Различные аспекты совершенствования форм, методов и средств обучения нашли отражение в трудах таких ученых как: С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.В. Давыдов, Л.В. Занков, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина и др. [24, 25, 28, 36, 88, 115, 176, 300]. В работах этих авторов проблема использования аудиовизуальных средств в учебном процессе прямо смыкается с вопросами эффективной организаций учения.
Теоретические и методические основы создания и применения аудиовизуальных средств в учебном процессе освещены в работах С.И. Архангельского, Н.И. Жинкина, Э.В. Иовича, Л.П. Прессмана [25, 107, 129, 238]. В этих исследованиях рассмотрены и проанализированы различные аспекты разработки и создания средств обучения, пути и методы организации познавательной деятельности с использованием средств обучения на общетеоретическом уровне.
Изучением вопросов использования средств обучения на уроках географии занимались и занимаются исследователи: Ю.Г. Барышева, М.Б. Вестицкий, В.П. Голов, В.А. Жучкевич, Р.А. Заездный, Н.К. Семакин и др. [54, 76, 77, 110, 112, 177, 271].
Необходимость использования аудиовизуальных средств в процессе обучения была подчеркнута С.И. Архангельским [24, 25]. Он указывал на их значение для моделирования природных явлений с целью более глубокого изучения выделяемых в них признаков; отмечал их важность для анализа и синтеза явлений; для организации наблюдения и внимания; для расширения обучающей деятельности преподавателя и повышения активности и самостоятельности обучаемых
Роль аудиовизуальных средств в дополнении и обогащении методов вербального, описательного изложения предмета отмечал И.И. Тихонов [304].
На особое значение аудиовизуальных средств в реализации дидактического принципа наглядности и повышения чувственного восприятия обучаемых сигналам внешней среды, обращает внимание М.И. Махмутов [195].
Применение аудиовизуальных средств, по словам В.Н. Попова, позволяет расширить рамки учебной аудитории, замедлить или ускорить течение времени в демонстрируемых процессах, сделать видимым то, что невозможно увидеть невооруженным глазом, воспроизвести уникальные взаимосвязи и непосредственно наблюдать опасные процессы и явления, имитировать любые ситуации [236]. Усвоение знаний при использовании визуальной информации происходит в среднем в 5-6 раз быстрее, чем при вербальном изложении. В работах С. Мадиган и М. Роуз показано, что успешность восприятия и запоминания визуальной информации определяется продолжительностью демонстрации наглядного материала и не зависит от длительности интервала между его показом, а усвоение вербального материала зависит как раз от последнего. Наиболее активным является зрительное восприятие. С помощью зрения воспринимается 60-80% информации. По данным ЮНЕСКО человек запоминает 15% звуковой, 25% экранной и 65% экранно-звуковой информации. По мнению специалистов фирмы SONY, степень запоминания учебной информации в случае устного изложения через З часа составляет 70%, через З дня - 10%, а при использовании различного аудиовизуального материала 85% и 65% соответственно [193].
Исследования ученых, связанных с процессом визуализации показывают его тесную связь с эвристическими процессами [50, 83, 323]. Причем, подчеркивается исключительная роль зрительной системы не только со стороны объема поставляемой ею информации (зрительная система доставляет человеку до 90% всей принимаемой информации) и её сенсорной доминантности, но и творческом мышлении вообще. «Восприятие – указывают Н.Б. Вергилес и В.П. Зинченко, - скорее похоже не на слепое копирование действительности, а на творческий процесс» [50, с. 26]. Отмечая активность зрительной системы в процессе мышления, Р.Л. Грегори пишет, что зрительное восприятие вовлекает многочисленные источники информации помимо тех, которые воспринимаются глазом. «В процессе восприятия, - по мнению автора, - как правило, включаются и знания об объекте, полученные из прошлого опыта, а опыт этот не ограничен зрением, он предполагает и другие ощущения: осязательные, вкусовые, обонятельные, слуховые, а возможно даже температурные и болевые. Восприятие предмета выходит за пределы опыта и становится воплощением знания и ожидания, без которых жизнь даже в простой форме невозможна» [83, с. 14-15]. Автор считает, что восприятие не определяется просто совокупностью стимулов, а скорее это динамический процесс наилучшей интерпретации имеющихся данных.
Некоторые также склонны рассматривать восприятие как активный поиск необходимой субъекту информации, «вылавливания» из бесконечного потока внешних воздействий тех постоянных их сочетаний, которые несут сведения об определенных свойствах реальных предметов и явлений, об объективных изменениях этих свойств. «Восприятие глаза, конечно, есть восприятие ума» – отмечает А.Я. Дудецкий [101, с. 106].
Таким образом, ученые приходят к единому мнению, что восприятие и мышление не существуют независимо друг от друга, а являются взаимообусловленными и взаимодополняющими феноменами [101].
В общей структуре целеполагающей деятельности человека, как известно, вычленяют три основных уровня: наглядно-действенный, чувственно-образный, интеллектуально-логический. Генетическое формирование их рассматривается как этап развития мысленной деятельности, однако в совокупности они «как бы надстраиваются друг над другом, вступают в диалектическое взаимодействие, обеспечивая целесообразное и адекватное отражение внешнего мира на основе его познания» [259]. Каждый этап (уровень) характеризуется определенной не сводимой к другим функцией. Наглядно-действенное мышление, являющееся непосредственной формой связи с действительностью на основе практики, обеспечивает адекватность мышления объекту. На уровне чувственно-образного мышления происходит обособление восприятия от реальной действительности в факт сознания, но в изоморфной ей форме образа. При этом образ даёт не только копию объективной действительности, а целостную модель проблемной ситуации, включающей и отношение к ней человека. Интеллектуально-логическое мышление обеспечивает проникновение в сущность явления. Причем, взаимодействие между уровнями мыслительной деятельности не носит «поэтапного» характера, а представляет сложно- функциональное целесообразное воздействие. Отмечая в этом взаимодействии важность чувственного познания, ряд авторов указывают, что этот этап - весьма важный аспект мыслительной деятельности - может рассматриваться как форма мышления [50, 83, 219, 259]. Под последним термином имеется в виду такая переработка материала, которая дает новое знание и обладает способностью предвидения. В структуре чувственно-образного мышления и его основе, по мнению Л.И.Новиковой, формируется отношение человека к действительности «как особый функционально-необходимый аспект целеполагающей мыслительной деятельности, не сводимый к другим ее функциям и формам» [219, с. 70]. Весьма важно, что это возможно только при условии, когда уже на уровне восприятия совершается активная творческая мыслительная деятельность по отбору поступающей извне информации [101].
Известно, что в процессе непосредственного восприятия, связанного с познанием действительности, всегда происходит ограничение разнообразия. То есть, с поступающей информацией происходит значительная редукция, в результате чего неизбежно образуется различие между первоначальным и ограниченным разнообразием. «В познании, - как пишет И. Земан, - действительность раздваивается: кое-что выбирается из разнообразия действительности, кое-что исключается, субъект создает себе модель объективной реальности, отличающуюся от первоначального разнообразия действительности…» [121, с. 48].
Как слуховые, так и зрительные восприятия при непосредственном восприятии неразрывно связаны с работой мозга. С помощью своих «дистантных» рецепторов человек получает объективный образ мира, но выделяет в нем те или иные стороны в зависимости от того, что он хочет знать о предмете или явлении. Рецепторы доставляют мозгу образ предмета, мозг в свою очередь руководит зрением и слухом, избирательно настраивает их на соответствующий лад. Этот процесс избирательного восприятия можно считать творческим актом, непосредственно связанным с мышлением. В отличие от звукозрительного ряда аудиовизуальных средств, компоненты действительности, обладающие как визуальной, так и аудиовизуальной характеристиками, образуют иерархические группировки, своего рода блоки, различные по значению и интенсивности уровней. Средства обучения при этом изменяют саму действительность: ученик воспринимает не мир реальных вещей, а изображение - плоскостное, ограниченное экраном, монитором. Зрительный ряд создается искусственно, с ним можно манипулировать, по-разному выстраивать и сочетать со словом, «изменять объективную логику в соответствии с задачами воздействия» [55, с. 39]. Кроме того, аудиовизуальные средства дают возможность манипулирования объективным временем, укорачивая и удлиняя в картинках время течения событий. Здесь оно определяется не объективным условием, в котором разворачивается событие, а задачами обучения, - временем объяснения, которое необходимо для того, чтобы ученики восприняли учебный материал [102].
Восприятие и формирование образа зависят не только от физических качеств изображения, но и от содержания и формы подачи информации, побуждений, идущих от самого ученика. Психологическая наука в качестве детерминант, благоприятствующих процессу познания, выделяет чаще всего мотивы, интерес и эмоции обучаемых. Огромная роль положительных мотивов доказана многочисленными исследованиями в области психологии и педагогики. В этом плане аудиовизуальные средства с учетом их специфических качеств, обладают широким диапазоном мотивационных возможностей. В частности, в таком компоненте аудиовизуальных средств как видео, он определяется природными свойствами видео - сиюминутностью, эффектом присутствия, личностным общением, феноменом достоверности и конкретности материала. Вот как об этом пишет В.М. Кузнецов: «Возможность для обучающихся самим видеть и слышать жизнь в ее естественном течении и развитии, ощущать гармонию форм, зримо присутствовать при крупных свершениях, видеть событие с разных точек, вплотную приблизиться к нему, быть свидетелем уникальных научных технических опытов, наблюдать протекание природных процессов, не доступных человеческому зрению в обычных условиях - эти дидактические возможности учебных видеозаписей являются условием сильной и устойчивой мотивации к учению, способствует активному восприятию материала» [163, с. 54].