Карпенко М.П. Телеобучение

Подождите немного. Документ загружается.

М.П. Карпенко. Телеобучение

291

запоминания, так как сила корреляционной связи ТУЗ с коэффициентами

ДАР1, ДАР2 и МАД значимо не выражена (табл. 5.10).

Таблица 5.10

Данные корреляционного анализа ЭЭГ-маркеров и показателя ТУЗ

ЭЭГ-маркер ТУЗ ДАР1

ДАР2

МАД МАР

ТУЗ +0,29 +0,31 +0,32 +0,63

***

Внешнее воздействие – вспышка света.

При воспроизведении запомненных слов.

***

Достоверность корреляций при уровне значимости p < 0,05.

Было выявлено, что значения ЭЭГ-маркеров ТУЗ не коррелируют меж-

ду собой и, по-видимому, отражают разные, слабо связанные между собой

когнитивные процессы в ЦНС, которые задействованы при тестирова-

нии ТУЗ.

При детальном анализе индивидуальных изменений показателя МАР

в процессе длительной информационной нагрузки выяснилось, что это из-

менение нелинейно. Для первокурсников – как СГА, так и вузов с традици-

онной технологией обучения – характерна многофазная синусоидальная

зависимость с существенным повышением мощности ЭЭГ к концу обсле-

дования; для обеих групп старшекурсников – однофазная (типа кривой

насыщения), с очень слабой тенденцией к нормализации в конце инфор-

мационной нагрузки (рис. 5.5).

На рис. 5.5 (верхняя кривая) видно, что в процессе длительной инфор-

мационной нагрузки степень сосредоточенности у первокурсников как

СГА, так и вузов с традиционным обучением меняется, то увеличиваясь, то

снижаясь, но сохраняя общую тенденцию к увеличению. У студентов чет-

вертого курса кривая сосредоточенности проходит на более низком, чем

у первокурсников, уровне (нижняя кривая). При этом отмечается очень

короткий нестабильный период, который заканчивается уже ко второму

воспроизведению слов, и плавный переход к стабильному состоянию –

практически на уровне фоновых значений.

Таким образом, МАР может выступать в качестве маркера эффектив-

ности запоминания только у студентов первого курса (независимо от типа

292

Количественные подходы к оценке процессов обучения

вуза), т. е. в период, когда активно формируются когнитивные навыки с

максимальным вовлечением процессов самоконтроля.

Таким образом, с помощью ЭЭГ-маркеров ТУЗ можно объективно

изучать влияющие на процесс запоминания психофизиологические факто-

ры: скорость выбора оптимального когнитивного навыка (угашение ори-

ентировочного рефлекса на эндогенную афферентацию) – ДАР; эффектив-

ность перцептивной защиты – МАД; уровень сосредоточенности – МАР.

Сравнение старшекурсников СГА и вузов с традиционной технологией

обучения показало, что у первых реже встречается и менее выражена гене-

рализованная фаза неспецифической активации, быстрее происходит уга-

шение ориентировочного рефлекса, легче достигается оптимальный уро-

вень перцептивной защиты и сосредоточенности, а также практически не

встречается нестационарный характер динамики когнитивных процессов

(более энергозатратный) в процессе длительной информационной нагруз-

ки. Учитывая отсутствие таких различий между первокурсниками СГА и

вузов с традиционной технологией обучения, можно заключить, что дис-

танционные технологии обучения способствуют развитию устойчивости к

информационным нагрузкам.

На темп усвоения знаний влияют особенности инструкции на запоми-

нание. Так, в качестве независимой переменной рассматривались следую-

щие виды инструкций:

123456

Порядковый номер тестирования ТУЗ

Моноритмизированный альфа-

ритм (МАР)

первый курс

четвертый курс

Рис. 5.5. Динамика моноритмизированного альфа-ритма (МАР) у студентов первого и

четвертого курсов при длительной информационной нагрузке (данные нормированы по

фоновому значению)

М.П. Карпенко. Телеобучение

293

− запоминание в свободном режиме;

− запоминание с установкой на скорость;

− запоминание с установкой на точность;

− запоминание с установкой на скорость и точность одновременно;

− запоминание при одноразовом прочтении списка слов.

При сравнении результатов оказалось, что наиболее эффективной

является инструкция с одноразовым прочтением списка слов для заучи-

вания. Меньший темп наблюдается при инструкции на скорость и значи-

тельно меньший – при инструкции на точность. В то же время наиболее

показательной для характеристики индивидуальности и имеющей на-

иболее тесные взаимосвязи с другими психологическими особенностями

(памятью, интеллектом, когнитивными стилями, оценками успеваемости)

оказалась «свободная» инструкция, в которой испытуемый сам определял

для себя удобный темп изучения и проверки усвоенного. Эта инструкция

в наибольшей мере приближается к естественным условиям, в которых

происходит реальное обучение студентов. Ее можно считать своеобразной

моделью самостоятельной работы студентов СГА.

Результаты исследования полного усвоения информации с примене-

нием методики ТУЗ позволили составить эмпирическую формулу прогно-

за временных затрат усвоения 20 понятий

Время заучивания 20 понятий (в сек) = 12,2 +

ТУЗ

224

. (5.2)

Располагая данными о количестве понятий, которые содержатся в

учебном модуле, можно составить вероятностные прогнозы как времени

изучения отдельных учебных дисциплин, так и индивидуального времени

изучения образовательной программы в целом.

Индивидуальный темп, исходя из сказанного выше, имеет важное

практическое значение для обучения. Предложенный метод его измере-

ния основан на данных современной когнитивной психологии, соглас-

но которой система познания имеет сложную многоуровневую сетевую

структуру. Процесс усвоения знаний можно рассматривать как связыва-

ние нового элемента (новой информации) с уже известными узлами сети.

Изюмова С.А., Чмыхова Е.В. Реализация идей вариативного индивидуально-ори-

ентированного обучения в образовательных технологиях СГУ // Труды СГУ. Вып. 17. М.:

СГУ, 2000.

294

Количественные подходы к оценке процессов обучения

Индивидуальный темп оценивает временные характеристики этой связи:

какое количество новой информации человек может усвоить в единицу

времени.

Данные, представленные на рис. 5.6, показывают, какие большие

возможности дает информация об индивидуальной скорости усвоения

нового.

Осуществлять прогноз успехов в учебе за счет того, что методика

ТУЗ моделирует технологию обучения в СГА

По нормативным значениям темпа усвоения знаний рассчитывать

нормативные нагрузки для разных возрастных групп

Определять объем знаний, которые могут усвоить студенты за

определенное время обучения (дозирование знаний с помощью

разработанного в СГА балансового метода)

Какие

возможности дает

информация о

темпе усвоения

знаний?

По рассчитанному объему обосновать содержание программ по

дисциплинам с помощью сравнительно-тезаурусного метода

Осуществлять прогноз времени обучения

Рис. 5.6. Практическое значение информации об индивидуальном темпе усвоения знаний

Во-первых, информация об индивидуальной скорости усвоения ново-

го позволяет получить средние значения темпа усвоения знаний для раз-

ных возрастов, принимаемые за норматив. Полученная зависимость дает

емкую информацию о познавательных возможностях человека на протя-

жении разных периодов жизни и позволяет рассчитать для них норматив-

ные нагрузки.

Во-вторых, введение этого показателя позволяет осуществить дозиро-

вание знаний и таким образом решать проблему информационной пере-

грузки.

В-третьих, использование показателя ТУЗ позволяет по расчетному

объему закладываемых знаний научно обосновать содержание программ

по различным дисциплинам.

В-четвертых, эта информация позволит предсказывать индиви-

дуальное время обучения и нормирования объемов учебной работы,

что весьма актуально при гибком индивидуальном временном графике

обучения.

М.П. Карпенко. Телеобучение

295

Наконец, на основании проведенных исследований установлено, что

ТУЗ дает возможность прогнозировать не только время обучения студен-

та, но и будущую успешность обучения.

5.1.2. Темповая характеристика учебной деятельности как фактор обу-

чаемости

Темп усвоения знаний является очень важным, но не единственным

показателем психического развития, который характеризует индивиду-

альные возможности человека в процессе усвоения информации. Оценка

индивидуальных темповых параметров учебной деятельности студентов

может быть расширена еще одной разработанной в СГА характеристи-

кой познавательной деятельности, важной для обучения, – темп операции

классификации (ТОК).

В структуре академического интеллекта операция классификации за-

нимает одно из центральных мест (шкала Векслера, тест ШТУР, тест Амт-

хауэра, тест АСТУР и др.). По своей сути классификация состоит в сис-

тематизации, распределении каких-либо предметов, явлений, понятий по

классам, группам, разрядам на основе общих признаков. Классификация

как мыслительная операция может выступать в качестве необходимого

приема при запоминании, повышая его эффективность. Некоторые мне-

мические приемы обработки запоминаемого материала могут совершаться

при незначительной смысловой обработке на перцептивном уровне: выде-

ление опорного пункта, группировка, выделение последовательностей, ас-

социации. Основной характерной особенностью такого типа запоминания

является то, что информация (сообщение, текст) разбивается на части не

по внешним признакам, а по смысловому содержанию на основе единства

микротем.

Для овладения новым учебным материалом необходимо применять

классификации, основанные на более сложных способах переработки:

аналогия, систематизация, структурирование. При этом происходит про-

цесс установления взаимного расположения частей, составляющих целое,

определение внутреннего строения запоминаемого. Причем созданные

сложные единицы обладают свойством транзитивности, обратимости, т. е.

могут быть декодированы в первоначальные сообщения. В результате фор-

мируется новая мысленная репрезентация; это происходит путем преоб-

разования информации, достигаемого в сложном взаимодействии мыслен-

296

Количественные подходы к оценке процессов обучения

ных атрибутов суждения, абстрагирования, рассуждения и воображения.

Методика измерения индивидуального темпа операций классифика-

ции была разработана по аналогии с методикой ТУЗ на материале субтес-

тов «аналогии» и «обобщение понятий» интеллектуального теста АСТУР.

Испытуемому предлагалось выполнить два вида заданий с разными инс-

трукциями.

В первом задании – «аналогии» – испытуемый выполнял задания та-

кого рода: «Даны два понятия, обозначим их как первое и второе. Рядом с

первым помещен значок «х», рядом со вторым – «у». Из помещенных ниже

пар слов нужно выбрать такое, чтобы первое слово из этой пары можно

было поставить на место «х», а второе слово – на место «у». При этом отно-

шения между словами в левой и правой частях должны быть одинаковы-

ми». Например, стол: х = чашка: у

а) мебель – кофейник;

б) обеденный – посуда;

в) мебель – посуда;

г) круглый – ложка;

д) стул – пить.

Всего такого рода заданий – 40.

Во втором задании – «обобщение понятий» – испытуемый должен был

работать по следующей инструкции: «Даны шесть слов. Среди них есть два,

которые можно объединить по какому-то общему признаку».Например: а)

кошка; б) попугай; в) дог; г) жук; д) спаниель; е) ящерица.

В этом субтесте 15 заданий.

Выполнение каждого вида заданий оценивалось по количеству пра-

вильно решенных заданий и времени, затраченному на их выполнение. На

основании этих данных вычислялся темп операций классификации:

ТОК =

2700, (5.3)

где N – число правильно решенных заданий; Т – время, затраченное на ре-

шение; 2700 – постоянный коэффициент, равный количеству секунд в

45 мин (1 акч).

Таким образом, в заданиях «аналогии» и «обобщение понятий» изме-

ряется время выполнения, количество правильных ответов и их соотноше-

ние как темп операции классификации. Темп выполнения задания «анало-

М.П. Карпенко. Телеобучение

297

гии» – ТОК-1, а темп выполнения задания «обобщение понятий» – ТОК-2.

Первоначально в качестве единицы ТОК рассматривалось количество

решенных заданий в академический час. Так как ТОК является методикой

измерения интеллектуальной деятельности, а при оценке интеллекта тра-

диционным является использование стандартной шкалы интеллекта, то

был осуществлен перевод показателей ТОК в значения IQ. Использовались

данные психологического тестирования методикой ТОК и тестом интел-

лекта Амтхауэра примерно 3000 студентов СГА. Перевод «сырых» данных

по методике ТОК в баллы по стандартной шкале интеллекта осуществлял-

ся по формуле:

TOK

= M

+ 15(TOK – M

)/S

, (5.4)

где TOK

– показатели ТОК в баллах по стандартной шкале интеллекта;

– среднее значение по выборке, на которой проводился тест интеллек-

та (Амтхауэр); TOK – «сырые» значения ТОК; M

– среднее значение ТОК

в обследованной выборке; S

– стандартное отклонение показателя ТОК в

обследованной выборке.

В результате, все «сырые» показатели ТОК были преобразованы в зна-

чения стандартной шкалы интеллекта и использовались в дальнейшем как

показатели IQ.

В исследовании СГА было показало, что ТУЗ и ТОК как индивидуаль-

ные особенности мнемической и мыслительной деятельности не имеют

между собой корреляционных связей.

Обработка результатов выполне-

ния методик ТУЗ и ТОК студентами не обнаружила значимо выраженной

корреляции между этими показателями (r = 0,26 при р > 0,1). Это позво-

ляет использовать ортогональное пространство из двух факторов – ТУЗ и

ТОК для построения типологии обучаемости, дифференцированной оцен-

ки потенциала учащихся, их места среди других.

Для проверки внешней валидности методики ТОК в исследовании

было проведено сопоставление показателей ТОК с оценками успеваемости

студентов по трем циклам дисциплин: гуманитарному, естественнонауч-

ному, математическому

(табл. 5.11).

Шляхта Н.Ф., Тихомирова И.В. Темп операций классификации как метод экс-

пресс-диагностики интеллекта // Труды СГУ. Вып. 95. М., 2006. С. 64–72.

Шляхта Н.Ф., Тихомирова И.В. Разработка новых показателей процесса усвоения

учебных знаний: темп операций классификации // Труды СГУ. Вып. 61. М., 2003.

298

Количественные подходы к оценке процессов обучения

Таблица 5.11

Корреляционные взаимосвязи ТОК и успеваемости по различным циклам

наук

Сопоставленные показатели Коффициент

корреляции

(р < 0,05)

ТОК Успеваемость по математике

Успеваемость по гуманитарным наукам

Успеваемость по естественнонаучным дисциплинам

0,18

0, 21

0,24

ТОК Успеваемость по математике

Успеваемость по гуманитарным наукам

Успеваемость по естественнонаучным дисциплинам

0,36

0,23

0,20

Время выпол-

нения задания

«аналогии»

Успеваемость по математике

Успеваемость по гуманитарным наукам

Успеваемость по естественнонаучным дисциплинам

0,17

0,40

0,23

Время выпол-

нения задания

«обобщение

понятий»

Успеваемость по математике

Успеваемость по гуманитарным наукам

Успеваемость по естественнонаучным дисциплинам

0,23

0,41

0,19

Жирным шрифтом указаны значимые коэффициенты корреляции.

Как видно из табл. 5.11, значимые корреляции выявлены между пока-

зателями ТОК (задание «обобщение понятий») и оценками по предметам

математического цикла (r = 0,36). С оценками по предметам гуманитарного

цикла коррелирует показатель «время выполнения операций классифика-

ции» в заданиях «поиск аналогий» и «обобщение понятий» (т. е. входящих

в группу показателей ТОК). Значения их соответственно равны: r = 0,40 и

r = 0,41.

5.1.3.Типология обучаемости на основе темповых особенностей психи-

ческих процессов

ТУЗ и ТОК определяют скоростные особенности памяти и мышления

как функций, важных для обучения. Одновременное изучение ТУЗ и ТОК

на больших выборках создает условия для создания типологии обучаемос-

М.П. Карпенко. Телеобучение

299

ти на основе этих двух показателей. Эти факторы могут рассматриваться в

качестве предикторов обучаемости, один из которых отражает особеннос-

ти преимущественно мнемических процессов, а второй – мыслительных.

В СГА была проведена работа по созданию типологии обучающихся на

основе ТУЗ и ТОК.

В процессе построения математической модели типо-

логии обучаемости показатели ТУЗ и ТОК были подвергнуты некоторым

математическим преобразованиям. Значения ТУЗ были прологарифмиро-

ваны, в результате чего распределение показателей стало нормальным. За-

тем значения ТУЗ были приведены к шкале, сопоставимой со шкалой ТОК,

т. е. имеющей то же среднее и то же стандартное отклонение. После этого

были проведены преобразования для получения «главных компонент» –

двух оснований типологии – F1 и F2 – двух оснований типологии, которые

необходимы для решения проблемы неортогональности показателей ТУЗ

и ТОК.

Фактор F1 характеризует общие интеллектуальные способности сту-

дента. Эти общие способности проявляются и в ТОК, и в ТУЗ, поэтому

ТОК и ТУЗ коррелируют. Однако корреляция между ТОК и ТУЗ не явля-

ется максимально тесной. Это означает, что ТОК и ТУЗ содержат дополни-

тельную информацию, независимую от общих способностей. Эта инфор-

мация концентрируется в факторе F2, который можно интерпретировать

как превалирование интеллектуального развития над темпом усвоения

знаний (отрицательные значения этого фактора соответствуют, наоборот,

превалированию темпа усвоения знаний над интеллектуальным развити-

ем).

Если посмотреть на диаграмму рассеяния показателей ТОК и ТУЗ

(рис. 5.7), то первая компонента (F1) должна проходить через центр рас-

сеяния облака точек в направлении его наибольшей вытянутости, а вторая

(F2) должна быть направлена перпендикулярно первой и также проходить

через центр облака рассеяния.

Компоненты (факторы) F1 и F1 вычисляются как полусумма и раз-

ность значений ТОК и ТУЗ:

F1 = (ТОК + ТУЗ) / 2; (5.5)

F2 = ТОК – ТУЗ. (5.6)

Карпенко М.П., Тихомирова И.В., Чмыхова Е.В., Шляхта Н.Ф. К проблеме созда-

ния типологии студентов СГА // Труды СГУ. Вып. 78. М., 2004.

300

Количественные подходы к оценке процессов обучения

50 60 70 80 90 10 0 110 120 130 140 150

100

110

120

130

140

150

ТОК

ТУЗ

Рис. 5.7. Диаграмма рассеяния значений ТОК и ТУЗ

Для каждого фактора по квартильному принципу выделилось три диа-

пазона значений. По фактору общих способностей (F1) студентов можно

разделить на слабых (F1 < 91), средних (91 ≤ F1

≤ 107) и сильных (F1 > 107),

а по фактору соотношения интеллектуального развития и темпа усвоения

знаний (F2) – на студентов с превалированием темпа усвоения знаний

(F2 < –9), студентов с пропорциональным соотношением интеллектуаль-

ного развития и темпа усвоения знаний (–9 ≤ F2 ≤ 9) и студентов с пре-

валированием интеллектуального развития (F2 > 9). В результате образу-

ются девять типов представленных на рис. 5.8: T

, T

(первый индекс указывает на деление по фактору F1, а второй – по