит электрический провод. Термометр представляет собой тер­мосопротивление с высоким темпе­ратурным коэффициентом (около 3 % на 1 °С) и внутренним сопро­тивлением (3000—4000 Ом), что дает возможность использовать его для дистанционных измерений тем­пературы. Конец провода термосо­противления подведен к вилке, ко­торую включают в соответствующее гнездо распределителя. Точность измерения до 0,2 °С, предел изме­ряемой температуры от —20 до +40 °С.

Темпе­ратуру почвы отсчитывают на прямой по данным отсчета на гальванометре.

Почвенные коленчатые термометры Саввинова (рис. 105) применяют для измерения температуры пахотного слоя на глу-бине 5, 10, 15, 20 см. Для более глубоких слоев используют ртутные вытяжные термометры или электротермометры.

термометрами Саввинова пользуются в тече­ние вегетационного периода. На зиму их обычно снимают. Близ термометров Саввинова на поверхность почвы кладут срочный, минимальный и максимальный термометры на рас­стоянии 5 см друг от друга ртутными шариками на юг.

Что такое пресс? Как работает и какие виды оборудования бывают?

Содержание:

1. Принцип работы
2. Виды и классификация
   1. Винтовые прессы
   2. Валковые прессы
   3. Гидравлические прессы
   4. Кривошипные прессы
   5. Листогибочные прессы
   6. Магнитно-импульсные прессы
3. Сфера применения
4. Устройство
5. История
6. Видео

Пресс — это механизм, предназначенный для уплотнения, выжимания или изменения форм веществ под воздействием давления. Данное оборудование применяется в тяжелой и легкой промышленности. В зависимости от типа устройства создается сдавливающее усилие от нескольких килограмм до десятков или сотен тонн.

Принцип работы

Принцип действия механизмов прессового оборудования заключается в сдавливании материала. За счет этого выполняются следующие работы:

• Сгибание листовых заготовок выполняют листогибочные машины. Под воздействием давления деформируется листовая заготовка до нужной формы.
• Выдавливание жидкости с материала. Прессы для этой категории появились первыми. Машины использовали для выдавливания соков или масел. Механизм создает усилие, на вещество которое содержит жидкость.
• Штамповка готовых делателей. Процесс позволяет из плоских или объемных форм, под усилием, выдавливать готовые предметы и детали. Самое популярное направление – это полимерпесчаная продукция.
• Получение необходимой геометрической конструкции труб и прутьев с помощью трубогибов.
• Уплотнение вещества. Механизмы позволяют увеличить плотность заготовки под давлением. Таким образом, меняется кристаллическая решетка обрабатываемого вещества или удаляются пустоты из сырья.

Все эти работы выполняют различные установки и станки, задействованные в промышленности и на мелких предприятиях.

Виды конструкций

В зависимости от типа конструкции и выполняемых функций существует общая категория прессов. Все агрегаты призваны выполнять определенный тип работ.

Винтовые прессы

Винтовой пресс имеет наиболее простой механизм, что позволяет использовать его в бытовых целях. Отличительная черта станка заключается в дешевизне производства и компактных размерах.

Конструкция представлена четырехугольной рамой, внутри которой установлен резьбовой шток. Закручивание штока ведет к сближению с основанием рамы, где устанавливаться обрабатываемый материал или заготовка. Принцип действия похож на работу тисков.

Винтовые прессы используются для выдавливания сока, масла, вулканизации, ремонта обуви и подобному. Чтобы осуществить сдавливание прикладывается мускульная сила пользователя. Соответственно, чем большее давление, тем сложнее будет проворачиваться винт. Недостаток механизма – низкая производительность.

Валковые прессы

Пресс валкового типа представляет собой компактное устройство для уплотнения или высечки материалов. Могут выполнять такие операции: биговка, рубка и перфорация. Подобные механизмы позволяют быстро и точно получать сложные формы с максимальной детализацией и точностью.

Устройства используются в полиграфии, производстве картона, магнитов, открыток, тканей, обуви и т.д. Большие валковые прессы применяются на комбинатах для формировки и уплотнения ископаемых, полидисперсных веществ и отходов.

В большей степени используют компактные мобильные устройства для легкой промышленности.

Гидравлические прессы

Наиболее востребованным и распространенным типом считаются гидравлические прессы, которые задействованы на полимерных производствах и в металлообработке. Помимо больших промышленных установок есть и бытовые модели. В качестве основного привода используется электрическая или ручная сила. Подобные установки прошли много этапов модернизации начиная с момента создания первой машины инженером Джозефом Брама.

Конструкция привода состоит из двух сообщающихся сосудов разного объема. Каждый заполнен маслом и оснащен поршнем. Далее в дело вступает закон Паскаля, который говорит, что созданное давление в сосуде с неподвижной жидкостью, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Соответственно, вдавливание поршня в малом сосуде позволяет получить высокое давление на поверхности большого поршня. Как следствие, на выходе усиление будет на уровень выше в соотношении рабочей площади. Проще говоря, прикладывая минимальные усилия при нажатии на малый поршень получаем многократное усиление на большой.

Наиболее популярным представителем такого пресса является автомобильный домкрат гидравлического типа. Не секрет, что при малых габаритах такое устройство способно создавать давление в десятки тонн. Промышленные гидравлические прессы имеют схожую схему работы, но более сложную конструкцию, позволяющую обрабатывать широкий спектр полимерного сырья, пластика, ТБО и ТКО.

Кривошипные прессы

Полное название прессов данной категории – кривошипно-ползунные машины. В подавляющем большинстве случаев, агрегаты применяют для создания стальных заготовок методом штамповки. Основное усилие в рабочей зоне создается за счет поступательного движения ползунка.

Кривошипные прессы имеют шатун, который приводит в движение электромотор или вручную через рукоятку. Для повышения усилия и эффективности работы установка может быть оснащена дополнительным редуктором со скоростями. При одном обороте шатуна, ползунковый механизм выполняет полный цикл: вперед и обратно в исходное положение.

Степень максимального сдавливания напрямую зависит от мощности мотора и конструкции используемого редуктора. В сравнении с предыдущими моделями, кривошипные прессы имеют большую производительность и скорость работ, поэтому чаще используются для массового изготовления штампованных деталей. Популярным представителем данной категории является механический колун для раскалывания древесины.

Несмотря на высокую производительность, кривошипные прессы имеют ограниченное применение из-за не высокой степени сдавливания деталей. Большинство гидравлических моделей превосходят их в силе. Чтобы повысить показатель, необходимо увеличивать габариты и массу пресса, что не всегда является выгодным и удобным решением.

Листогибочные прессы

Существуют, как примитивные установки, которые работают от мускульной силы человека, так и современные программные установки. Устройства созданы с одной целью – сгибать тонкий листовой металл.

В настоящий момент, создано много вариаций листогибочных прессов, которые отличаются по типу привода:

• Пневматические.
• Гидравлические.
• Механические.
• Электромеханические.

Как правило, листогибочные установки не используются в конвейерном производстве, поскольку они требуют точной установки заготовки. Только постоянный контроль со стороны рабочего позволяет получить нужный результат изгиба. Такие машины используются в переработке полимеров и вторсырья, машиностроение, металлургии, авиации и даже в домашних условиях.

Магнитно-импульсные прессы

К данной категории относятся высокоскоростные установки, основным конструктивным элементом, которых выступает импульсный генератор тока. Магнитно-импульсные прессы – сугубо производственные машины. Аппараты создают сильное электромеханическое давление на заготовку за счет возникновения мощного магнитного поля, что создает притяжения между неподвижной и подвижной частью механизма. Между этими частями устанавливается обрабатываемая заготовка, которая под воздействием усилий пресса может менять влажность, плотность и форму. В подавляющем большинстве случаев такие машины используют для прессовки порошков.

Магнитно-импульсные прессы могут создавать усилие ударным, индуктивным или электродинамическим способом.

Сфера применения

Благодаря огромному количеству модификаций прессов, приборы имеют обширную географию применения во всех отраслях промышленного производства и быта.

На рынке представлен обширный выбор, как узкоспециализированных, так и универсальных прессов. Последняя категория более востребована, поскольку может выполнять больше функций: запрессовка, гибка, разборка, вырубка и многое другое.

Где используют прессы:

• Автомастерские.
• Металлообрабатывающие заводы.
• Производство полимерпесчаной плитки.
• Комбинаты по производству тары.
• Пункты утилизации для прессовки отходов.
• Пищевая промышленность.
• Линии переработки вторсырья.
• Бытовое применение.

Это только малая часть вариантов, где использованы такие механизмы.

Устройство и типы

Для прессов всех категорий общим является их основное назначение – создавать определенное усилие на установленную заготовку. Вместе с тем конструкции устройств имеют три основных узла:

1. Источник питания (гидравлика, электрика, мускульная сила).
2. Передача крутящего момента (вал, винтовой шток, ползунковый механизм).
3. Рабочая зона с исполнительным механизмом.

От первых двух элементов зависят возможности и функциональное использование устройства. Что касается последнего, то она непосредственно отвечает за формировку заготовок.

Историческая справка

Пресс – один из древнейших механизмов, созданный человеком. Первые агрегаты использовали для добычи масла из оливок. Устройства представляли собой большой камень с округлой выемкой по центру. Ёмкость засыпалась материалом (оливками), после чего наверх укладывали еще один камень. За счет тяжести и происходит отжим масла, которое стекало по желобу в емкость.

Полноценный расцвет прессостроения начался в начале 19 века. Постепенно механизмы проходили доработку и модернизацию, что дало со временем получить более эффективные станки. В настоящий момент, созданы установки, имеющие сверхпривод, что позволяет повысить производительность и существенно снизить показатели энергетических затрат в сравнении с моделями, описанными выше.

Видео

Запись прямого эфира по использованию Пресса для макулатуры и вторсырья

Первые принципы: строительные блоки истинного знания

Мышление на основе первых принципов — один из лучших способов реконструировать сложные проблемы и раскрыть творческие возможности. Иногда это называют «рассуждением из первых принципов». Идея состоит в том, чтобы разбить сложные проблемы на основные элементы, а затем собрать их заново с нуля. Это один из лучших способов научиться думать самостоятельно, раскрыть свой творческий потенциал и перейти от линейных результатов к нелинейным.

Этот подход использовался философом Аристотелем и используется сейчас Илоном Маском и Чарли Мангером. Это позволяет им прорваться сквозь туман ложных рассуждений и неадекватных аналогий, чтобы увидеть возможности, которые упускают другие.

«Я не знаю, что с людьми: они не учатся пониманием; они учат каким-то другим способом — наизусть или что-то в этом роде. Их знание так хрупко!»

— Ричард Фейнман

Основы

Первый принцип — это основополагающее положение или допущение, которое стоит особняком. Мы не можем вывести первые принципы из какого-либо другого предложения или предположения.

Аристотель, написав ^[1] о первых принципах, сказал:

В каждом систематическом исследовании (methodos), где есть первые принципы, или причины, или элементы, знание и наука являются результатом приобретения знания о них; ибо мы думаем, что знаем что-то на тот случай, если приобретем знание первопричин, первооснов, вплоть до элементов.

Позже он связал идею со знанием, определив первые принципы как «первую основу, из которой познается вещь». ^[2]

Поиск первых принципов не уникален для философии. Все великие мыслители делают это.

Рассуждения, основанные на первых принципах, устраняют нечистоту предположений и условностей. Остается самое необходимое. Это одна из лучших ментальных моделей, которую вы можете использовать для улучшения своего мышления, потому что основы позволяют вам увидеть, где рассуждения по аналогии могут вас сбить с пути.

Тренер и похититель игр

Мы с моим другом Майком Ломбарди (бывшим руководителем НФЛ) как-то вечером ужинали в Лос-Анджелесе, и он сказал: «Не каждый тренер на самом деле тренер. Некоторые из них просто воруют».

Каждая игра, которую мы видим в НФЛ, в какой-то момент была создана кем-то, кто думал: «Что произойдет, если игроки сделают это?» и вышел и проверил идею. С тех пор были созданы тысячи, если не миллионы пьес. Это часть работы тренера. Они оценивают, что физически возможно, а также слабости других команд и возможности своих игроков, и создают игры, которые предназначены для того, чтобы дать их командам преимущество.

Тренер рассуждает из первых принципов. Правила футбола — это первые принципы: они определяют, что можно делать, а что нельзя. Все возможно, если это не противоречит правилам.

Плейстилер отрабатывает то, что уже сделано. Конечно, может быть, он что-то там подправил, но по большому счету он просто копирует то, что создал кто-то другой.

Хотя и тренер, и похититель плейстейлеров начинают с чего-то, что уже существует, они, как правило, получают разные результаты. Эти два человека кажутся большинству из нас одинаковыми в кулуарах или во время просмотра игры по телевизору. Действительно, большую часть времени они выглядят одинаково, но когда что-то идет не так, разница становится очевидной. И тренер, и похититель игры называют удачные и неудачные игры. Однако только тренер может определить, почему игра была успешной или неудачной, и придумать, как ее скорректировать. Тренер, в отличие от похитителя игры, понимает, для чего была разработана игра и где она пошла не так, поэтому он может легко скорректировать курс. Плейстилер понятия не имеет, что происходит. Он не понимает разницы между тем, что не сработало, и тем, что сыграло на руку другой команде.

Маск идентифицировал бы похитителя игры как человека, который рассуждает по аналогии, а тренера — как того, кто рассуждает по основным принципам. Когда вы управляете командой, вам нужен главный тренер, а не похититель игр. (Если вы спортивный болельщик, вам нужно только взглянуть на разницу между «Кливленд Браунс» и «Нью-Ингленд Пэтриотс».)

Мы все находимся где-то посередине между тренером и похитителем. Мы рассуждаем по первым принципам, по аналогии или по смеси того и другого.

Другой способ думать об этом различии исходит от другого друга, Тима Урбана. Он говорит ^[3] это как разница между поваром и поваром. Хотя эти термины часто используются взаимозаменяемо, существует важный нюанс. Шеф-повар — это первопроходец, человек, который изобретает рецепты. Он знает сырые ингредиенты и как их сочетать. Повар, который рассуждает по аналогии, использует рецепт. Он создает нечто, возможно, с небольшими вариациями, уже созданное.

Разница между рассуждениями по первым принципам и рассуждениями по аналогии подобна разнице между поваром и поваром. Если повар потеряет рецепт, ему конец. Шеф-повар, с другой стороны, понимает вкусовые профили и сочетания на таком фундаментальном уровне, что даже не использует рецепт. У него есть реальные знания, а не ноу-хау.

Власть

Многое из того, во что мы верим, основано на авторитетной фигуре, говорящей нам, что что-то верно. В детстве мы учимся переставать задавать вопросы, когда нам говорят: «Потому что я так сказал». (Подробнее об этом позже.) Став взрослыми, мы учимся переставать задавать вопросы, когда люди говорят: «Потому что так оно и работает». Неявное сообщение звучит так: «К черту понимание — заткнись и перестань беспокоить меня». Это не преднамеренно или лично. Хорошо, иногда это личное, но в большинстве случаев это не так.

Если вы категорически отвергаете догмы, вы часто становитесь проблемой: учеником, который вечно пристает к учителю. Ребенок, который всегда задает вопросы и никогда не позволяет тебе спокойно готовить ужин. Сотрудник, который всегда замедляет работу, спрашивая, почему.

Но когда ты не можешь передумать, ты умираешь. Когда-то Sears считалась несокрушимой, пока ее не взяла на себя Wal-Mart. Sears не смог увидеть изменения мира. Приспособиться к изменениям невероятно сложно, когда они вступают в противоречие с тем, что принесло такой большой успех. Как метко заметил Эптон Синклер, «трудно заставить человека что-то понять, если его зарплата зависит от того, что он этого не понимает». Wal-Mart не смогла увидеть изменения в мире и теперь подвергается нападкам со стороны Amazon.

Если мы так и не научимся разбирать что-то на части, проверять предположения и реконструировать это, мы в конечном итоге окажемся в ловушке того, что говорят нам другие люди, — в ловушке того, как все делалось всегда. Когда окружающая среда меняется, мы просто продолжаем, как если бы все было по-прежнему.

Рассуждения о первых принципах прорезают догму и снимают шоры. Мы можем видеть мир таким, какой он есть, и видеть, что возможно.

Когда дело доходит до этого, все, что не является законом природы, является просто общим верованием. Деньги — это общее убеждение. Так и граница. Как и биткойны. Список можно продолжить.

Некоторые из нас, естественно, скептически относятся к тому, что нам говорят. Возможно, это не совпадает с нашим опытом. Может быть, это что-то, что раньше было правдой, но уже не так. А может быть, мы просто по-разному думаем о чем-то.

«Понимать — значит знать, что делать».

— Витгенштейн

Методы установления первых принципов

Существует много способов установить первые принципы. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Сократовские вопросы

Сократовские вопросы можно использовать для установления первых принципов посредством строгого анализа. Это дисциплинированный процесс вопросов, используемый для установления истины, выявления лежащих в основе предположений и отделения знания от невежества. Ключевое различие между сократовскими вопросами и обычными дискуссиями состоит в том, что первые стремятся систематически вывести первые принципы. Сократовские вопросы обычно следуют следующему процессу:

1. Прояснение вашего мышления и объяснение происхождения ваших идей (Почему я так думаю? Что именно я думаю?)
2. Сомнительные предположения (Откуда я знаю, что это правда? Что, если бы я думал наоборот?)
3. Поиск доказательств (Как я могу подтвердить это? Каковы источники?)
4. Рассмотрение альтернативных точек зрения (Что могут подумать другие? Откуда мне знать, что я прав?)
5. Изучение последствий и последствий (Что, если я ошибаюсь? Каковы последствия, если я ошибаюсь?)
6. Вопросы к первоначальным вопросам (Почему я так подумал? Был ли я прав? Какие выводы я могу сделать из процесса рассуждений?)

Этот процесс не позволяет вам полагаться на свою интуицию и ограничивает сильные эмоциональные реакции. Этот процесс поможет вам построить что-то долговечное.

«Потому что я так сказал» или «Пять почему»

Дети инстинктивно мыслят в соответствии с первыми принципами. Так же, как и мы, они хотят понять , что происходит в мире. Для этого они интуитивно пробиваются сквозь туман с помощью игры, которую некоторые родители ненавидят.

«Почему?»

«Почему?»

«Почему?»

Вот пример, который неоднократно повторялся у меня дома:

«Пора чистить зубы и готовиться ко сну».

«Почему?»

«Потому что нам нужно заботиться о своем теле, а значит, нам нужен сон».

«Зачем нам нужен сон?»

«Потому что мы бы умерли, если бы никогда не спали».

«Почему это заставит нас умереть?»

«Не знаю; пойдем посмотрим».

Дети просто пытаются понять, почему взрослые что-то говорят или почему они хотят, чтобы они что-то сделали.

В первый раз, когда ваш ребенок играет в эту игру, она кажется милой, но для большинства учителей и родителей она со временем начинает раздражать. Тогда ответ становится тем, что моя мама говорила мне: «Потому что я так сказала!» (Люблю тебя, мама.)

Конечно, я не всегда так терпелива с детьми. Например, я раздражаюсь, когда мы опаздываем в школу, или когда мы в пути уже 12 часов, или я слишком много пытаюсь уложиться в отведенное нам время. Тем не менее, я стараюсь никогда не говорить: «Потому что я так сказал».

Люди ненавидят ответ «потому что я так сказал» по двум причинам, обе из которых проявляются и в корпоративном мире. Первая причина, по которой мы ненавидим игру, заключается в том, что мы чувствуем, что она нас замедляет. Мы знаем, чего хотим достичь, и этот ответ создает ненужное торможение. Вторая причина, по которой мы ненавидим эту игру, заключается в том, что после одного или двух вопросов мы часто теряемся. Мы на самом деле не знаем, почему. Столкнувшись с собственным невежеством, мы прибегаем к самообороне.

Я помню, как на собраниях спрашивал людей, почему мы делаем что-то именно так или почему они думают, что это правда. Поначалу к такому подходу относились с умеренной терпимостью. Однако после трех «почему» вы часто оказываетесь на другом конце какой-то версии «мы можем отключить это».

Можете ли вы представить, как это будет происходить с Илоном Маском? Ричард Фейнман? Чарли Мангер? Маск построил бы бизнес на миллиард долларов, чтобы доказать, что вы ошибаетесь, Фейнман решил бы, что вы идиот, а Мангер получил бы прибыль, основанную на вашей неспособности продумать проблему.

«Наука — это способ мышления в гораздо большей степени, чем совокупность знаний».

— Карл Саган

Примеры первых принципов в действии

Чтобы лучше понять, как работают рассуждения на основе первых принципов, давайте рассмотрим четыре примера.

Элон Маск и SpaceX

Возможно, никто не воплощает в жизнь принципы первых принципов лучше, чем Илон Маск. Он один из самых смелых предпринимателей, которых когда-либо видел мир. Мои дети (3-й и 2-й классы) называют его реальным Тони Старком, тем самым удобно предоставляя мне время, чтобы напомнить им, что к четвертому классу Маск читал Британскую энциклопедию, а не покемонов.

Что самое интересное в Маске, так это не то, что он думает, а то, как он думает:

Я думаю, что процесс мышления людей слишком связан условностями или аналогиями с предыдущим опытом. Редко когда люди пытаются что-то придумать, исходя из первых принципов. Они скажут: «Мы сделаем это, потому что так всегда делалось». Или они не будут этого делать, потому что: «Ну, никто никогда этого не делал, так что это не должно быть хорошо. Но это просто нелепый способ думать. Вы должны строить рассуждения с нуля — «из первых принципов» — это фраза, которая используется в физике. Вы смотрите на основы и строите свои рассуждения на их основе, а затем видите, есть ли у вас вывод, который работает или не работает, и он может отличаться или не отличаться от того, что люди делали в прошлом. ^[4]

Его подход к пониманию реальности заключается в том, чтобы начать с того, что истинно, а не с его интуиции. Проблема в том, что мы знаем не так много, как думаем, поэтому наша интуиция не очень хороша. Мы обманываем себя, думая, что знаем, что возможно, а что нет. Мысль Маска сильно отличается.

Маск начинает с чего-то, чего он хочет достичь, например, с постройки ракеты. Затем он начинает с первых принципов проблемы. Перебирая мысли Маска, Ларри Пейдж сказал в

интервью, «Какова физика этого? Сколько времени это займет? Сколько это будет стоить? Насколько дешевле я могу это сделать? Есть такой уровень инженерии и физики, который вам нужен, чтобы судить о том, что возможно и интересно. Илон необычен тем, что знает это, а также знает бизнес, организацию, лидерство и вопросы управления». ^[5]

Ракеты абсурдно дороги, и это проблема, потому что Маск хочет отправить людей на Марс. А чтобы отправить людей на Марс, нужны более дешевые ракеты. Поэтому он спросил себя: «Из чего сделана ракета? Алюминиевые сплавы аэрокосмического класса, а также немного титана, меди и углеродного волокна. И… какова стоимость этих материалов на товарном рынке? Выяснилось, что стоимость материалов для ракеты составляла около двух процентов от обычной цены». ^[6]

Почему же тогда так дорого отправить ракету в космос? Маск, печально известный самоучка со степенями как в экономике, так и в физике, буквально выучил ракетостроение. Он полагал, что единственная причина, по которой запуск ракеты в космос стоит так дорого, заключается в том, что люди застряли в мышлении, которое не соответствует основным принципам. После этого Маск решил создать SpaceX и посмотреть, сможет ли он сам создавать ракеты с нуля.

В интервью Кевину Роузу Маск резюмировал свой подход:

Я думаю, важно рассуждать исходя из первых принципов, а не по аналогии. Итак, наш обычный образ жизни — рассуждать по аналогии. Мы делаем это, потому что это похоже на то, что уже было сделано, или на то, что делают другие люди… с небольшими итерациями по теме. И… умственно легче рассуждать по аналогии, чем исходя из первых принципов. Первые принципы — это своего рода физический взгляд на мир, и на самом деле это означает, что вы… сводите все к самым фундаментальным истинам и говорите: «Хорошо, в чем мы уверены?» … а затем рассуждать оттуда. Это требует гораздо больше умственной энергии. ^[7]

Маск привел пример того, как Space X использует первые принципы для внедрения инноваций по низким ценам: они всегда будут, потому что так было в прошлом. … Ну, нет, это довольно глупо… Потому что, если вы примените это рассуждение к чему-то новому, то вы никогда не сможете добраться до этого нового…. вы не можете сказать, … «о, никто не хочет машину, потому что лошади великолепны, и мы к ним привыкли, и они могут есть траву, и повсюду много травы и … нет бензина, который можно купить… ».

Затем он приводит увлекательный пример с батарейными блоками:

… они сказали бы: «исторически это стоит 600 долларов за киловатт-час. Так что в будущем вряд ли будет лучше. … Итак, первыми принципами будут … какие материальные составляющие батарей? Какова спотовая рыночная стоимость материальных составляющих? … В нем есть кобальт, никель, алюминий, углерод и несколько полимеров для разделения, а также стальная банка. Итак, разбейте это на материальную основу; если бы мы купили это на Лондонской бирже металлов, сколько бы стоила каждая из этих вещей? О, господи, это… 80 долларов за киловатт-час. Итак, очевидно, вам просто нужно придумать умные способы взять эти материалы и объединить их в форму аккумуляторной батареи, и вы можете получить батареи, которые намного, намного дешевле, чем кто-либо думает.

BuzzFeed

Изучив психологию виральности, Джона Перетти основал BuzzFeed в 2006 году. Сайт быстро стал одним из самых популярных в Интернете с сотнями сотрудников и значительным доходом.

Перетти рано понял первый принцип успешного веб-сайта: широкое распространение. Вместо того, чтобы публиковать статьи, которые люди должны читать, BuzzFeed фокусируется на публикации тех статей, которые люди хотят читать. Это означает стремление получить максимальное количество акций в социальных сетях, чтобы передать распространение в руки читателей.

Перетти осознал основные принципы онлайн-популярности и использовал их для нового подхода к журналистике. Он также проигнорировал SEO, заявив: «Вместо того, чтобы создавать контент, который нравится роботам, гораздо приятнее создавать контент, которым люди хотят делиться». ^[8] К сожалению для нас, мы публикуем много видео с котиками.

Распространенный афоризм в области вирусного маркетинга: «Контент может быть королем, но дистрибуция — королева, и она носит штаны» (или «и у нее есть драконы»; выберите свою метафору). Подход BuzzFeed, основанный на распределении, основан на навязчивых измерениях с использованием A/B-тестирования и аналитики.

Джон Стейнберг, президент BuzzFeed, объясняет основные принципы виральности:

Будьте краткими. Убедитесь, что в истории есть человеческий аспект. Дайте людям возможность участвовать. И пусть реагируют. Люди не должны чувствовать себя неловко, рассказывая об этом. Он должен чувствовать себя подлинным. Изображения и списки работают. Заголовок должен быть убедительным и прямым.

Дерек Сиверс и CD Baby

Когда Сиверс основал свою компанию CD Baby, он свел концепцию к основным принципам. Сиверс спросил: Что нужно для успешного бизнеса? Его ответом были довольные клиенты.

Вместо того, чтобы сосредоточиться на привлечении инвесторов или больших офисах, модных системах или большом количестве персонала, Сиверс сосредоточился на том, чтобы сделать каждого из своих клиентов счастливым. Примером этого является его знаменитое электронное письмо с подтверждением заказа, часть которого гласит:

.

Ваш компакт-диск аккуратно взят с полок CD Baby с помощью стерилизованных незагрязненных перчаток и помещен на атласную подушку. Команда из 50 сотрудников проверила ваш компакт-диск и отполировала его, чтобы убедиться, что он находится в наилучшем состоянии перед отправкой по почте. Наш специалист по упаковке из Японии зажег свечу, и толпа погрузилась в тишину, когда он положил ваш компакт-диск в самую золотую коробку, какую только можно купить за деньги.

Игнорируя ненужные детали, из-за которых многие предприятия тратят большие суммы денег и времени, Сиверс смог быстро увеличить ежемесячный доход компании до 4 миллионов долларов. В Anything You Want, Сиверс написал:

Отсутствие финансирования было для меня огромным преимуществом.
Через год после того, как я запустил CD Baby, случился бум доткомов. Любому, у кого было немного горячего воздуха и расплывчатый план, инвесторы давали миллионы долларов. Это было смешно. …
Даже годы спустя столы были просто деревянными досками на шлакоблоках из хозяйственного магазина. Я сам делал офисные компьютеры из деталей. Мои хорошо обеспеченные друзья потратили бы 100 000 долларов, чтобы купить что-то, что я сделал сам за 1000 долларов. Они сделали это, заявив: «Нам нужно самое лучшее», но это ничего не улучшило для их клиентов. …
Это нелогично, но способ развития вашего бизнеса — это полностью сосредоточиться на существующих клиентах. Просто потрясите их, и они расскажут всем.

Чтобы выжить как бизнес, вы должны хорошо относиться к своим клиентам. И все же так немногие из нас овладевают этим принципом.

Применение первых принципов в повседневной жизни

У большинства из нас нет проблем с мыслью о том, чего мы хотим достичь в жизни, по крайней мере, в молодости. Мы полны больших мечтаний, больших идей и безграничной энергии. Проблема в том, что мы позволяем другим говорить нам, что возможно, не только когда речь идет о наших мечтах, но и о том, как мы их реализуем. И когда мы позволяем другим людям говорить нам, что возможно или как лучше всего сделать что-то, мы передаем свое мышление кому-то другому.

Настоящая сила мышления, основанного на первых принципах, заключается в переходе от постепенного улучшения к возможностям. Позволить другим думать за нас означает, что мы используем их аналогии, их условности и их возможности. Это означает, что мы унаследовали мир, соответствующий тому, что они думают. Это пошаговое мышление.

Когда мы берем то, что уже существует, и улучшаем это, мы оказываемся в тени других. Только когда мы делаем шаг назад, спрашиваем себя, что возможно, и отбрасываем ошибочные аналогии, мы видим, что возможно. Аналогии полезны; они облегчают обсуждение сложных проблем и улучшают понимание. Однако их использование не обходится без затрат. Они ограничивают наши убеждения о том, что возможно, и позволяют людям спорить, даже не раскрывая нашего (ошибочного) мышления. Аналогии побуждают нас видеть проблему так, как ее видит кто-то другой.

Пропасть между тем, что люди видят в настоящее время, потому что их мышление сформировано кем-то другим, и тем, что физически возможно, заполняется людьми, которые используют первые принципы для решения проблем.

Мышление, основанное на первых принципах, убирает беспорядок из того, что мы себе говорили, и позволяет нам строить заново с нуля. Конечно, это много работы, но именно поэтому так мало людей готовы этим заниматься. Именно поэтому вознаграждение за заполнение пропасти между возможными и постепенными улучшениями имеет тенденцию быть нелинейным.

Давайте рассмотрим несколько ограничивающих убеждений, которые мы себе внушаем.

«У меня плохая память». ^[10]
Память у людей намного лучше, чем они думают. Сказать, что у вас плохая память, — это просто удобный предлог, чтобы позволить вам забыть. Подход, основанный на первых принципах, означает вопрос о том, сколько информации мы можем физически хранить в уме. Ответ: «Намного больше, чем вы думаете». Теперь, когда мы знаем, что в наш мозг можно вложить больше, мы можем переформулировать проблему и найти наиболее оптимальный способ хранения информации в нашем мозгу.

«Там слишком много информации».
Многие профессиональные инвесторы читают Фарнам-стрит. Когда я встречаю этих людей и спрашиваю, как они потребляют информацию, они обычно попадают в одну из двух категорий. Различия между ними касаются всех нас. Инвестор первого типа говорит, что у него слишком много информации для потребления. Они целыми днями читают каждый пресс-релиз, статью и блоггера, комментирующего занимаемую ими позицию. Они задаются вопросом, чего им не хватает. Инвестор второго типа осознает, что чтение всего подряд неустойчиво и вызывает стресс, и делает его склонным к переоценке информации, на которую он потратил много времени. Вместо этого эти инвесторы стремятся понять переменные, которые повлияют на их инвестиции. Хотя их могут быть сотни, обычно есть от трех до пяти переменных, которые действительно влияют на ситуацию. Инвесторы не должны читать все; они просто обращают внимание на эти переменные.

«Все хорошие идеи приняты».
Обычно люди ограничивают возможности, говоря себе, что все хорошие идеи уже приняты. Тем не менее, люди говорят это сотни лет — буквально — и компании продолжают создавать и конкурировать с различными идеями, вариациями и стратегиями.

«Нам нужно двигаться первыми».
Я слышал это в залах заседаний в течение многих лет. Ответ не такой черно-белый, как это утверждение. iPhone не был первым, он был лучше. Microsoft не была первой, кто начал продавать операционные системы; у него просто была лучшая бизнес-модель. Существует множество фактов, свидетельствующих о том, что первопроходцы в бизнесе чаще терпят неудачу, чем опоздавшие. Тем не менее, этот миф о необходимости двигаться первым продолжает существовать.

Иногда ранняя пташка получает червя, а иногда первая мышь погибает. Вы должны разбить каждую ситуацию на составные части и посмотреть, что возможно. Это работа мышления из первых принципов.

«Я не могу этого сделать; это никогда не делалось раньше».
Такие люди, как Илон Маск, постоянно делают то, чего раньше никогда не делали. Этот тип мышления аналогичен взгляду на историю и строительству, скажем, защитной стены на основе самого сильного наводнения, которое произошло раньше. Лучше всего посмотреть на то, что может произойти, и спланировать это.

«Что касается методов, то их может быть миллион, а вот принципов мало. Человек, постигший принципы, может успешно выбирать свои собственные методы. У человека, который пробует методы, игнорируя принципы, обязательно будут проблемы».

— Harrington Emerson

Заключение

Мысли других заключают нас в тюрьму, если мы не думаем сами.

Рассуждения, основанные на первых принципах, позволяют нам выйти за пределы истории и общепринятых представлений и увидеть, что возможно. Когда вы действительно понимаете принципы работы, вы можете решить, имеют ли смысл существующие методы. Часто нет.

Рассуждения на основе первых принципов полезны, когда вы (1) делаете что-то впервые, (2) имеете дело со сложностью и (3) пытаетесь понять ситуацию, с которой у вас возникли проблемы. Во всех этих областях ваше мышление улучшается, когда вы перестаете делать предположения и перестаете позволять другим формулировать проблему за вас.

Аналогии не заменят понимания. Хотя вашему мозгу легче рассуждать по аналогии, вы с большей вероятностью найдете лучшие ответы, если будете рассуждать на основе первых принципов. Это то, что делает его одним из лучших источников творческого мышления. Мышление в соответствии с первыми принципами позволяет вам адаптироваться к изменяющейся среде, справляться с реальностью и использовать возможности, которые другие не видят.

Многие люди ошибочно полагают, что творчество — это то, с чем рождаются лишь некоторые из нас, и либо оно у нас есть, либо его нет. К счастью, есть достаточно доказательств того, что это не так. ^[11] Мы все рождаемся довольно творческими, но в годы нашего становления это может быть выбито из нас занятыми родителями и учителями. Став взрослыми, мы полагаемся на условности и на то, что нам говорят, потому что это проще, чем разбивать вещи на основные принципы и думать самостоятельно. Продумывание первых принципов — это способ снять шоры. Многие вещи внезапно кажутся более возможными.

«Я думаю, что большинство людей могут узнать намного больше, чем они думают, — говорит Маск. «Они недооценивают себя, даже не пытаясь. Небольшой совет: важно рассматривать знания как некое смысловое дерево — убедитесь, что вы понимаете фундаментальные принципы, т. е. ствол и большие ветви, прежде чем переходить к листьям/деталям, иначе там нечего на них висеть. на.»

Конец Примечания

^[1] Аристотель, Физика 184a10–21

^[2] Аристотель, Метафизика 1013a14-15

^[3] https://waitbutwhy. com/2015/11/the-cook-and-the-chef-musks-secret-sauce.html

^[4] Элон Маск, цитата Тима Урбана в «Повар и шеф-повар: секретный соус Маска», «Подождите, но почему» ] Вэнс, Эшли. Илон Маск: Tesla, SpaceX и поиски фантастического будущего (стр. 354)

^[6] https://www.wired.com/2012/10/ff-elon-musk-qa/ все/

^[7] https://www.youtube.com/watch?v=L-s_3b5fRd8

^[8] Дэвид Роуэн, «Как BuzzFeed научился делиться информацией в социальных сетях, чтобы стать медиа-гигантом новой эры, Wired.com. 2 января 2014 г. https://www.wired.co.uk/article/buzzfeed

^[9] Что имел в виду Илон Маск, когда сказал: «Я думаю, важно рассуждать исходя из первых принципов, а не по аналогии?»

^[10] https://www.scientificamerican.com/article/new-estimate-boosts-the-human-brain-s-memory-capacity-10-fold/

^[11] Точка останова и дальше: освоение будущего сегодня, Джордж Лэнд

^[12] Я Илон Маск, генеральный директор / технический директор ракетной компании, AMA!

Принципы мультимедийного обучения — Центр преподавания и обучения

Основополагающая книга Ричарда Майера Мультимедийное обучение подробно описывает его обширные исследования того, как эффективно структурировать мультимедийные материалы для максимально эффективного обучения. Опираясь на многочисленные эксперименты, он сводит свои выводы к 12 принципам, которые (частично) составляют то, что он называет «когнитивной теорией мультимедийного обучения». Эта теория и ее принципы обеспечивают руководство по созданию эффективных мультимедийных презентаций для обучения.

В этой статье представлены основы когнитивной психологии, на которых построены принципы Майера, а затем резюмируется каждый принцип. Давайте начнем с обсуждения предположений Майера о том, как люди учатся.

Обработка информации

Когнитивная теория мультимедийного обучения Майера делает три предположения о том, как люди обрабатывают информацию: предположение о двухканальности, предположение об ограниченной емкости и предположение об активной обработке.

Двухканальное предположение

Согласно Майеру (2009), предположение о двухканальности диктует, что «люди обладают отдельными каналами для обработки визуальной и слуховой информации» (стр. 63). Первый — зрительно-изобразительный канал, обрабатывающий изображения, видимые глазами (включая слова, отображаемые на экране). Другой канал — это слухо-вербальный канал, который обрабатывает произносимые слова.

Предположение об ограниченных возможностях

Предположение об ограниченных возможностях предполагает, что у людей есть жесткие ограничения на количество информации, которую они могут обрабатывать в любой момент. Это, вероятно, интуитивно понятно каждому, кто сидел в спорт-баре и пытался смотреть несколько игр одновременно или пытался слушать новости во время разговора.

Хотя это трудно определить, Майер предполагает, что большинство людей могут удерживать от пяти до семи «фрагментов» информации в рабочей памяти в определенный момент времени (стр. 67). Он также указывает, что люди, находящиеся на более высоком уровне этого диапазона, могут иметь более сильные метакогнитивные стратегии, которые позволяют им более эффективно управлять своими ограниченными когнитивными ресурсами.

Предположение об активной обработке

Предположение об активной обработке утверждает, что люди не учатся, просто пассивно поглощая информацию. Вместо этого им необходимо участвовать в активных когнитивных процессах, а именно в выявлении и выборе соответствующего материала, организации его в визуальные и/или вербальные модели и интеграции этих новых моделей с предшествующими знаниями (стр. 70). Когнитивная теория мультимедийного обучения принципиально выступает против подхода «передачи знаний» к обучению в пользу модели «конструирования знаний», ориентированной на студента. Учащиеся, утверждает он, — это не «пустые сосуды», ожидающие наполнения информацией, а вместо этого должны работать над синтезом слов и изображений в осмысленную информацию, которая хранится в долговременной памяти.

Теория когнитивной нагрузки

Когнитивная теория мультимедийного обучения Майера также в значительной степени опирается на теорию когнитивной нагрузки . Хотя мы обсуждаем это более подробно в другом месте, основная предпосылка заключается в том, что информация, с которой мы сталкиваемся во время обучения, приводит к одному из трех различных типов обработки в мозгу.

Посторонняя нагрузка (также известная как «посторонняя обработка») относится к напрасной когнитивной нагрузке на материал или детали, которые не поддерживают результаты обучения. Преподаватели могут свести к минимуму лишнюю нагрузку, сосредоточившись на основном материале и избегая всего, что может отвлечь учащихся (например, ненужные анимации или ненужная информация).

Внутренняя нагрузка (также известная как «основная обработка») относится к когнитивным усилиям, необходимым для представления материала в рабочей памяти, и основывается на сложности или сложности, присущих учебным материалам. Преподаватели должны стремиться управлять внутренней нагрузкой, разбивая свои материалы на части и заранее определяя технические термины.

По-немецки нагрузка (также известная как «генеративная обработка») — это усилия, необходимые учащимся для фактического понимания материала, на которые сильно влияет их мотивация. Преподаватели должны оптимизировать уместную нагрузку, соответствующим образом структурируя учебный материал и распределяя материал.

В некотором смысле мы можем рассматривать теорию когнитивной нагрузки как расширение предположения об ограниченных возможностях. Учитывая, что у нас ограниченная способность обрабатывать информацию в режиме реального времени, инструкторы должны стремиться создавать мультимедиа, которые управляют внутренней нагрузкой, оптимизируют уместную нагрузку и минимизируют постороннюю нагрузку, чтобы обеспечить максимальное хранение в долговременной памяти. Таким образом, хотя принципы Майера дают представление о том, как эффективно создавать мультимедийные сообщения для обучения, каждый из них также соответствует передовой практике управления когнитивной нагрузкой.

Короче говоря, когнитивная теория мультимедийного обучения предполагает, что человеческий разум представляет собой двухканальную систему активной обработки с ограниченной емкостью, и что докладчики должны создавать мультимедийные сообщения для управления всеми тремя типами когнитивной нагрузки соответствующим образом. Майер придерживается конструктивистского взгляда на обучение, согласно которому мультимедиа — это не просто системы доставки информации, а скорее когнитивные средства для построения знаний (стр. 14).

Принципы мультимедийного обучения

Теперь, когда мы заложили основы когнитивной психологии, давайте перейдем к обобщению каждого принципа.

Принципы минимизации посторонней нагрузки

Принцип согласованности

«Люди лучше учатся, когда посторонний материал исключается, а не включается». (стр. 89)

Принцип согласованности заключается в минимизации посторонней обработки. Преподаватели не должны включать в свои мультимедийные сообщения информацию, которая не будет оцениваться, предназначена просто для «оживления» презентации или отвлекает от целей обучения в целом.

Mayer также предостерегает от включения соблазнительные детали (интересный, но не относящийся к делу материал, который докладчик может включить, чтобы повторно привлечь аудиторию или вызвать эмоциональную реакцию), которые аудитория часто запоминает лучше, чем предполагаемое основное сообщение (стр. 97). Учитывая, что обучение является активным процессом, эти посторонние детали могут мешать учащимся создавать ментальные модели для представления материала.

Для соблюдения этого принципа:

• Включайте только графику, текст и повествование, которые поддерживают цели обучения (т. е. не используйте декоративные изображения или дополнительные материалы).
• Не использовать фоновую музыку.
• Используйте простые изображения (в отличие от реалистичных или детализированных изображений).

Принцип сигнализации

«Люди учатся лучше, когда добавляются сигналы, подчеркивающие организацию основного материала». (стр. 108)

В частности, когда на экране отображается несколько фрагментов информации, учащиеся должны знать, на что обращать внимание, где они находятся в презентации и как интегрировать информацию для построения своих собственных ментальных моделей. Соответственно, принцип сигнализации рекомендует преподавателям добавлять подсказки, которые направляют внимание учащихся на существенный материал. Майер осторожно указывает, что с этим можно переусердствовать, поэтому докладчикам следует использовать сигналы экономно.

Для реализации этого принципа:

• Используйте стрелки, выделение и другие сигналы, чтобы привлечь внимание к важной информации.
• Включите расширенный органайзер (содержимое, представляющее организационную структуру мультимедийной презентации) и обращайтесь к нему при переходе к новому разделу.

Принцип избыточности

«Люди лучше учатся на графике и повествовании, чем на некоторой графике, повествовании и печатном тексте». (стр. 118)

Многие мультимедийные презентации включают в себя сочетание произносимых слов, графики и текста на экране. Однако принцип избыточности предполагает, что мультимедийные сообщения наиболее эффективны, когда учащиеся сталкиваются только с произнесенными словами и графикой. Когда инструкторы включают текст на экран, они рискуют перегрузить визуальные каналы своих учеников как изображениями, так и словами, и непреднамеренно направить свои когнитивные процессы на устранение различий между произносимым текстом и печатным текстом.

Для соблюдения этого принципа:

• При проведении презентации с комментарием используйте либо графику, либо текст, но не то и другое вместе.
• Сведите к минимуму использование текста во время презентации с комментарием.

Принцип пространственной смежности

«Учащиеся лучше учатся, когда соответствующие слова и изображения расположены рядом, а не далеко друг от друга на странице или экране». (стр. 135)

Специфика принципа пространственной смежности может быть несколько более интуитивной, чем другие принципы Майера. Короче говоря, инструкторы должны размещать текст (например, метки или подписи) рядом с графикой, которую они описывают. Если они это сделают, то сведут к минимуму когнитивные усилия, которые учащиеся должны затратить, чтобы сами согласовать значение текста и изображений. Таким образом, вместо того, чтобы сканировать экран для установления таких связей, учащиеся могут посвятить свои познавательные усилия интеграции и установлению связей.

Для реализации этого принципа:

• Поместите текст в непосредственной близости от графики, на которую он ссылается.
• Предоставляйте обратную связь рядом с вопросами или ответами, к которым она относится.
• Отображение направлений на том же экране, что и действие.
• Попросите людей прочитать любой текст, прежде чем начать анимированную графику.

Принцип временной смежности

«Учащиеся лучше учатся, когда соответствующие слова и изображения предъявляются одновременно, а не последовательно». (стр. 153)

Чтобы максимизировать обучение, принцип временной непрерывности диктует, что повествование и анимация должны воспроизводиться одновременно. Например, учащиеся не должны слышать о каком-то процессе, а потом смотреть его анимацию; вместо этого инструкторы должны синхронизировать повествование с анимацией.

Для реализации этого принципа:

• Время повествования должно подыгрывать анимации.

Принципы управления собственной нагрузкой

Принцип сегментации

«Люди лучше учатся, когда мультимедийное сообщение представлено в виде сегментов, заданных пользователем, а не в виде непрерывной единицы». (стр. 175)

Эксперименты Майера включали представление асинхронных мультимедийных сообщений испытуемым (сообщения, которые в основном были сосредоточены на описании процессов, таких как образование молнии). Он определил, что когда учащиеся имели возможность контролировать темп урока, они лучше справлялись с тестами на запоминание и перенос. Таким образом, принцип сегментации имеет два следствия: (а) пользователи должны контролировать темп мультимедийного урока, и (б) инструкторы должны соответствующим образом распределять материал, чтобы обеспечить адекватную обработку каждого слайда или экрана.

Для реализации этого принципа:

• Разрешить пользователям управлять темпом урока, например, с помощью регуляторов скорости или кнопок «Далее».
• Разбивайте длинные сегменты материала на более мелкие части.

Принцип предварительного обучения

«Люди лучше усваивают мультимедийное сообщение, когда знают названия и характеристики основных понятий». (стр. 189)

Необходимость управления существенной (или внутренней) нагрузкой предполагает, что начинающие учащиеся легко могут быть перегружены количеством или сложностью информации в мультимедийном сообщении. Соответственно принцип предварительного обучения рекомендует преподавателям определить ключевые термины или понятия, прежде чем углубляться в описания процессов. В противном случае учащиеся застрянут, пытаясь изучить составные части процесса, одновременно пытаясь построить мысленную модель самого процесса, что может помешать обучению. По сути, предварительная подготовка заключается в том, чтобы помочь учащимся сформировать необходимые предварительные знания перед началом мультимедийного урока.

В соответствии с этим принципом:

• Определите ключевые термины (такие как имена, определения, местонахождение и характеристики) до начала презентации, основанной на процессе, либо в отдельной презентации, раздаточном материале или подобном материале.
• Убедитесь, что люди знают, как использовать инструмент (например, Excel), прежде чем предлагать им выполнять в нем обучающие действия.

Принцип модальности

«Люди учатся глубже на картинках и произносимых словах, чем на картинках и печатных словах». (стр. 200)

Предположения о двухканальности и ограниченной пропускной способности частично приводят к принципу модальности, который рекомендует преподавателям использовать повествование вместо текста на экране при наличии изображений. Если мультимедийные сообщения содержат изображения и текст на экране, их комбинация может перегрузить зрительные каналы учащихся. Вместо этого инструкторы должны только произносить слова (а не отображать их на экране), что распределяет нагрузку как по визуальным, так и по вербальным каналам (также известное как «разгрузка модальности»; стр. 204).

В соответствии с этим принципом:

• Во время закадровой презентации с графикой избегайте использования текста на экране, если только он:
  • Список ключевых шагов
  • Указывает направления
  • Предоставляет ссылки
  • Предоставляет важную информацию тем, для кого английский язык не является родным

Принципы оптимизации немецкой нагрузки

Мультимедийный принцип

«Люди лучше учатся на словах и картинках, чем на одних только словах». (стр. 223)

Можно утверждать, что мультимедийный принцип является отправной точкой для всех остальных принципов, учитывая, что он показывает, что учащиеся лучше справляются со словами и картинками, а не просто со словами. Учитывая, что мультимедийные презентации могут быть или не быть озвучены, важно подчеркнуть, что «слова» в этом случае должны быть либо напечатаны, либо произнесены, но не и то, и другое (в соответствии с другими принципами мультимедиа). Эффективное использование изображений и слов вместе способствует генеративной обработке.

Для реализации этого принципа:

• Включите изображения для иллюстрации ключевых моментов.
• Убедитесь, что все изображения усиливают или уточняют смысл (а не являются чисто декоративными).
• Предпочтение статическим изображениям анимации (за некоторыми исключениями).

Принцип персонализации

«Люди лучше учатся на мультимедийных презентациях, когда слова написаны в разговорном, а не формальном стиле». (стр. 242)

В соответствии с принципом персонализации более спокойный тон на онлайн-классе может положительно повлиять на обучение. Таким образом, инструкторы должны избегать жесткого академического языка и вместо этого использовать более доступный разговорный язык. Постарайтесь представить презентацию как беседу один на один с каждым студентом. Неформальный язык имеет эффект создания социальных сигналов в рамках презентации, которые «инициируют активацию социальной реакции у учащегося, например, стремление попытаться понять смысл того, что говорит говорящий» (стр. 247).

Для реализации этого принципа:

• Используйте сокращения.
• Используйте первое и второе лицо («я», «вы», «мы», «наш» и т. д.).
• Если вы используете сценарий, попробуйте создать импровизированное представление.
• Используйте вежливую речь («пожалуйста», «может быть», «давайте» и т. д.).

Принцип голоса

«Люди лучше учатся, когда повествование ведется человеческим голосом, а не машинным». (стр. 242)

Голосовой принцип, пожалуй, самый странный из всей группы, но он все же заслуживает упоминания, особенно учитывая скорость, с которой развиваются технологии. Этот принцип предполагает, что повествование лучше делает человек, чем компьютер. Майер подчеркивает, что исследование этого принципа пока еще носит предварительный характер.

Для соблюдения этого принципа:

• Включите повествование, которое исполняет человек, а не компьютер.

Принцип изображения

«Люди не обязательно лучше учатся, когда на экран добавляется изображение говорящего». (стр. 242)

Принцип изображения — единственный мультимедийный принцип, формулировка которого не является утвердительной. В нем говорится, что включение изображения «говорящей головы» инструктора во время мультимедийной презентации не обязательно улучшить результаты обучения. Как и в случае с принципом голоса, Майер осторожно указывает, что исследование принципа изображения все еще находится на предварительной стадии. Тем не менее, первые результаты показывают, что вы не обязательно добавляете ценности, показывая свое лицо во время презентации с комментарием.

В соответствии с этим принципом:

• Избегайте включения собственного видео во время асинхронной мультимедийной презентации, содержащей изображения и слова.
• Рассмотрите возможность включения своего лица, когда:
  • Нет ни слов, ни картинок.
  • Вы хотите установить инструкторское или социальное присутствие.

Граничные условия

Майер тщательно устанавливает «граничные условия» для своих мультимедийных принципов — ситуаций, в которых эти принципы могут применяться не столь строго. Например, что касается принципа сегментации (который советует дизайнерам мультимедиа разбивать материалы на части и позволять пользователям контролировать темп), исследование Майера показало, что его влияние может быть не таким сильным, когда материал простой, когда материал идет медленно, или когда учащиеся имеют опыт работы с материалом.

Хотя у каждого принципа есть свой собственный набор этих условий (о которых мы рекомендуем вам прочитать в книге Майера, если вам интересно), есть по крайней мере одна квалификация высокого уровня, о которой стоит упомянуть. Майер предлагает всеобъемлющий принцип индивидуальных различий , который предполагает, что «некоторые из двенадцати принципов проектирования, рассмотренных в этой книге, могут помочь учащимся с низким опытом, но не помочь учащимся с большим опытом» (стр. 271–272). Это убедительно говорит о роли предварительных знаний в мультимедийном обучении — более того, в обучении в целом. Майер, по сути, утверждает, что «предыдущие знания — это единственное наиболее важное индивидуальное отличие в педагогическом дизайне. Если бы вы могли знать об учащемся только одну вещь, вы бы захотели узнать его предшествующие знания в предметной области» (стр. 19).3).

Вам может быть интересно, к какому типу средств массовой информации обращается Майер в своем исследовании. Хотя в основном его эксперименты включали асинхронно созданные мультимедийные презентации (то есть не было живых лекций), они были представлены с помощью различных средств массовой информации. Соответственно, он считает, что эти принципы воплощают передовой опыт в различных средствах массовой информации:

Когнитивная теория мультимедийного обучения основана на представлении о построении знаний, согласно которому учащиеся активно строят мысленные представления, пытаясь осмыслить свой опыт. Вместо того, чтобы спрашивать, какое средство дает наилучшие результаты, мы могли бы спросить, какие методы обучения помогают учащемуся управлять когнитивной обработкой представленного материала. (стр. 231)

Имея в виду эти условия, важно суммировать условия, составляющие когнитивную теорию мультимедийного обучения:

• Принципы применимы к учащимся с низким уровнем знаний.
• Принципы применяются к мультимедийным сообщениям, описывающим процессы.
• Принципы не зависят от среды.

Заключение

Всеобъемлющий тезис Майера о том, что люди учатся лучше, когда вы используете изображения и слова вместе, может быть интуитивно понятным для многих преподавателей. Что может быть менее интуитивным, так это то, как максимизировать эффективность мультимедийных сообщений на основе специфики того, как люди обрабатывают информацию во время обучения. Теории Майера отвергают мультимедийное обучение как передача знаний (передача информации от инструктора к учащемуся) и усиление реакции (содействие запоминанию с помощью методов учений и практики). Вместо этого теория охватывает точку зрения конструирования знаний : «Мультимедийное обучение представляет собой осмысленную деятельность, в которой учащийся стремится построить связное мысленное представление из представленного материала» (стр. 17).

Основные выводы из этой статьи:

• Когда дело доходит до обучения, человеческий разум представляет собой двухканальную систему активной обработки с ограниченной емкостью.
• Преподаватели должны управлять основной обработкой своих учащихся, оптимизировать их генеративную обработку и минимизировать их постороннюю обработку посредством продуманного построения мультимедийных презентаций.
• Эти принципы наиболее применимы, когда мультимедийные сообщения описывают процессы и когда учащиеся неопытны.

Совершенно очевидно, что мультимедийные принципы Майера дают довольно много указаний по дизайну мультимедийных презентаций. Для удобства мы свели их в таблицу в отдельном документе, который вы можете скачать здесь.

Теория Майера согласуется с современными представлениями об эффективном обучении, которые придерживаются конструктивистской точки зрения: учащиеся учатся наиболее эффективно, когда им приходится создавать свои собственные структуры знаний и ментальные модели. Как говорит нам Майер, «педагогический дизайн включает в себя не только представление информации, но и представление ее таким образом, который побуждает учащихся участвовать в соответствующей когнитивной обработке» (стр.