Uvod Pojam, vrste i svrha vizualizacije 1.1. Vizuelno mišljenje 1.2. Vizuelna komunikacija 1.3. Vizuelna pismenost 1.3.1. Različiti aspekti vizuelne pismenosti 1.3.1.1. Piktogrami i piktografici 1.4. Karta, mapa, dijagram, grafik, infografik 1.5. Podatak, informacija, znanje, razumevanje 1.5.1. Tabelarni i grafički prikaz podataka 1.5.2. Deskriptivna i inferencijalna statistika 1.6. Naučna vizualizacija i vizualizacija informacija 1.7. Vizualizacija kao eksplorativna tehnika 1.8. Izbor prikladne tehnike vizualizacije 1.8.1. Nivoi merenja varijabli 1.8.2. Hijerarhija vizuelnih kodova 1.8.3. Čitljivost grafikona 1.9. Prvi test znanja Vizualizacija distribucija verovatnoća 2.1. Pojam verovatnoće 2.2. Populacija i uzorak 2.2.1. Tehnike uzorkovanja 2.3. Pojam nasumičnosti ili slučajnosti 2.4. Pojam varijabilnosti 2.5. Osnovne tehnike sažimanja podataka 2.5.1. Tabele frekvencija i tabele kontingencije 2.5.2. Mere grupisanja ili centralne tendencije 2.5.2.1. Aritmetička sredina, medijana i mod 2.5.2.2. Još neke vrste prosečnih vrednosti 2.5.3. Mere raspršenja ili varijabilnosti 2.5.3.1. Vizuelna procena i poređenje varijabilnosti 2.5.3.2. Varijansa i standardna devijacija 2.5.3.3. Pojam matematičke funkcije 2.5.3.4. Interkvartilni raspon 2.6. Karakteristike i važnost normalne distribucije 2.6.1. Centralna granična teorema 2.6.2. Funkcije mase i gustine verovatnoće 2.6.3. Standardizacija sirovih rezultata 2.6.4. Površina ispod normalne krive 2.6.5. Standardna greška aritmetičke sredine 2.6.6. Skjunis i kurtozis 2.7. Još neke važne statističke distribucije 2.7.1. Studentova t distribucija 2.7.2. Hi-kvadrat distribucija 2.7.3. Fišer-Snedekorova F distribucija 2.8. Stepeni slobode 2.9. Test-statistici, p vrednosti i nivoi značajnosti 2.9.1. Jednostrano testiranje razlika 2.10. Drugi test znanja Vizualizacija razlika i povezanosti između varijabli 3.1. Testiranje (ne)tačnosti nul-hipoteza 3.2. T-test za jedan uzorak 3.3. T-test za dva uzorka 3.3.1. Uslovi za primenu t-testa 3.4. Neparametrijske alternative t-testu za dva uzorka 3.4.1. Vold-Volfovicov test nizova 3.4.2. Kolmogorov-Smirnovljev test za dva uzorka 3.4.3. Men-Vitnijev test sume rangova 3.5. Hi-kvadrat test 3.5.1. Hi-kvadrat kao test nezavisnosti 3.5.2. Pojam veličine efekta 3.5.3. Hi-kvadrat kao test stepena poklapanja (distribucija) 3.5.4. Uslovi za primenu hi-kvadrat testa 3.6. Pirsonov produkt-moment koeficijent korelacije 3.6.1. Regresiona jednačina i regresiona prava 3.6.1.1. Smisao koeficijenta b i konstante a u regresionoj analizi 3.6.2. Standardna greška procene 3.6.3. Interpretacija koeficijenta korelacije 3.6.4. Uslovi za primenu Pirsonovog r 3.6.5. Korelacija i uzročnost 3.7. Koeficijenti korelacije za rangirane podatke 3.8. T-test za zavisne uzorke 3.9. Neparametrijske alternative t-testu za zavisne uzorke 3.10. Značajnost razlika uparenih podataka nominalnog nivoa 3.10.1. Maknimarov test 3.10.2. Koenova kapa 3.10.3. Testovi marginalne homogenosti za politomne varijable 3.11. Treći test znanja Završne napomene Literatura
Pojam, vrste i svrha vizualizacije
Moderne tehnologije su u tolikoj meri utkane u naše svakodnevne aktivnosti da su u psihološkom smislu postale nevidljive. Potpuno je prirodno da automobilu ili kućnom bioskopu komande zadajemo glasom ili da dodirivanjem sličica na mobilnom telefonu naručujemo hranu. Mark Vajzer, bivši rukovodilac istraživačkog centra PARC (engl. Palo Alto Research Center) kompanije Ziroks, opisao je ovaj fenomen terminom sveprisutno računarstvo (engl. ubiquitous computing) (Weiser, 1999). Upravo su istraživači ovog centra doprineli toj sveprisutnosti, jer su između ostalog zaslužni za kreiranje WIMP (Windows Icons Menus Pointer), grafičkog interfejsa bez koga se ne mogu zamisliti savremeni računarski operativni sistemi, i definisanje WYSIWYG (What You See Is What You Get), standarda koji nalaže da ono što vidimo u nekom programu za uređivanje teksta treba da izgleda isto kao i konačan proizvod koji se štampa. Očigledno je da se zbog sveprisutnog računarstva naša komunikacija preusmerila primarno na grafička okruženja u kojima vizuelni elementi kao što su slike, oblici, boje i animacije, bitno obogaćuju verbalni materijal kojim razmenjujemo informacije. Imajući u vidu činjenicu da svakodnevno primimo više podataka kroz vizuelne kanale nego kroz sva druga čula zajedno (Ware, 2004), upotreba vizuelnih elemenata često je način da se efikasnije sporazumemo i uspešnije izborimo sa velikom količinom informacija koje opterećuju naše kognitivne kapacitete i zagađuju našu komunikaciju. Iako mnogi ove promene vide kao negativne, činjenica je da upotrebom emotikona možemo da zamenimo cele rečenice i da brzo i jednostavno saopštimo drugoj osobi kako se osećamo, šta mislimo i šta radimo. Savremena komunikacija je nesporno postala multimedijalna i multimodalna, pa samim tim podrazumeva multimodalno mišljenje i multimodalnu pismenost.
1.1. Vizuelno mišljenje
Američki neuropsiholog Rodžer Speri, dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju ili medicinu, napisao je jednom prilikom da obrazovni sistem i nauka u savremenom društvu zapostavljaju desnu moždanu hemisferu (Sperry, 1973). Ovaj pomalo čudan zaključak doneo je na osnovu istraživanja „podeljenog mozga“ pacijenata kojima je zbog čestih epileptičnih napada hirurški prekinut corpus callosum – snop nervnih vlakana koji povezuje moždane hemisfere. Speri i njegovi saradnici uočili su da ovi pacijenti nisu u stanju da pročitaju reč koja im se prikazuje u levom vizuelnom polju, a da desnom rukom ne uspevaju da slože raznobojne kockice i formiraju zadati vizuelni šablon. Sa druge strane, pacijenti su uspešno rešavali verbalne zadatke kada su koristili desno oko, a neverbalne kada su koristili levu ruku. Speri je na osnovu toga zaključio da moždane hemisfere obrađuju informacije na drugačije načine, odnosno da su odgovorne za dve različite forme mišljenja – verbalno i neverbalno. Leva hemisfera je specijalizovana za jezičke funkcije i računske operacije, dok su centri desne hemisfere zaduženi za izvršenje neverbalnih zadataka kao što su crtanje, percepcija prostornih odnosa, prepoznavanje lica i formiranje vizuelnih modela objekata. Nema sumnje da je ovo otkriće bilo veoma značajno za oblast kognitivnih neuronauka, ali čini se da je ideja o postojanju dihotomije mišljenja i neurološke osnove različitih kognitivnih stilova postala jednako atraktivna, ako ne i atraktivnija, autorima naučno-popularne i kvazinaučne literature. I sam Speri je bio svestan da su rezultati njegovih istraživanja često pogrešno interpretirani (Puente, 2012). Tako se, na primer, pojavljuju tipologije prema kojima se osobe razlikuju po tome da li im je mozak pretežno „muški i racionalan“ ili „ženski i intuitivan“ ili, pak, po tome da li su sklonije „zapadnjačkom analitičkom“ ili „istočnjačkom sintetičkom“ načinu rezonovanja. Slično se desilo i sa gorepomenutom Sperijevom tvrdnjom da klasično obrazovanje, koje se u najvećoj meri bazira(lo) na čitanju, pisanju i aritmetici, potencira upotrebu leve moždane hemisfere. Kao odgovor na ovu kritiku, javlja se veliki broj pseudo-stručnih programa obrazovanja kojima se kod dece navodno razvija kreativnost i stimuliše razvoj desne hemisfere (Lindell & Kidd, 2011). Naučna zasnovanost ovakvih programa je diskutabilna, ali njihova popularnost ukazuje na potrebu na koju je Speri zapravo i želeo da skrene pažnju – klasičan model obrazovanja, koji se primarno oslanja na verbalnu komunikaciju i verbalno mišljenje, treba da se revidira i obogati. Ova potreba postaje sve izraženija u vremenu u kome se o mladim ljudima govori kao o „digitalnim urođenicima“ koji se od najranijeg uzrasta susreću sa vizuelnim formama komunikacije, pa samim tim uče, razmišljaju i obrađuju informacije na potpuno drugačiji način u odnosu na starije generacije koje, u tom smislu, postaju „digitalni doseljenici“. Stoga se može reći da današnji đaci i studenti više nisu osobe za koje je aktuelni model obrazovanja prvobitno osmišljen (Prensky, 2001).
Ako prihvatimo stanovište da je verbalna komunikacija dominantna forma razmene informacija i interakcije sa drugima, postavlja se pitanje u kojoj meri je to uticalo na procese mišljenja, odnosno način na koji rasuđujemo i učimo? Deo odgovora nalazi se u činjenici da je velikim brojem neuroloških i neuropsiholoških istraživanja potvrđen fenomen lokalizacije moždanih funkcija i postojanje morfološke i funkcionalne asimetrije mozga (Iaccino, 2014). Naime, asimetričnost moždanih hemisfera najizraženija je upravo u zonama koje su specijalizovane za razumevanje govora i jezičku produkciju, pa su tako kod većine osoba, posebno kod onih desnorukih, Brokaova govorna zona i planum temporale leve moždane hemisfere, nekoliko puta veći od analognih područja desne hemisfere. Jačanje ove asimetrije povezuje se sa porastom značaja verbalne komunikacije i sticanjem jezičkih kompetencija, kako u toku filogenetskog razvoja ljudske vrste, tako i u toku ontogenetskog razvoja čoveka kao jedinke (Toga & Thompson, 2003). U evolucionom i kulturnom smislu, dominacija govornog i pisanog jezika u odnosu na rane forme glasovne, gestikularne i slikovne komunikacije, dovela je i do promene u našem poimanju sveta. Modeli spoznaje, barem u zapadnoj civilizaciji, najvećim delom se oslanjaju na verbalne metafore i štampanu kulturu, za razliku od drevnih, urođeničkih, ali i mnogih savremenih istočnih civilizacija, čija se komunikacija dominanto bazira(la) na vizuelnim metaforama i slikovnim pismima (St. Clair, 2000). Naše razumevanje stvarnosti uglavnom se svodi na linearno dekodiranje nizova simbola pisanog jezika. Fenomene koji nas okružuju najčešće interpretiramo i opisujemo deterministički, određivanjem uzroka i posledica, slično kao što računarski programi izvršavaju određeni algoritam. Čak i kada posmatramo neko umetničko delo, najčešće ga pretačemo u tekst, odnosno priču koja ima pravolinijski tok. Stoga pojedini autori smatraju da je koncept spoznaje u zapadnim kulturama postao „agresivno lingvistički“ (Stafford, 1998). U vremenu naglog razvoja računarske grafike i njenog sve većeg prisustva u oblastima telekomunikacija i obrazovanja, ova kritika postaje još aktuelnija. Ističe se važnost vizuelne komunikacije i vizuelnog mišljenja koji se često i neopravdano zanemaruju u učionicama i udžbenicima (Mathewson, 1999). Suštinu ovih zamerki sažeo je američki psiholog Stiven Rid u knjizi Misliti vizuelno: „Jezik je sjajna alatka za komunikaciju, ali je veoma precenjen kao alatka za razmišljanje“. (Reed, 2013).
Termin mišljenje obično asocira na unutrašnji govor kao formu bezvučne komunikacije sa samim sobom. Taj unutrašnji govor nam olakšava planiranje aktivnosti, rešavanje problema i prisećanje događaja. Da li to znači da je mišljenje isključivo verbalno? Novija istraživanja primenom funkcionalne magnetne rezonance (fMRI) pokazuju da je unutrašnji govor gotovo uvek praćen vizuelnim predstavama objekata i događaja o kojima razmišljamo (Amit, Hoeflin, Hamzah, & Fedorenko, 2017). Na primer, ukoliko dobijete zadatak da u sebi formulišete rečenicu koja sadrži termine koncert i publika, najverovatnije ćete zamisliti sliku nekog koncerta sa mnogo više detalja nego što nekoliko rečenica može da opiše. Pri tome će mentalni prikaz koji ste formirali najvećim delom biti zasnovan na vašem pređašnjem iskustvu. Moguće objašnjenje ovog fenomena može se pronaći u teoriji dvojakog kodiranja (TDK), koja ima značajne praktične implikacije upravo u oblasti obrazovanja i pedagoške psihologije (Paivio, 1986). Slično gorepomenutoj Sperijevoj dihotomiji, TDK pretpostavlja postojanje dva mentalna sistema, verbalnog i neverbalnog, koji funkcionišu kao složena asocijativna mreža jezičkih i vizuelnih predstava, odnosno mentalnih modela objekata. Ovo dvojako kodiranje ili paralelno mapiranje objekata i događaja u formi reči i slike, povećava efikasnost učenja novog materijala i prisećanje već naučenog u situacijama kada su, na primer, tekstualno gradivo ili usmena predavanja praćeni slikama, animacijama i odgovarajućim vizuelnim predstavama fenomena o kojima je reč (Clark & Paivio, 1991). Štaviše, u slučaju da tekst nije praćen slikom, ove vizuelne predstave ćemo sami formirati da bismo olakšali razumevanje i pamćenje pročitanog. Primer koji može da potkrepi ovu tvrdnju jeste eksperiment Stenfilda i Zvana (Stanfield & Zwaan, 2001) u kome su ispitanici dobijali zadatak da prepoznaju da li se određeni objekat pominje u rečenici koju su upravo pročitali. Nakon pročitane rečenice „Ona je zakucala ekser u pod“, ispitanici su brže reagovali na sliku eksera u vertikalnom položaju, za razliku od rečenice „Ona je zakucala ekser u zid“, nakon koje su brže prepoznavali sliku eksera u horizontalnom položaju. Dakle, čak i u toku verbalne komunikacije imamo pristup vizuelnim informacijama koje nisu proste predstave objekata, već mentalne simulacije njihovog položaja i odnosa sa drugim objektima i pojmovima. Ovo je u skladu sa rezultatima brojnih eksperimentalnih istraživanja koja ukazuju da proces mišljenja nije samo unutrašnja verbalizacija, već ponovno proživljavanje naših perceptivnih i motoričkih iskustava (Reed, 2013).