Лекция 4. Информационные технологии в специальном...

17
1 Обходные путиобучения, основанные на применении информа- ционных технологий (на примере компьютерной программы Ви- димая речь”) Традиционным для отечественной и зарубежной специальной пе- дагогики направлением исследований является разработка «обходных путей» и вспомогательных средств обучения детей с различными нару- шениями развития. Особое место в этом ряду всегда занимала проблема разработки и применения вспомогательных средств формирования и коррекции про- износительной стороны устной речи у детей с нарушенным слухом и детей с речевыми нарушениями. Известно, что в основе овладения ребенком произносительной стороной речи лежит механизм подражания речи окружающих, воспри- нимаемой на слух. Одним из условий становления произносительной стороны речи у ребенка в норме является сохранность сенсорных кана- лов, необходимых для восприятия устной речи окружающих. При на- рушении этого условия возникает необходимость в целенаправленном формировании у ребенка представлений о процессе произношения, так как за счет нарушения различных этапов обратной связи возникает де- фицит информации о фонетических элементах речи, восполнить кото- рый можно только за счет специальной помощи взрослого, применения «обходных путей» и специфичных средств обучения. Особой образова- тельной потребностью детей с нарушенным слухом является примене- ние вспомогательных средств обучения, способных восполнить недос- таток слухового восприятия звучащей речи за счет других, более со- хранных видов восприятия. Закономерно, что с начала 50-х гг. именно сурдопедагогами в тес- ном взаимодействии с инженерами начали разрабатываться вспомога- тельные средства обучения - приборы и устройства, направленные на восполнение дефицита информации о звучащей речи. Начиная с первого поколения технических средств, используемых при формировании и коррекции произношения у глухих и слабослышащих детей, предпри- нималась попытка дополнить структуру обратной связи за счет подклю- чения зрительного восприятия и тактильных ощущений. Система педагогических требований к приборам и устройствам, необходимым для целенаправленного формирования и коррекции про- износительной стороны речи детей с нарушенным слухом: Визуализация основных компонентов акустической структу- ры речи.

description

Тема 2. “Обходные пути” обучения, основанные на применении информационных технологий (на примере компьютерных программ “Видимая речь” и «Текстовый редактор»).

Transcript of Лекция 4. Информационные технологии в специальном...

Page 1: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

1

“Обходные пути” обучения, основанные на применении информа-

ционных технологий (на примере компьютерной программы “Ви-

димая речь”)

Традиционным для отечественной и зарубежной специальной пе-дагогики направлением исследований является разработка «обходных путей» и вспомогательных средств обучения детей с различными нару-шениями развития.

Особое место в этом ряду всегда занимала проблема разработки и применения вспомогательных средств формирования и коррекции про-износительной стороны устной речи у детей с нарушенным слухом и детей с речевыми нарушениями.

Известно, что в основе овладения ребенком произносительной стороной речи лежит механизм подражания речи окружающих, воспри-нимаемой на слух. Одним из условий становления произносительной стороны речи у ребенка в норме является сохранность сенсорных кана-лов, необходимых для восприятия устной речи окружающих. При на-рушении этого условия возникает необходимость в целенаправленном формировании у ребенка представлений о процессе произношения, так как за счет нарушения различных этапов обратной связи возникает де-фицит информации о фонетических элементах речи, восполнить кото-рый можно только за счет специальной помощи взрослого, применения «обходных путей» и специфичных средств обучения. Особой образова-тельной потребностью детей с нарушенным слухом является примене-ние вспомогательных средств обучения, способных восполнить недос-таток слухового восприятия звучащей речи за счет других, более со-хранных видов восприятия.

Закономерно, что с начала 50-х гг. именно сурдопедагогами в тес-ном взаимодействии с инженерами начали разрабатываться вспомога-тельные средства обучения - приборы и устройства, направленные на восполнение дефицита информации о звучащей речи. Начиная с первого поколения технических средств, используемых при формировании и коррекции произношения у глухих и слабослышащих детей, предпри-нималась попытка дополнить структуру обратной связи за счет подклю-чения зрительного восприятия и тактильных ощущений.

Система педагогических требований к приборам и устройствам, необходимым для целенаправленного формирования и коррекции про-износительной стороны речи детей с нарушенным слухом:

• Визуализация основных компонентов акустической структу-ры речи.

Page 2: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

2

• Наличие отчетливого отображения основных компонентов акустической структуры речи на экране прибора в виде информативных для ребенка образов.

• Сохранение визуального отображения на экране по оконча-нию звучания в течение любого, необходимого педагогу, времени.

• Надежная обратная связь (интерактивное взаимодействие в режиме реального времени).

• Сохранение в долговременной памяти любых образцов зву-чания любых элементов речи и обеспечение возможности выводить их при необходимости на экран для проведения анализа.

В каждый конкретный период времени полнота удовлетворения выдвинутых педагогических требований регламентировалась уровнем развития радиоэлектроники, отражением которого были разрешающие способности техники.

1. Поколение приборов, разрабатываемых для поддержки процесса формирования и коррекции произношения базировалось на принципе трансформации звуковых колебаний в электрические или механические. Так, в 1940 году М. А. Свищев в работе с детьми пытался «обойти» не-способность ребенка распознавать на слух изменение силы голоса и пользовался вольтметром, стрелка которого отклонялась в ответ на из-менение силы голоса (Ф.Ф.Рау, 1973, 1976).

2. Виброскоп (В. А. Маккавеев, Ф. Ф. Pay) - прибор для контроля вибраций, возникающих в различных частях речевого аппарата в мо-мент его работы. С помощью пьезоэлемента вибрация трансформирова-лась в электрический ток, который усиливался и подавался на лампочку. Вспышка лампочки сигнализировала о наличии вибрации, что позволя-ло фиксировать наличие/отсутствие голоса, участие/неучастие в артику-ляции носового резонатора.

3. Примерно в эти же годы был разработан вибратор, позволяю-щий ребенку, прежде всего – глухому, опираться при восприятии речи на тактильно-вибрационные ощущения. Этот прибор преобразовывал звучащую речь в механические колебания, что обеспечивало дополни-тельную информацию о голосообразовании и ритме речи.

4. Отображение звучания в виде графических образов на экране стало возможным благодаря электронно-лучевой трубке. Начиная с 50 гг. все разрабатываемые в Европе вспомогательные системы для под-держки процесса формирования и коррекции произносительной сторо-ны речи базировались на использовании этого электровакуумного при-бора.

Page 3: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

3

5. Наиболее полную визуализацию акустической структуры речи в 50-е гг. обеспечивал прибор «Visible Speech» («Видимая речь»), пред-ложенный в 1947 году Р. Поттер, Дж. Копп и Г. Грин. Этот прибор с помощью 10 полосовых фильтров анализирует поступающую в микро-фон речь и отображает результаты анализа на экране электронно-лучевой трубки в виде текущего, непрерывного изображения спектра, сохраняющегося в течение некоторого времени благодаря послесвече-нию экрана. Расположенные по вертикальной оси частотные полосы распределяются снизу вверх от 0 до 3000 гц и характеризуют частотный состав звука. Движение изображения слева направо по горизонтальной оси показывает изменение звука во времени. Амплитуда же звука, его интенсивность отображается яркостью свечения соответственных уча-стков спектра. Применение на выходе каждого из 10 каналов электродов позволило представить спектр речи на электрохимической бумаге в ви-де спектрограммы, изображение которой получается благодаря почер-нению бумаги, а степень этого почернения характеризует амплитуду соответственного компонента речевого звука. Образец такой спектро-граммы, отображающей акустическую структуру слова сам, приведен на рисунке.

В подобных спектрограммах находили более или менее от-четливое отображение акусти-ческие признаки фонем, вклю-чая все их видоизменения во времени, связанные с перехо-дом одной фонемы в другую при их сочетании в слове.

После достаточно дли-тельной тренировки операторы могут при помощи прибора

(«Видимая речь») вести между собой разговор, но в пределах ограни-ченного словаря и при медленном темпе речи.

6. Разновидностью «Visible Speech» (Видимой речи) был датский аппарат SR-1, сконструированный фирмой Камплекс. Он предназначал-ся для обучения произношению глухих и позволял им различать глас-ные звуки; отличать фрикативные согласные от взрывных, звонкие - от глухих, шипящие - от свистящих, а также опознавать одну фонему – «р». Принцип действия прибора был следующим. Звук, поступающий в микрофон, анализировался с помощью 10 полосных фильтров, охваты-вающих частотный диапазон от 100 до 5000 гц. С каждым фильтром на выходе была связана неоновая лампа, и в зависимости от состава звуко-вого сигнала зажигались те лампы, которые указывали наличие в спек-

Page 4: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

4

тре звука частот, находящихся в пределах полосы связанного с этой лампой фильтра. Амплитуда этих частот отмечалась высотой светяще-гося столба.

На аналогичной технической базе развивались за рубежом в этот период другие подобные устройства и приборы.

В СССР в 1965 году в ходе экспериментальных исследований в области фонетики начали использоваться установки с системой датчи-ков, укрепляемых на различных частях речевого аппарата. Чернилопи-шущие устройства регистрировали движения речевых органов в виде комплекса сложных кривых. В процессе последующего анализа по та-ким сложным кривым могли быть опознаны многие фонемы и их соче-тания. Поскольку обратная связь в подобных установках могла быть только отсроченной, использование их при обучении детей исключа-лось.

Заметим, что в 60-70-е годы в Европе подобные приборы разраба-тывались многими фирмами и научными учреждениями, в СССР же эти задачи решались только в НИИ дефектологии АПН СССР, в лаборато-рии сурдотехники, руководимой В.Д.Лаптевым (с 1964 по 1979гг).

7. На базе электронно-лучевой трубки В.Д.Лаптевым был сконструирован прибор И-2. (см. рис.). Диаметр трубки составлял всего 4см, и она со-храняла изображение только в момент звукового сигнала. С исчезновением сигнала пропа-дало и его отображение.

Изображения на экране строились по типу фигур Лиссажу:

Различие между гласными звуками определялось конфигурацией

получаемого изображения (Ф.Ф.Рау, 1973).

Page 5: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

5

Прибор «И-2» давал возможность показать ребенку некоторые де-

фекты голоса: очень тихий, крикливый («лающий»); нарушения тембра

речи (низкий, беззвучный с большой утечкой воздуха голос, а также

«рваный» и «сдавленный» голос. Однако, такие характерные для детей

с нарушениями слуха и детей с рядом речевых нарушений дефекты го-

лоса, как гнусавость и фальцет, на экране аппарата не отображались.

8. Шагом вперед стали отечественные разработки из серии «Ви-

димая речь» («ВИР»), первая из которых была выполнена В. Д. Лапте-

вым, Л. Н. Постниковым и В. А. Цукерманом в 1965г. Этот прибор так-

же еще не мог полностью передать акустическую структуру речи, но

уже позволял показать на экране электронно-лучевой трубки целый ряд

ее компонентов в форме непрерывно развертывающейся видеограммы.

Текущее, непрерывное изображение благодаря послесвечению экрана

сохранялось на нем в течение некоторого времени. Частотные полосы

распределялись снизу вверх от 0 до 3000 гц и характеризовали частот-

ный состав звука. Движение изображения слева направо по горизон-

тальной оси показывало изменение звука во времени. Судить об ампли-

туде звука, его интенсивности можно было по яркости свечения соот-

ветственных участков спектра. На экране последовательно, по строке

слева направо осуществлялась развертка изображения звуков. Строки

(от двух до шести) располагались одна под другой. Когда нижняя, по-

следняя строка заполнялась изображениями, на первой, верхней строке

изображение полностью исчезало, и эта строка была готова к приему

Page 6: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

6

нового материала. Сигналы высокой частоты изображались в виде узкой

и яркой полосы, а сигналы низкой частоты, наоборот, – в виде широкой,

слабосветящейся полосы. Таким образом, графический образ звуков ре-

чи представлял собой ряд перемежающихся полос различной широты и

яркости (Ф.Ф.Рау, 1973). Примеры визуального отображения отдельных

звуков, слогов и короткого слова на экране ВИР представлены на рис.

1-2 строки сверху - видеограммы слогов ana и аба; 3 строка – видеограмма слова рыба, произнесенного с оглушением

фонемы б; 4 строка - видеограмма слова рыба, произнесенного нормально. Следует признать, что отчетливость отображения акустических

признаков фонем в подобных видеограммах была недостаточной для их восприятия детьми. На экране прибора также слабо выражались, и соот-ветственно, трудно различались характерные дефекты голоса, а ряд де-

Page 7: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

7

фектов не отражался совсем (очень низкий или очень высокий голос, фальцет). Плохо было выражено на экране послоговое произнесение слова; не воспринималось зрительно и словесное ударение.

9. Продвижение в отображении интонационной стороны речи бы-ло достигнуто благодаря разработке в НИИ дефектологии АПН СССР новой модели прибора серии «Видимая речь» - «ВИР-6 (Интонограф)» под руководством В. Д. Лаптева (1973). Наряду с видеограммой на эк-ране теперь присутствовало изображение изменения высоты основного тона голоса. Однако в связи с тем, что на экране могло быть представ-лено чрезвычайно кратковременное звучание, эта модель прибора также могла лишь ограничено применяться в учебном процессе. На рисунке показан пример отображения на экране изменения высоты основного тона голоса.

Горизонтальная прямая линия - нейтральная строка;

кривая линия - движение вы-соты основного тона голоса (повы-шение, понижение)

Ограниченные возможности применения приборов первого поко-ления, разработанных как в СССР так и в Европе, объяснялись, прежде всего, тем, что из-за низких разрешающих способностей техники не удавалось в полном объеме реализовать базовые педагогические требо-вания к вспомогательному средству формирования и коррекции произ-носительной речи. Так, не удавалось: обеспечить визуализацию всех ос-новных акустических компонентов речи в виде информативных для де-тей образов; сохранить визуальное отображение на экране по оконча-нию звучания в течение любого, необходимого педагогу, времени; не достаточно надежной была обратная связь (интерактивное взаимодейст-вие в режиме реального времени); было невозможно сохранять (в дол-говременной памяти прибора) любые образцы звучания любых элемен-тов речи, чтобы в случае необходимости выводить их на экран для про-ведения совместно с ребенком анализа звучащей речи.

Качественный скачок в развитии вспомогательных средств фор-мирования и коррекции произносительной стороны речи произошел в конце 70-х – начале 80-х гг. благодаря применению микропроцессоров. С их помощью удалось значительно расширить возможности разраба-тываемых систем.

Page 8: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

8

Анализ литературных данных показывает, что с получением новой аппаратной базы в конце 70-хгг. использовать принципиально новые возможности, предоставляемые микропроцессорами, стремились все специалисты, но в своих разработках они пошли разными путями. Большинство специалистов занялось совершенствованием ранее соз-данной системы отображения речи, и только немногие поставили задачу разработки принципиально иной системы отражения звучащей речи на экране компьютера.

10.В 1990 году в Нидерландах был создан интонограф нового по-коления. Система отражала частотные характеристики голоса, общий контур интонации и продолжительность высказывания. В ней была ис-пользована новая возможность – выведение на экран компьютера тек-ста, благодаря чему визуальное отображение звучания дополнялось тек-стом высказывания. Предусматривалась предварительная запись в дол-говременную память образцов высказываний. Такие образцы мог в ходе занятия создавать учитель. Приведем образец отображения на экране интонографа фразы, произнесенной учителем (G.W.G.Spaai, 1991), (рис.).

В сравнении с интонографами предыдущего поколения данная система явилась шагом вперед на пути создания вспомогательных средств формирования и коррекции произносительной стороны речи, однако сфера применения этого прибора ограничивалась работой над просодическими элементами речи.

11. С 1987 по 1989 год на факультете фонетики и лингвистики Лондонского университета британские специалисты (А. Фоурсин, Е. Аббертон, В.Бол) разрабатывали компьютерную программу тренажер-ного типа, обеспечивающую визуализацию голоса и интонационной структуры речи в процессе занятий с ребенком. Визуальная обратная

Page 9: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

9

связь в данной программе продолжала базироваться на спектрографе, программную часть составляли специально разработанные, воспроизве-денные диктором и записанные в память компьютера речевые образцы, отображение которых в дальнейшей работе выводилось на экран по вы-бору педагога. Речевые образцы по мере апробации комплекса редакти-ровались, записывались новые их варианты. В качестве дикторов вы-ступали как авторы программы, так и иные персонажи, мужчины и женщины. Руководствуясь одним из основополагающих принципов коррекционной работы – постепенным усложнением задач, ставящихся перед ребенком, учитель мог выбрать любые образцы для их воспроиз-ведения на занятии. Записанные диктором образцы речи воспроизводи-лись на основе визуальной обратной связи. Ребенку предлагалось оце-нить попытку собственного воспроизведения образца с помощью оцен-ки "верно-неверно". В данной программе использовалась возможность записи и сохранения не только «эталонного» произнесения речевых об-разцов, но и всех попыток их воспроизведения ребенком.

Система использовалась в работе над устной речью детей с нару-шенным слухом, чьи возможности слухового восприятия речи были расширены благодаря проведенной кохлеарной имплантации или сис-теме специальных занятий по развитию слухового восприятия, прове-денных педагогом. В качестве примера приведем (рис.) образцы вос-произведения глухим ребенком словосочетания «come in» до начала тренировки и после четырехмесячного обучения (A.Foursin, E.Abberton, V.Ball, 1991).

Наиболее успешными были те приборы и устройства, в которых удавалось создавать максимально информативные для ребенка образы, отражающие звучащую речь, и регулировать время их присутствия на экране. Именно по этим параметрам продолжалось совершенствование

Page 10: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

10

технических, вспомогательных по своему характеру, средств формиро-вания и коррекции устной речи детей с нарушениями слуха и детей с нарушениями речи.

12. В Германии, в исследовательской лаборатории аудиологии и акустики медицинской клиники Дюссельдорфского Университета в эти же годы тоже разрабатывалась система визуализации звучащей речи на экране компьютера. Эту разработку осуществили Питер Нолте, Рената Принцен и Гюнтер Эсер. Продолжая реализовывать идею «сенсорной взаимозаменяемости», авторы пытались найти новые формы перекоди-ровки звукового сигнала для обеспечения большей надежности воспри-ятия слуховых стимулов в другой модальности. Исследовательский проект, начатый в 1979 году, завершился спустя двенадцать лет разра-боткой в 1991г. системы SPRASH - FARBBILD – TRANSFORMATION (SFT).

Элементы речи и целостные предложения в этой системе транс-формировались в цветовое пятно. Цвет использовался в качестве допол-нительного маркера различных элементов речевого потока. Базовая мо-дель SFT была оснащена двумя микрофонами: один предназначался для обучающего, второй – для обучающегося. Произносимые в микрофон звуки, слова, предложения первоначально проходили через специаль-ные фильтры, затем обрабатывались микропроцессором таким образом, чтобы каждая акустическая зона на экране компьютера была представ-лена строго определенным цветом. В результате полной обработки зву-кового сигнала высота амплитуды движущихся на экране разноцветных кривых корреспондировалась с уровнем интенсивности звучания - со-ставляющие речевого потока были представлены в виде комбинаций цвета и форм кривых. Таким образом, в этой системе анализ изображе-ния звучащей речи позволял составить представление о длительности высказывания, его ритме, интонационной окрашенности.

Экран компьютера был разделен на две части: вверху был пред-ставлен «след» произнесения речевого материала учителем, а внизу - очертания, отображающие попытки воспроизведения этого же материа-ла обучающимся. Благодаря стабильному, не ограниченному во време-ни, присутствию на мониторе двух изображений обеспечивалась воз-можность детального сравнительного анализа речи ребенка и взрослого. Каждый из созданных образцов мог быть сохранен в памяти машины, скопирован или удален. Итак, визуализация целостного высказывания и одновременное выделение в нем частотных характеристик и ритма обеспечило возможность опоры на зрительное восприятие при работе над просодическими компонентами речи. Итак, визуализация целостно-го высказывания и одновременное выделение в нем частотных характе-ристик и ритма обеспечило возможность опоры на зрительное воспри-

Page 11: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

11

ятие при работе над просодическими компонентами речи. На рис. 13 показаны образцы отображения на экране трех гласных звуков I –A –O в первой строке, дифтонга AU – во второй строке, слова – в третьей.

Сравнительный анализ систем визуализации речи, разработанных

специалистами в г. Лондоне и г. Дюссельдорфе показывает, что шаг вперед на пути поиска новых образов, используемых в процессе визуа-лизации звучащей речи, был сделан немецкими учеными. Им удалось создать более информативные для ребенка младшего школьного возрас-та графические образы. Цветное изображение, на котором четко выде-ляются просодические элементы высказывания и границы перехода от фонемы к фонеме, бесспорно, более выразительны, нежели черно-белые прерывистые линии достаточно однообразной, на первый взгляд, кон-фигурации.

Авторами системы SFT были проведены исследовательские рабо-ты по ее использованию в занятиях со школьниками 6-16 лет, имеющи-ми значительное снижение слуха и глухими 16-24 лет. Анализ результа-тов этих исследований позволил исследователям прийти к следующим выводам:

• Переключение с ослабленной обратной связи через слуховой канал на обратную связь через визуальный канал выполняется с экран-ным контролем быстро, вследствие чего у пациентов достигается улуч-шение артикуляции всего за несколько минут занятий. Однако при ис-ключении искусственно введенной опоры - визуального контроля - речь ребенка ухудшается.

• Первые улучшения в спонтанной артикуляции становятся заметными после 4-6 недель тренировок с использованием системы, хо-тя в самостоятельной свободной речи артикуляция продолжает стра-дать.

Page 12: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

12

• Заметные улучшения в свободной речи отмечаются пример-но после года занятий.

• После года занятий речь становится достаточно внятной да-же у тех детей, кто безуспешно «прошел» традиционный курс занятий по произношению без использования системы SET, хотя и не обретает естественности.

Система SET в течение ряда лет широко использовалась в школах для глухих и слабослышащих детей. Фонд социального страхования здоровья Германии внес систему SFT 3.0 в перечень необходимого ос-нащения кабинетов, предназначенных для проведения работы по фор-мированию и коррекции произносительной стороны речи детей. Таким образом, на государственном уровне была признана необходимость ши-рокого внедрения средств формирования и коррекции произноситель-ной стороны речи школьников, основанных на использовании микро-процессоров и информационных технологий.

Вместе с тем, сами авторы признали, что разработанный ими спо-соб презентации речи не является достаточно информативным для детей дошкольного возраста. Решение проблемы использования SFT в про-цессе формирования и коррекции произносительной стороны речи де-тей дошкольного возраста авторы системы видели в разработке путей ее применения, приспособления к возрасту и периодам развития детей, к процессу интеграции работы с этой системой в целостную интерактив-ную дошкольную программу поддержки коррекции развития ребенка.

13. В описанных выше системах не визуализировалась работа ар-тикуляционного аппарата. Эту проблему попытались решить, создав «Палатограф». Его частью является очень тонкое искусственное небо, которое располагается во рту и опирается на твердое небо. Благодаря крошечным сенсорам, встроенным в искусственное небо, любые кон-такты языка с небом отражаются на мониторе. В этой системе также ис-пользуются ларингональный и назальный датчики. Анализ результатов использования описываемой системы при коррекции произношения школьников с недостатками слуха показал, что у части учеников были исправлены те артикуляционные ошибки, которые в течение долгого времени пытались безуспешно преодолеть с помощью традиционных методов работы над речью. Контролирующие возможности палатографа могут использоваться как в процессе исследований, так и при клиниче-ской диагностике артикуляторных расстройств. Он может также успеш-но использоваться как средство речевой тренировки. Неудобства, кото-рые создает наличие во рту искусственного неба, незначительны, и ими можно пренебречь для получения с помощью палатографа уникальной информации, которая не может быть получена иным способом.

Page 13: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

13

Подлинный прорыв в разработке вспомогательных средств фор-мирования и коррекции произносительной стороны речи у детей был осуществлен теми специалистами, кто на новом этапе развития радио-электроники поставил задачу разработки принципиально иной системы отражения на экране звучащей речи. По этому пути пошли авторы пер-вых в мире микропроцессоров, революционеры в радиоэлектронике – научные сотрудники корпорации IBM. Ими в 1989г. была создана сис-тема SpeechViewer («Видимая речь»). Ее авторы нашли новое решение проблемы визуализации основных акустических компонентов речи, создав информативные, легко «прочитываемые» даже маленькими детьми графические образы и введя элементы мультипликации.

Впервые также удалось добиться стабильной обратной связи – ин-терактивного взаимодействия в режиме реального времени с возможно-стью последующего многократного прослушивания речевого образца, представленного на экране в виде информативного для ребенка образа.

Благодаря использованию микропроцессоров удалось принципи-ально увеличить надежность обратной связи, и в полной мере реализо-вать одно из основополагающих требований педагогов к техническим средствам, используемым при формировании и коррекции произноси-тельной стороны речи. "Для максимальной эффективности обучения обратная связь должна быть немедленной... На начальном этапе усвое-ния действия учащийся не может оценить правильность его выполнения сам, без помощи учителя (или обучающего устройства), производящего оценку выполненного действия... Только тогда, когда эти внешние об-ратные связи превратятся во внутренние, они станут способами само-контроля за правильностью выполненных действий".

Система SpeechViewer («Видимая речь») войдет в историю миро-вой сурдопедагогики и логопедии как система, впервые удовлетворив-шая практически все педагогические требования к вспомогательному средству формирования и коррекции произносительной стороны речи у детей с нарушенным слухом и детей с речевыми нарушениями.

• В «Видимой речи» удалось визуализировать все основные акустические компоненты речи;

• На экране компьютера эти компоненты отчетливо отобра-жаются в виде разнообразных динамических образов, доступных для понимания детьми, начиная с дошкольного возраста и интересных де-тям старшего школьного возраста;

• Представление визуального образа на экране компьютера стабильно, и по окончании звучания сохраняется на нем в течение лю-бого, необходимого педагогу, времени.

Page 14: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

14

• Обратная связь является стабильной, интерактивное взаимо-действие осуществляется в режиме реального времени;

• В долговременной памяти компьютера можно сохранить практически неограниченное количество записей любых образцов зву-чания (целостных высказываний, элементов и фрагментов речи), кото-рые в случае необходимости могут выводиться на экран для проведения анализа.

Авторам SpeechViewer («Видимой речи») впервые удалось визуа-лизировать речевое дыхание, голосообразование, голосоведение и фо-нематическое оформление речи. Визуализируется наличие и отсутствие голоса, длительность фонации, интенсивность голоса и его частотный диапазон. При этом каждый параметр речи может быть представлен как автономно, так и в комплексе. Предусмотрена визуализация слоговой структуры слова. С помощью «Видимой речи» на экране компьютера впервые наиболее полно обеспечена поддержка процесса формирования и коррекции просодических элементов речи: в доступных пониманию ребенка образах на экране визуализирован такой скрытый процесс как голосовые модуляции, выделение словесного и логического ударения. «Видимая речь» впервые обеспечила педагогу возможность работы на уровне фразы и даже небольшого рассказа, благодаря чему открылась возможность предметного анализа произносительной стороны речи ре-бенка, получения им дополнительной опоры для осознания своих дос-тижений и недостатков в произношении.

Следует отметить, что визуальное отображение деятельности ар-тикуляционного аппарата в системе «Видимая речь» отсутствует, одна-ко на экране образно представлен результат этой деятельности – ком-пьютер оценивает степень близости воспроизведенного ребенком звука к «эталону», сохраненному в долговременной памяти.

Система дополнена сервисным блоком, освобождающим педагога от рутинной работы и расширяющего спектр возможностей системы.

• Система позволяет занести необходимые данные о ребенке в специальную регистрационную карточку, осуществить индивидуальную настройку системы с учетом данных обследования речи ребенка, после чего в автоматическом режиме сохранять все его попытки воспроизве-дения любого звучания. В этом же модуле предусмотрен ввод любых комментариев учителя в отношении учебной деятельности ребенка.

• Статистические данные о результатах выполнения упражне-ний ребенком автоматически систематизируются, легко сохраняются в памяти компьютера и могут быть выведены на экран в любой необхо-димый учителю момент работы. Форматы, содержащие параметры фик-

Page 15: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

15

сации результатов, автоматически меняются при смене типа упражне-ния.

• Система предусматривает возможность использования до-полнительных настроек: изменения чувствительности микрофона, поро-га допустимой громкости, уровня требовательности к качеству проду-цирования фонем, скорости движения объекта на экране; редактирова-ние упражнения с точки зрения степени трудности его выполнения. Все это способствует облегчению процесса соотнесения степени трудности выполнения упражнения с возможностями ребенка и задачами, постав-ленными в каждый конкретный период работы с ним.

Таким образом, SpeechViewer («Видимая речь») удовлетворяет не только ранее сформулированным педагогическим требованиям к вспо-могательным средствам визуализации акустических компонентов речи, но в ней также реализованы на качественно новом уровне требования к индивидуализации процесса формирования и коррекции произноси-тельной стороны речи детей. Этим можно объяснить тот факт, что, с на-чала 90-х гг. эта программа используется сурдопедагогами и логопеда-ми более чем 30 стран мира. Специалисты разных стран, занимающиеся проблемами произношения, продолжают адаптировать эту технологию применительно к фонетической стороне национального языка и разра-батывать способы ее «включения» в созданные системы коррекционной работы с детьми.

Проведенный анализ показывает, что в 70-90 гг. отечественными специалистами не был осуществлен переход к созданию вспомогатель-ных средств формирования и коррекции произносительной стороны ре-чи, базирующихся на использовании микропроцессоров и информаци-онных технологий, что объясняется объективными причинами, по-скольку широкий доступ к использованию микропроцессоров и инфор-мационных технологий они получили только в начале 90-х годов. В 1992г. на основе применения микропроцессоров было создано первое российское вспомогательное средство формирования и коррекции про-износительной стороны речи детей – «Сурдо - логопедический тренажер «Дэльфа – 130», однако по своим функциональным возможностям он значительно уступал разработанной в 1989 году корпорацией IBM ком-пьютерной программе Speech Viewer («Видимая речь»).

Если в «Видимой речи» визуализируются все основные акустиче-ские компоненты речи, то в сурдо-логопедическом тренажере визуали-зируются отдельные акустические компоненты речи, кроме того, ис-пользуемые для визуализации разнообразные динамические образы доступны детям дошкольного и младшего школьного возраста, однако они не интересны для детей более старшего возраста.

Page 16: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

16

В «Видимой речи» обратная связь является стабильной, интерак-тивное взаимодействие осуществляется в режиме реального времени, в то время как в сурдо-логопедическом тренажере стабильность обратной связи обеспечивается, но интерактивность осуществляется с кратковре-менной задержкой во времени.

В «Видимой речи» в долговременной памяти можно сохранить практически неограниченное количество записей любых образцов зву-чания (целостных высказываний, элементов и фрагментов речи), кото-рые в случае необходимости могут выводиться на экран для проведения анализа, а в отечественной разработке возможность такого рода отсут-ствует.

Проведенный сравнительный анализ позволяет утверждать, что SpeechViewer значительно превосходит по своим возможностям сурдо-логопедический тренажер «Дэльфа-130».

Как в момент появления «Видимой речи» в образовательном про-странстве, так и в настоящее время, в мире нет ни одного другого сред-ства, способного конкурировать с этой технологией по своим функцио-нальным возможностям. Появление такого мощного вспомогательного средства обучения нового поколения вызвало необходимость проведе-ния собственно педагогических исследований, направленных на осмыс-ление процесса встраивания «Видимой речи» в отечественную систему работы сурдопедагога и логопеда по формированию и коррекции про-износительной стороны речи.

Освоение SpeechViewer, «Видимой речи» в России было начато сурдопедагогами (О.И.Кукушкина, Т.К.Королевская 1991). В 1991 году была русифицирована первая версия системы, разработана методологи-ческие и методические принципы ее использования при формировании и коррекции произношения школьников с различными нарушениями слуха, реализованные в специально разработанной методике (Т.К.Королевская 1991).

Материалы апробации методики использования SpeechViewer («Видимой речи») сурдопедагогами России были представлены на Все-российской конференции «Компьютерные технологии в коррекционном обучении неслышащих школьников» (г. Белгород, 1994 г), они также нашли свое отражение в ряде статей, опубликованных Т.К.Королевской в журнале «Дефектология» (1993,1994). В дальнейшем была русифици-рована вторая версия программы, уточнена методика ее использования в учебном процессе, обобщен опыт ее применения сурдопедагогами страны.

Таким образом, отечественной сурдопедагогике удалось накопить значительный опыт успешного применения данного средства обучения в системе формирования и коррекции устной речи детей с нарушенным

Page 17: Лекция 4. Информационные технологии в специальном образовании

17

слухом младшего школьного возраста. Было доказано, что при правиль-ном использовании «Видимой речи» в качестве вспомогательного сред-ства обучения удается существенно повысить мотивацию детей к заня-тиям произношением; сократить время на формирование и автоматиза-цию ряда речевых навыков; облегчить ребенку освоение навыков само-контроля над произношением; делать видимым для ребенка уровень его достижений в произношении, предоставить ему возможность самому сопоставлять свое произношение с эталоном внятной речи и осознанно ставить перед собой новые задачи (Королевская Т.К. 1993, 1994, 1995, 1998, 1999).

Специалисты в области логопедии, как и специалисты-сурдопедагоги, считают необходимым и полезным использование вспо-могательных средств формирования и коррекции произносительной стороны речи у детей. Так, в работе «Основы теории и практики лого-педии», изданной в 1967г. под редакцией Р.Е.Левиной специально от-мечается необходимость использования постоянно совершенствующих-ся приборов и устройств в качестве вспомогательных средств обучения. Р.Е.Левина придавала большое значение поиску путей и средств обуче-ния, «обеспечивающих привлечение аналитико-синтетической деятель-ности ребенка, активной наблюдательности, сравнения и обобщения». Несомненно, что таким средством в области формирования и коррекции фонематических представлений детей с речевыми нарушениями может стать SpeechViewer, предназначенная для того, чтобы за счет расшире-ния сенсорной базы сделать анализ «ускользающей» звучащей речи доступным и предметным для ребенка. Вместе с тем, следует признать, что за десятилетие, прошедшее со времени появления SpeechViewer («Видимой речи») в России, не было опубликовано результатов отече-ственных исследований по ее применению в системе коррекции рече-вых нарушений у детей, в то время как необходимость широкого при-менения развивающихся технических средств обучения, основанных на использовании информационных технологий, отмечается ведущими ис-следователями в этой области (Филичива Т.Б.,Чевелева Н.А., Г.В.Чиркина, 1989 ;Л.И.Белякова, Е.А.Дьякова 1998, Л.С.Волкова, 1998 и др.).

Именно потому, что «Видимая речь» является самым мощным совре-менным вспомогательным средством визуализации акустических ком-понентов речи, необходимо проведение специальных исследований, направленных на осмысление возможностей ее использования в логопе-дической практике и выявление в развитии и обучении детей тех эффек-тов, которых можно добиться благодаря расширению арсенала средств логопеда.