Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Комплексный подход к объективной оценке уровня сформированности компетенций в условиях цифровой образовательной среды. Монография
.pdf
3.2. Алгоритмы и методы оценки умений
были ошибки в выполнении задач любого типа, для выявления специфики психофизиологических механизмов верного
и ошибочного решения без учета индивидуальных особенностей оптимальным является проведение дальнейшего анализа
для групп успешно и не успешно решенных заданий.
На рис. 3.23 представлена динамика значений дельтадиапазона при успешном и неуспешном решении вербальных заданий. Из рисунка следует, что значения спектральной мощности дельта-частот были достоверно выше при неуспешном решении. При успешном решении фокус максимальной выраженности был локализован симметрично
в центрально-теменных областях с некоторым смещением
в каудальном направлении. Решение ситуационных и компетентностных задач сопровождалось концентрацией активности в теменно-затылочных областях с некоторым смещением
влево. Для неуспешного решения динамика изменений была
сходной; различия заключались в достоверно более высоких
значениях спектральной мощности диапазонов ЭЭГ в теменнозатылочных областях, из-за чего концентрация активности
в левой теменно-затылочной области была более выражена.
Рис. 3.23. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности дельта-диапазона ЭЭГ при решении
трех блоков вербальных заданий с разной успешностью.
Обозначения: сверху обозначены функциональные пробы, слева –
соответствующий уровень успешности решения. Темный цвет
соответствует высоким значениям СМ ЭЭГ в отведениях
91
Глава 3. Разработка и апробация алгоритмов и методов…
При анализе динамики значений спектральной мощности
в тета-диапазоне (рис. 3.24) при успешном и неуспешном выполнении заданий наблюдалась сходная динамика. Решение
тестов закрытого типа сопровождалось низкими значениями
в тета-диапазоне у всех групп обследуемых. Переход к выполнению ситуационных и компетентностных задач в ситуации
успешного выполнения приводил к незначительному увеличению значений СМ ЭЭГ с образованием диффузного фокуса
в центральных и теменно-затылочных областях со смещением влево.
При неуспешном решении ситуационных и компетентностных задач лобно-затылочная и межполушарная асимметрия были более выражены за счет формирования мощного
теменно-затылочного фокуса со смещением в левое полушарие
и иррадиацией колебаний в передние области.
Рис. 3.24. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности тета-диапазона ЭЭГ при решении
трех блоков вербальных заданий с разной успешностью.
Обозначения: сверху обозначены функциональные пробы, слева –
соответствующий уровень успешности решения. Темный цвет
соответствует высоким значениям СМ ЭЭГ в отведениях
При анализе альфа-частот (рис. 3.25) успешное и неуспешное решение различалось. При успешном решении для всех
типов задач наблюдалась выраженная десинхронизация ко-
92
3.2. Алгоритмы и методы оценки умений
лебаний в сравнении с фоновыми значениями. При решении тестов и ситуационных задач альфа-фокусы отсутствовали. При решении компетентностных задач присутствовал
слабо выраженный диффузный альфа-фокус в центральных
и теменно-затылочных областях. При неуспешном решении
картина принципиально различалась. Значимая десинхронизация была показана только при выполнении тестов. Для решения ситуационных и компетентностных задач десинхронизация отсутствовала. Альфа-диапазон представлен в виде четкого мощного фокуса в теменно-затылочной области с иррадиацией колебаний в передние зоны. Значимой межполушарной
асимметрии выявлено не было.
Рис. 3.25. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности альфа-диапазона ЭЭГ при решении
трех блоков вербальных заданий с разной успешностью.
Обозначения: сверху обозначены функциональные пробы, слева –
соответствующий уровень успешности решения. Темный цвет
соответствует высоким значениям СМ ЭЭГ в отведениях
Дальнейший анализ проводился при сравнении динамики
трех диапазонов ЭЭГ на выделенных этапах решения для ситуационных и компетентностных задач. Для тестовых заданий выделение этапов не проводилось ввиду низкой длительности этапов, что не позволило провести анализ электрофизиологических данных с надлежащим уровнем достоверности.
93
Глава 3. Разработка и апробация алгоритмов и методов…
На рис. 3.26 представлена динамика значений спектральной мощности дельта-диапазона при решении отдельных этапов ситуационных и вербальных задач с разной успешностью.
Из рисунка следует, что, как и при комплексном анализе всего интервала решения задачи, неуспешное решение сопровождалось более высокими значениями спектральной мощности.
Рис. 3.26. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности дельта-диапазона ЭЭГ при решении
отдельных этапов ситуационных и компетентностных вербальных
задач с разной успешностью. Обозначения: сверху обозначены
функциональные пробы, слева – соответствующий уровень
успешности решения. Темный цвет соответствует высоким
значениям СМ ЭЭГ в отведениях
Наибольшие значения независимо от успешности были связаны с первым этапом, где происходило чтение задания и начальные операции по его выполнению. Основной фокус максимальной выраженности колебаний при решении ситуационных задач был локализован в левой теменно-затылочной области с иррадиацией колебаний в передние области. При переходе к следующим этапам происходила десинхронизация
в дельта-частотах с сохранением локализации фокуса. При
94
3.2. Алгоритмы и методы оценки умений
неуспешном решении различия заключались в значимой синхронизации и концентрации колебаний в теменно-затылочной
и центральной областях левого полушария как в сравнении
с фоновыми значениями, так с успешным решением.
Похожая локализация фокусов максимальной выраженности показана и для решения компетентности задачи; различия заключались в достоверно более высоких значениях спектральной мощности для всех этапов независимо от успешности решения.
Тенденция, описанная для дельта-частот, сохранялась
и для тета-частот (рис. 3.27). Различий между значениями
спектральной мощности на разных этапах решения выявлено не было. При успешном решении присутствовал диффузный фокус в центрально-теменно-затылочных областях с небольшим смещением влево.
Рис. 3.27. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности тета-диапазона ЭЭГ при решении
отдельных этапов ситуационных и компетентностных вербальных
задач с разной успешностью. Обозначения: сверху обозначены
функциональные пробы, слева – соответствующий уровень
успешности решения. Темный цвет соответствует высоким
значениям СМ ЭЭГ в отведениях
95
Глава 3. Разработка и апробация алгоритмов и методов…
При неуспешном решении картина значимо отличалась.
Лобно-затылочная и межполушарная асимметрия были четко
выражены. В левой теменно-затылочной области присутствовал четкий фокус с иррадиацией колебаний в передние области. В целом для неуспешного решения показана достоверная
синхронизация и концентрация колебаний в сравнении с фоновыми значениями, тогда как успешное решение не сопровождалось значимыми изменениями.
Основные различия были показаны для альфа-диапазона
(рис. 3.28). Как и для тета-диапазона, при успешном решении
ситуационных и компетентностных задач наблюдалась значимая, достоверная десинхронизация альфа-частот в сравнении с фоновыми значениями. Различий значений спектральной мощности на разных этапах решения не выявлено. При
неуспешном решении ситуационных задач десинхронизации
Рис. 3.28. Топографические карты распределений значений
спектральной мощности альфа-диапазона ЭЭГ при решении
отдельных этапов ситуационных и компетентностных вербальных
задач с разной успешностью.
Обозначения: сверху обозначены функциональные пробы, слева –
соответствующий уровень успешности решения. Темный цвет
соответствует высоким значениям СМ ЭЭГ в отведениях
96
3.2. Алгоритмы и методы оценки умений
колебаний на этапах не отмечено. В теменно-затылочных областях присутствовал четкий альфа-фокус, сохранявшийся
на всех этапах решения без существенной десинхронизации.
При неуспешном решении компетентностных задач наблюдалась альфа-десинхронизация от первого этапа к третьему,
что могло отражать сложность задания. В ситуации успешного выполнения заданий десинхронизация колебаний сохранялась, но в сравнении с ситуационной задачей была менее выражена.
В целом для альфа-диапазона успешное решение сопровождалось значимой десинхронизацией в сравнении с фоновыми
значениями. Неуспешное решение, напротив, сопровождалось
некоторой концентрацией колебаний в теменно-затылочном
фокусе.
Таким образом, при анализе динамики значений спектральной мощности трех диапазонов ЭЭГ основные различия были
выявлены для успешного и неуспешного решения независимо
от этапов деятельности. При этом независимо от успешности
деятельности по мере усложнения задачи происходило увеличение выраженности межполушарной и лобно-затылочной
асимметрии за счет концентрации и синхронизации в левой теменно-затылочной области. Решение вопросов теста
закрытого типа не приводило к достоверной тета- и альфасинхронизации, что являлось отражением простоты задания
и было сходно с успешным решением ситуационных и компетентностных задач.
Неуспешное выполнение сложных компетентностных и ситуационных задач коррелировало с более высокими значениями спектральной мощности и большей выраженностью
лобно-затылочной и межполушарной асимметрии, в особенности для дельта- и тета-частот. При этом наибольше значения
спектральной мощности отмечены для первого этапа, связанного с чтением образовательной задачи и начальным этапом
формулирования ответа в рабочей памяти. В альфа-диапазоне
успешное решение достоверно коррелировало со значимой десинхронизацией колебаний, а неуспешное – с синхронизацией
и концентрацией в теменно-затылочном фокусе.
В данном исследовании было проведено моделирование ситуации поэтапного решения реальной образовательной дея-
97
Глава 3. Разработка и апробация алгоритмов и методов…
тельности в условиях психофизиологического эксперимента.
Необходимость и оправданность подобного подхода связана
с тем, что решение мыслительных задач любого вида не имеет
четких регистрируемых коррелятов. Кроме того, вмешательство в образовательный процесс недопустимо с позиции современной тестологии, поскольку может затруднить процесс
освоения компетенции.
Введение в обследование эндогенной добавочной деятельности в виде самостоятельного выделения студентом этапов выполнения образовательной задачи позволило выяснить их количество и длительность. Согласно ранее проведенным исследованиям на примере решения математических примеров, эндогенная добавочная деятельность не влияет на время выполнения простых задач и незначительно увеличивает время выполнения сложных. Поэтому применение ее в качестве обратного маркера решения образовательной задачи может рассматриваться как допустимое. В то же время в современной психофизиологической литературе отсутствует иной – более оптимальный – методический подход, позволяющий разделить
сложную составную деятельность на фрагменты без внесения
значимой помехи.
Также необходимо отметить, что ввиду невозможности сознательного или вынужденного разобщения ментальных процессов при чтении, обдумывании отчета и его наборе в текстовом документе выделенные в разделе «Методика исследования» интервалы могли в той или иной степени перекрываться.
В связи с этим при анализе поведенческих и электрофизиологических параметров нами были выбраны первый этап, связанный с чтением задания и его начальным анализом, и объединенные второй и третий этапы, связанные с основной частью выполнения образовательной задачи (перечитывание задания, обдумывание ответа, набор текста). Поскольку этапы
деятельности исходно были связаны с выполнением разной
деятельности в процессе решения задачи, закономерно предположить связь выявленных различий с задействованием разных когнитивных процессов на каждом этапе.
На основании поведенческих параметров было выявлено,
что основным фактором, влияющим на длительность решения в целом и его отдельных этапов, была сложность задания.
98
3.2. Алгоритмы и методы оценки умений
Время решения ситуационных задач было достоверно более
коротким, чем время решения компетентностных. Это подтверждает предположение о возрастании сложности решения
в ряду задач «ситуационная – компетентностная» независимо
от их содержания.
Основной вклад в формирование такой динамики времени
вносил первый этап. Вероятно, само восприятие и понимание
условия компетентностной задачи требовало больших затрат
когнитивных ресурсов, это приводило к вовлечению системы
произвольного внимания и рабочей памяти, связанных с сохранением и начальным анализом задания.
Также следует отметить, что в группе ситуационных задач
было выявлено достоверно более высокая длительность первого этапа при работе с образным заданием. Для компетентностных задач динамика была обратной – при решении вербальных задач показана более высокая длительность первого этапа.
Подобная динамика длительности первого этапа для ситуационных и компетентностных задач отражала разный вклад
когнитивных процессов. Достоверно большая длительность
первого этапа при выполнении ситуационной образной задачи связана с необходимостью больших затрат времени для
тщательного анализа предлагаемого рисунка и сравнения его
с эталоном в долговременной памяти. Также это может являться маркером более значимого вовлечения произвольного внимания. Напротив, рост длительности первого этапа для
вербальной компетентностной задачи мог выступать в качестве маркера уровня загрузки рабочей памяти в связи с необходимостью чтения большого объема текстового материала, рассмотрения сложного составного рисунка или сочетанием обоих видов деятельности. Общее увеличение длительности
решения в целом и первого этапа в частности связано с ростом
загрузки рабочей памяти за счет необходимости запоминания
задания, его анализа и формирования ответа с использованием информации в долговременной памяти. В то же время отсутствие различий между образными и вербальными заданиями данного типа свидетельствует о сходстве уровня сложности
и, вероятно, вовлечении похожего набора когнитивных процессов.
99
Глава 3. Разработка и апробация алгоритмов и методов…
Для объединенного второго этапа различия были связаны
только с влиянием сложности задания – при решении компетентностных заданий длительность этапа была достоверно
выше. Это связано с тем, что на втором этапе во всех случаях
происходило формулирование ответа, требующего использования терминов и его набор в текстовом документе, а также –
с высокой вероятностью – повторное чтение задания и анализ
его содержания.
В качестве оценки эффективности деятельности на втором
этапе может быть использовано соотношение количества терминов, использованных студентом при формулировании ответа, и объем ответа, измеряемый в количестве символов. Данное соотношение может быть также и характеристикой сложности образовательной задачи.
На количество применяемых студентом терминов достоверно влияло содержание задания – образность и вербальность.
Общее невысокое количество использованных терминов связано с тем, что решение модельных задач происходило спустя год после прохождения студентами курсов «Нейрофизиология» и «Частная физиология ЦНС» и фактически представляло собой контроль остаточных знаний.
Доля применяемых терминов при решении вербальных задач была достоверно ниже в сравнении с образными. Вероятно, причиной этого является сама возможность замены термина синонимом, что не снижало правильность ответа. При
решении образных задач ввиду однозначности наименований
анатомической структуры это было невозможно. Соотношение
высокого процента использованных терминов и наименьшего
количества символов в ответе связано с однозначностью формулировки правильного ответа, невозможностью замены анатомических терминов синонимами. Напротив, большее количество символов при формулировке ответа на вопрос остальных трех задач (в особенности ситуационной вербальной задачи) и меньшее количество терминов связано с возможностью
взаимозаменяемости терминов и применением общей лексики. При условии грамотного подбора синонимов и отсутствия
искажения смыслового содержания текста подобный ответ
расценивался как корректный.
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]