В. А. ДЕМАРЕВА1, С. А. ПОЛЕВАЯ1,2
1 Нижегородский государственный университет им.
2 Нижегородская государственная Медицинская Академия Министерства здравоохранения РФ
kaleria. *****@***com
ВОЗМОЖНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ПРЕДСКАЗАНИЯ УРОВНЯ ЗНАНИЯ ЯЗЫКА НА ОСНОВЕ ДАННЫХ EYE TRACKING`А
Работа направлена на поиск маркеров языковой компетенции в пространстве параметров движения глаз при чтении текстов и выполнении задачи поиска ответов на вопросы в тексте. Поставлена задача проверить гипотезу о близости параметров движения глаз при чтении текста на родном и на чужом языке для людей с высоким уровнем знания иностранного языка. Также задачей был поиск других параметров, которые позволили бы разделить людей с элементарным и свободным владением английским языком. Предложена схема эксперимента для получения знания об уровне языковой компетенции человека методом Eye Tracking. Предложена возможная модель для предсказания уровня знания иностранного языка на основе полученных экспериментальных данных.
Ключевые слова: языковая компетенция, Eye Tracking, прогнозирование
Введение
В настоящее время язык является одним из ключевых интересов современной психологии. и Н. Спада (2006) отмечают, что освоение языка – это один из наиболее впечатляющих и потрясающих аспектов человеческого развития [1]. При этом особый интерес представляет изучение психологических и физиологических механизмов, имеющих место при изучении второго (иностранного) языка. Знание этих механизмов может помочь при подборе методов для мониторинга уровня знания языка.
Оценка уровня актуального знания иностранного языка важна как минимум в двух аспектах: при задаче профотбора и при изучении иностранного языка. Самый распространенный метод диагностики языковой компетенции – тестирование. Общепризнанные тесты на оценку уровня знания языка занимают от 2 до 5 ч. Мы считаем возможным создание инструмента поддержки принятия решения при оценке языковой компетенции с опорой на объективные физиологические данные. В основе такого инструмента может лежать прибор Eye Tracker, который в настоящее время активно используется в междисциплинарных исследованиях.
Если оценивать языковую компетенцию с помощью Eye Tracking, то в качестве стимула в экспериментальных исследованиях может выступать текст. При контексте чтения текста нельзя не затронуть аспект понимания текста.
По мнению , понимание текста реализуется за счет построения семантической структуры текста. Т. А. ван Дейк и В. Кинч приводят ситуационную модель понимания текста. По их мнению, в данной модели присутствуют 3 блока: текстовые базы, управляющая система и использование больших объемов знания. Управляющая система отвечает за стратегии понимания текста, которые, в свою очередь, влияют на остальные компоненты модели. Schank (1979) также отмечает, что использование знания в понимании текста означает способность соотносить текст с некоторой имеющейся структурой знания, на основе которой и создается модель ситуации.
Таким образом, понимание текста невозможно без стратегий (алгоритмов) работы с текстом и определенных баз знаний. Это составляет модель работы с конкретным текстом. С помощью Eye Tracking`а можно попытаться «померить» работу этой модели и сравнить модели работы с текстами на разных языках. Модели работы с текстами формируются и совершенствуются при обучении языку.
Известно, что при работе с текстом по мере его усложнения происходит увеличение числа регрессий (Rainer, Sereno, 1994) [2], длительности фиксаций (Wotchack, 2009) [3], и как следствие наблюдается «эффект перелива» (Величковский, 2006) [4] и увеличение количества мелких саккад (Heller, 1999) [5]. Эти выводы сделаны исходя из результатов исследований, где в качестве стимульного материала выступали тексты на родном языке. При этом оценивались изменение параметров движения глаз при усложнении текстов, а также их динамика при прочтении высокочастотных и низкочастотных слов.
Обобщив данные классиков по этой тематике, мы пришли к выводу, что, возможно, существуют похожие закономерности, но по отношению к разноязычным текстам. Допустим, что «величина сложности» работы с текстом на иностранном языке линейно зависит от уровня знания языка. Тогда по величине разницы параметров движения глаз при работе с текстами на русском и иностранном языке можно судить о мере сложности последнего для восприятия человека, а следовательно, об уровне знания им иностранного языка.
Поэтому для достижения цели исследования мы вводим разностные коэффициенты, которые подсчитываются как разница между одними и теми же параметрами движения глаз при работе с текстами на родном (русском) и иностранном (английском) языках. Цель нашего исследования: проверить гипотезу об информативности разностных коэффициентов при задаче оценки уровня знания языка.
Процедура и методы исследования
В настоящем исследовании приняли участие 30 студентов возраста от 21 до 25 лет. Из них 15 человек с элементарным уровнем владения английского языка (А2, по CEFR – общеевропейская система оценки знания иностранных языков) и 15 – со свободным (С1, по CEFR). Уровень знания оценивался с помощью интервью, эссе, тестов на грамматику, лексику, орфографию.
Испытуемым предлагалось прочитать текст на русском и английском языке, а затем отвечать на вопросы по тексту; при этом велась запись движений глаз на установке iView X Hi-Speed.
На рис. 1 и 2 представлен стимульный материал с текстами, которые предъявлялись испытуемым как для чтения, так и для поиска ответов на вопросы. Тексты подбирались по следующим критериям: они максимально просты, одинаковы по смыслу, имеют одинаковую пространственную ориентацию, предложения имеют схожую конструкцию.
После прочтения текста испытуемым давалась следующая инструкция: «Сейчас я зачитаю вопрос, покажу тот же самый текст, и вы в тексте (не по памяти) будете искать ответ на вопрос. Найденное слово необходимо зачитать». Для иностранного текста вопрос задавался на русском языке, ответить же необходимо было на английском.
Ниже приведен список вопросов, для русского текста.
1. Где были фрукты?
2. Что сделать с зеленым яблоком?
3. Что сделать с лимоном?
4. Какой был виноград?
5. Что сделать с зеленым виноградом?
Следующие вопросы задавались по тексту на английском языке:
1. Где были фрукты?
2. Какие были апельсины?
3. Какие были груши?
4. Что сделать с ананасом?
5. Что сделать с зеленой грушей?
Исследование проводилось со всеми испытуемыми по следующей схеме:
1. Проверка уровня знания английского языка с помощью стандартных языковых тестов.
2. Чтение текста на русском языке.
3. Поиск ответов на вопросы в русском тексте.
4. Чтение текста на английском языке.
5. Поиск ответа на вопрос в английском тексте.
Результаты исследования
Проанализировав разностные коэффициенты по всем показателям, доступным в программе-обработчике BeeGase, мы смогли выделить наиболее информативные из них для достижения цели исследования. Выяснилось, для людей, знающих английский на уровне А2, характерно увеличение количества регрессий при чтении английского текста по сравнению с русским.
Также выяснилось, что у людей, знающих английский на уровне А2, наблюдается уменьшение амплитуды саккад при чтении английского текста по сравнению с русским. Таким образом, при чтении текста на иностранном языке они делают много низкоамплитудных саккад (рис. 1).
Рис. 1. Связь балла за задание «Вставить слова» и величиной коэффициента амплитуды саккад при чтении текстов на родном и иностранном языке
При анализе данных, полученных при выполнении испытуемыми задачи поиска ответа на вопрос в тексте, выяснилось, что в данном контексте диаметр зрачка больше при работе с русским текстом, чем при поиске в английском тексте у людей с уровнем А2. У людей с уровнем С2 наблюдалась обратная закономерность (рис. 2). При этом различий в диаметре зрачка при работе с русским текстом у двух групп испытуемых не наблюдалось.
Рис. 2. Разностные коэффициенты диаметра зрачка при поиске ответа на вопрос в текстах на русском и английском языке у испытуемых с хорошим и плохим
знанием английского языка
Это можно объяснить тем, что люди с низким уровнем знания языка, увеличивая тем самым остроту зрения, прицельно ищут конкретное слово в иностранном тексте (которое является ответом на вопрос). При этом знающие язык ищут ответ на вопрос, ориентируясь на контекст.
Таким образом, мы получаем, что можно построить модель, которая будет оценивать уровень знания языка.
Поскольку носитель языка является максимально компетентным в чтении на родном языке, то движения взора при работе с русским текстом характеризуются оптимальным трекингом, а на иностранном языке – контекстным трекингом. Сопоставляя оптимальный и контекстный трекинг, мы можем судить об уровне компетенции в иностранном языке (рис. 3).
Рис. 3. Модель расчета уровня компетенции в иностранном языке
Выводы
Параметры движения глаз могут быть информативными при задаче оценки уровня знания иностранного языка.
Амплитуда саккад и количество регрессий при чтении текстов на родном и иностранном языках может являться маркером языковой компетенции.
Диаметр зрачка при поиске ответов на вопросы в русском и английском текстах также может являться параметром, связанным с уровнем знания языка.
Модель расчета уровня компетенции в иностранном языке позволит, опираясь на данные трекинга при работе с русским текстом и иностранным текстом, определять уровень знания иностранного языка конкретным человеком.
Поскольку наша работа напрямую связана с лингвистикой, мы считаем нужным продолжить исследование с применением методов, признанных в этой науке. Поэтому следующим этапом работы планируется обработка данных с применением корпусного анализа.
Список литературы
1. Lightbown P. M., Spada N. How languages are learnt. Oxford: Oxford University Press, 2006.
2. Rayner K., Sereno S. C. Regression-contingent analysis: A reply to Altman // Memory and Cognition. 1994. V. 22. No 5. P. 291-292.
3. Wotschack Ch. Eye Movements in Reading Strategies. How reading strategies modulate effects of distributed processing and oculomotor control. Doctoral thesis in partial fulfillment of the requirement for the degree of Doctor of Philosophy. Potsdam, 2009.
4. Величковский наука. Основы психологии познания. Т.2. М.: Академия, 2006.
5. Heller D., Radach R. Eye movements in reading: Are two eyes better than one? // Current Oculomotor Research Physiological and Psychological Aspects. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. P. 341-348.
