СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПОТЕНЦИИ ОБУЧАЕМОГО (ГРУППЫ ОБУЧАЕМЫХ) И ПОСЛЕДУЮЩЕЙ КОРРЕКЦИИ ОБУЧАЮЩЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Российский патент 2014 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к психологии, а именно к педагогической психологии, и может быть использовано для получения объективных данных о ходе процесса обучения, усвоения материала, познавательной деятельности обучаемых во время проведения занятий. Способ включает предъявление группе обучаемых обучающей информации, измерение и регистрацию изменений физиологических параметров, не контролируемых сознательно в процессе восприятия обучающей информации. Каждой группе обучаемых предоставляют обучающую информацию с максимальным и минимальным уровнем сложности, измеряют неконтролируемые сознательно физиологические параметры для обоих уровней сложности и определяют по полученным значениям верхнюю и нижнюю границы эталонного коридора для каждого из m переменных условий обучения. В процессе обучения для каждого из m переменных условий сравнивают групповые текущие физиологические параметры с верхней и нижней границами эталонного коридора, а также со средним значением эталонного коридора. В случае их отклонения от среднего значения эталонного коридора проводится корректировка обучающего воздействия выбором одного из (n±j), j∈N предварительно определенных уровней сложности ограниченного объема обучающей информации, таким образом, чтобы групповые текущие физиологические параметры стремились к среднему значению эталонного коридора.

Изобретение относится к психологии, а именно к педагогической психологии, и может быть использовано для получения объективных данных о ходе процесса обучения, усвоения материала и познавательной деятельности обучаемых во время проведения занятий.

Известные методики для определения интеллекта обычно используют способ сравнения количества и качества задач, решаемых человеком в единицу времени, со средним показателем, полученным при тестировании большой совокупности людей, похожих на испытуемого по ряду социально-демографических характеристик (Немов Р.С. "Экспериментальная педагогическая психология и психодиагностика" Кн.3. М., Просвещение, Владос, 1995). Этот способ не отражает личностные особенности интеллектуальной деятельности индивида.

Для установления связи между умственной деятельностью индивида и теми психофизиологическими реакциями в структуре мозга, которые сопровождают эту деятельность, известен способ электроэнцефалографии, который заключается в записи разности потенциалов между электродами, приложенными к коже головы или, даже, вводимыми непосредственно в мозг. Сложность аппаратуры, методики исследования и расшифровки ЭЭГ исключают широкое использование этого способа. Способы исследования умственной работоспособности, профессиональной пригодности эмоциональной активности в процессе решения разных задач путем измерения электрического сопротивления кожи (кожно-гальванические реакции) относительно просты, по ним разработано достаточно много методик (SU 1822748, кл.5 А61В 5/16, 23.06.1993, SU 1377036, кл.4 А61В 5/16, 29.02.1988), однако связь кожно-гальванических реакций с эмоциями и мышечной напряженностью затрудняет использование этого метода в исследованиях интеллектуальной деятельности человека. Для функциональной диагностики, позволяющей дистанционно выявить лиц, находящихся в фазе устойчивого стресса - измененного психофизического состояния человека известен патент (RU 2203611, А61В 5/00, 28.12.2001). Однако он позволяет только измерять все физиологические параметры различными способами без возможности осуществления управляющего воздействия.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является патент (RU 2209032, А61В 5/01, А61В 5/16, 13.12.2001). В данном изобретении устраняется субъективная оценка интеллектуальной деятельности человека, благодаря установленной зависимости изменения неконтролируемого сознательно и постоянно изменяющегося в процессе мышления физиологического параметра (теплового излучения), это позволяет определить интеллектуальную потенцию испытуемого, степень его подготовленности и характер мышления, однако не установлена зависимость изменения неконтролируемых сознательно физиологических параметров от целенаправленной коррекции обучающего воздействия.

Задачей предлагаемого изобретения является диагностика интеллектуальной потенции группы обучаемых и целенаправленной коррекции обучающего воздействия, включающей предъявление группе обучаемых обучающей информации, измерение и регистрацию изменений, не контролируемых сознательно в процессе обучения, физиологических параметров для m переменных условий обучения. При решении этой задачи в способе, заключающемся в диагностике группы обучаемых и целенаправленной коррекции обучающего воздействия на основе использования объективно измеренных данных о физиологическом состоянии обучаемых.

Предлагаемый способ иллюстрируется на фиг.1 в виде зависимости изменения физиологических параметров от времени в одном из m переменных условий обучения с одним из n уровней сложности обучающей информации.

На фиг.2 представлен обобщенный групповой показатель физиологических параметров, эталонный коридор и метки времени. Эталонный коридор формируется следующим образом: каждой группе обучаемых предоставляют обучающую информацию с максимальным и минимальным уровнем сложности, измеряют неконтролируемые сознательно физиологические параметры для обоих уровней сложности и определяют по полученным значениям текущие обобщенные групповые показатели физиологических параметров, которые определяют верхнюю и нижнюю границы эталонного коридора. Расстояние от верхней до нижней границы эталонного коридора нормализуется от 1 до -1 с шагом дискретизации а. Метками времени l_i разбивают весь временной интервал Т занятия m на контрольные точки измерения физиологических параметров. Преподаватель при подготовке к занятию m разрабатывает варианты учебного материала с определенным уровнем сложности n обучающей информации. В качестве базового, используемого на занятии уровня сложности n, выбирают средний уровень сложности n с возможностью (n±j), j∈N, что позволяет организовать устойчивую обратную связь по коррекции обучающего воздействия. Базовый уровень сложности выбирается преподавателем в зависимости от его педагогической подготовки.

Предлагаемая структурная схема способа иллюстрируется на фиг.3. Работа способа, представленного на фиг.3, осуществляется в соответствии с алгоритмом, изображенным на фиг.4.

Измеряют физиологические параметры для условия обучения m в интервале времени Т. Разбивают временной интервал Т на метки l_i. Измеряют физиологические параметры на первой метке l_i. Если среднее текущее значение физиологических параметров не отклоняется от среднего значения эталонного коридора, то продолжают обучение при базовом уровне сложности n. Если на интервале l_i физиологические параметры отклоняются от среднего значения эталонного коридора, то корректируют (n±j), j∈N, до тех пор, пока не будет осуществлен возврат текущего обобщенного группового показателя к среднему значению эталонного коридора. Продолжают обучение со сложностью (n±j), j∈N. Измеряют и корректируют физиологические параметры на каждой последующей метке l_i аналогично.

В эксперименте с привлечением более 100 испытуемых было достоверно установлено, что интеллектуальная потенция зависит от m переменных условий обучения по каждому из n предварительно определенных уровней сложности ограниченного объема обучающей информации.

Пример.

На фиг.5 показаны результаты исследований испытуемых при проведении m занятия с n уровнем сложности с выводом обобщенного группового показателя физиологических параметров.

Анализируют обобщенный групповой показатель физиологических параметров, результатов исследований на интервале времени Т, шаг дискретизации a от 1 до -1 составляет 0,2. Преподаватель, проводит занятие m по базовому уровню сложности n и контролирует по монитору физиологические параметры обучаемых в соответствии с временной меткой l₁. Текущее среднее значение физиологических параметров группы обучаемых на метке l₁ соответствует уровню 0,75, что является значительным отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке l₂, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0,58, что также является значительным отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке l₃, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0,2, что также является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке l₄, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню -0,28, что также является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n+1), результат коррекции измеряет на метке l₅, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню -0,1, что также является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n+1), результат коррекции измеряет на метке времени l₆, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0, что является средним значением эталонного коридора. Преподаватель дальнейшую коррекцию не осуществляет. Преподаватель продолжает контролировать значение физиологических параметров, на метке времени l₇ текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0,3, что является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке l₈, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0,2, что также является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке l₉, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0,1, что также является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n-1), результат коррекции измеряет на метке времени l₁₀,текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0, что является средним значением эталонного коридора. Преподаватель дальнейшую коррекцию не осуществляет. Преподаватель продолжает контролировать значение физиологических параметров, на метке времени l₁₁ текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню -0,1, что является отклонением от среднего значения эталонного коридора. Преподаватель осуществляет дальнейшую коррекцию обучающего воздействия (n+1), результат коррекции измеряет на метке времени l₁₂, текущее среднее значение физиологических параметров соответствует уровню 0, что является средним значением эталонного коридора. Преподаватель дальнейшую коррекцию не осуществляет, так как заканчивается время занятия Т.

Правильно определенный уровень сложности n обучающей информации позволяет проводить занятие m с высоким уровнем интеллектуальной потенции у обучаемых, таким образом необходимо уменьшить неопределенность ΔF_i (разность между верхней и нижней границами эталонного коридора) уровня сложности n обучающей информации относительно момента начала занятия и на момент окончания занятия m. Анализ результатов эксперимента, представленный на фиг.5, показывает, что определенный эталонный коридор перед проведением занятия m представлял собой значение ΔF₁, в соответствии с примером ΔF₁∈[-1; 1|, таким образом ΔF₁=2. В результате проведения корректирующего воздействия на основе объективной обратной связи эталонный коридор был сужен до ΔF₂, в соответствии с примером ΔF₂ ∈[-0,28; 0,75], таким образом ΔF₂=1,03. Следовательно, эталонный коридор был уменьшен, в соответствии с отношением: $$W_1=\frac{\Delta F_1}{\Delta F_2}=\frac{2}{\mathrm{1,03}}=\mathrm{1,94}$$ . В результате дальнейшего проведения корректирующего воздействия на основе объективной обратной связи эталонный коридор был сужен до ΔF₃, в соответствии с примером ΔF₃∈[-0,1; 0,3], таким образом ΔF₃=0,4. Следовательно, эталонный коридор был уменьшен, в соответствии с отношением: $$W_2=\frac{\Delta F_2}{\Delta F_3}=\frac{\mathrm{1,03}}{\mathrm{0,4}}=\mathrm{2,58}$$ , тогда отношение между эталонным коридором перед проведением занятия и в конце занятия определяется: $$W_3=\frac{\Delta F_1}{\Delta F_3}=\frac{2}{\mathrm{0,4}}=5$$ . Уменьшение эталонного коридора относительно момента начала занятия и момента окончания занятия в 5 раз говорит о том, что правильно определен уровень сложности n обучающей информации на основе объективной обратной связи, что позволяет проводить занятие m с высоким уровнем интеллектуальной потенции у обучаемых.

Таким образом, предлагаемый способ повышает качество обучения путем оптимального сочетания сложности изучаемого материала и физиологических параметров. Способ дает возможность коррекции обучающего воздействия при отклонении текущего обобщенного группового показателя от среднего значения эталонного коридора на основе объективной обратной связи между обучающим и обучаемыми в квазиреальном масштабе времени. Данный способ может применяться в системе дистанционного обучения, основанной на использовании сети Интернет, для оценки степени влияния обучающего воздействия на удаленного обучаемого. Заявляемое изобретение расширяет возможности педагога по контролю эффективности осуществляемого им обучающего воздействия.

Изобретение относится к области психологии, а именно к педагогической психологии, и может быть использовано для получения объективных данных о ходе процесса обучения, усвоения материала, познавательной деятельности обучаемых во время проведения занятий. Предъявляют группе обучаемых обучающей информации, измерение и регистрацию изменений физиологических параметров, не контролируемых сознательно в процессе восприятия обучающей информации. Каждой группе обучаемых предоставляют обучающую информацию с максимальным и минимальным уровнем сложности, измеряют неконтролируемые сознательно физиологические параметры для обоих уровней сложности и определяют по полученным значениям верхнюю и нижнюю границы эталонного коридора для каждого из m переменных условий обучения. В процессе обучения для каждого из m переменных условий сравнивают групповые текущие физиологические параметры с верхней и нижней границами эталонного коридора, а также со средним значением эталонного коридора. В случае их отклонения от среднего значения эталонного коридора проводится корректировка обучающего воздействия выбором одного из (n±j), j∈N предварительно определенных уровней сложности ограниченного объема обучающей информации, таким образом, чтобы групповые текущие физиологические параметры стремились к среднему значению эталонного коридора. Способ позволяет повысить качество обучения путем оптимального сочетания сложности изучаемого материала и физиологических параметров и расширяет возможности педагога по контролю эффективности осуществляемого им обучающего воздействия. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 пр.

1. Способ диагностики интеллектуальной потенции группы обучаемых и последующей коррекции обучающего воздействия, включающий предъявление группе обучаемых обучающей информации, измерение и регистрацию изменений неконтролируемых сознательно в процессе обучения физиологических параметров, отличающийся тем, что предъявляют группе обучаемых обучающую информацию, измеряют и регистрируют изменения физиологических параметров, не контролируемых сознательно в процессе восприятия обучающей информации, каждой группе обучаемых предоставляют обучающую информацию с максимальным и минимальным уровнем сложности, измеряют неконтролируемые сознательно физиологические параметры для обоих уровней сложности и определяют по полученным значениям текущие обобщенные групповые показатели физиологических параметров, которые определяют верхнюю и нижнюю границу эталонного коридора для каждого из m переменных условий обучения, и в процессе обучения для каждого из m переменных условий сравнивают групповые текущие физиологические параметры с верхней и нижней границами эталонного коридора, а также со средним значением эталонного коридора, а в случае их отклонения от среднего значения эталонного коридора корректируют обучающее воздействие выбором одного из (n±j), j∈N предварительно определенных уровней сложности ограниченного объема обучающей информации, таким образом, чтобы групповые текущие физиологические параметры стремились к среднему значению эталонного коридора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коррекцию обучающего воздействия выполняют в процессе обучения в квазиреальном масштабе времени.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коррекцию обучающего воздействия выполняют после анализа отклонения физиологических параметров от среднего значения эталонного коридора.