В статье обсуждается опыт разработки и использования научных исследований ИКТ для обучения ЕНТИМ во внешкольных учебных заведениях, а именно естественно-научных и математических дисциплин, с привлечением учащихся средних школ к различным проектам, а именно к изучению когнитивных способностей с месячной вариативностью. Экспериментальные исследования проводились во внеклассное время с добровольцами, которые проводили серию когнитивных тестов предопределенного типа 2 или 3 дня в неделю с регистрацией физиологических показателей, а также показателей солнечной физики, а именно солнечного ветра.
Реформа школьного образования во всем мире проходит в направлении перехода от классной к смешанной форме, в которой доля самостоятельной и проектируемой работы постоянно растет. Это необходимо как с точки зрения способности студентов к самостоятельной учебе, так и с точки зрения способности выполнять поисково-исследовательскую деятельность с получением практических результатов с уделением особого внимания ключевым компетенциям. Специалисты психолого-педагогической сферы подчеркивают необходимость формирования личности в начале XXI века с такими профессиональными навыками, как: информационная грамотность, изобретательское аналитическое мышление, быстрый поиск и обработка информации, стиль инновационного мышления, эффективная коммуникация, проектная и командная работа, решение проблем, способность брать ответственность, высокая производительность, жизненные компетенции. Поскольку цель Европейской комиссии - обеспечить конкурентоспособность Европы и стран-членов ЕС, главная задача состоит в организации обучения для того, чтобы соответствовать вызовам XXI века в области образования в четырех областях: научиться учиться учиться, действовать, учиться жить вместе с другими, изучать практику бытия.
Соответственно, важность информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для образования и профессиональной подготовки, особенно с учетом того, что научно-исследовательская деятельность любого рода требует способности обрабатывать большой объем информации, анализировать полученные данные и предоставлять их правильно с использованием соответствующих и современных ИКТ, в том числе в образовательных целях.
Молодежь готова к жизни и деятельности в обществе знаний, в условиях глобальной информатизации и понимания междисциплинарных проблем изучения человека и общества, особенно с учетом новых потребностей, таких как непрерывное образование и растущее значение социальных сетей. Каждое успешное решение в этой области является важным шагом человечества в будущее, когда человек должен отвечать требованиям старых и новых технологий, особенно в области транспорта и в новых областях. К сожалению, естественные науки и исследования не включены в школьную программу. Таким образом, научная составляющая образования в области НТИМ может быть использована и доступна для молодых исследователей в заочных учреждениях.
Метод
Методологической основой исследования является методология и методы проектирования компьютерных систем оценки пригодности человека к когнитивной деятельности, которые могут быть использованы в качестве системы профессионального отбора для профессий оператора или носителя руководства, и систем психофизиологических исследований, которые могут быть использованы для изучения психофизиологических особенностей как взрослых, так и молодежи, а также подростков. В данном исследовании основные научные положения, разработанные ранее, были адаптированы для использования соответствующих ИКТ в отношениях со старшеклассниками в качестве инструмента получения молодыми исследователями опыта научной работы в реальных исследованиях с конкретной целью и подготовки проекта к международному конкурсу.
Продольные экспериментальные исследования основывались на использовании компьютерной системы SPFR (системы психофизиологических исследований) для мониторинга когнитивной активности старшеклассников. Опрос включает выполнение тестовых заданий, измерение артериального давления и частоты сердечных сокращений до и после проведения теста.
Методика проведения экспериментов
Общепризнано, что развитие технической базы научных исследований и, прежде всего, расширение возможностей компьютерных технологий, переход на исследовательские сети и облачные технологии позволяет увеличить глубину анализа изучаемых процессов, объем выполняемых исследований, способствует переходу от лабораторных разработок к промышленной продукции. Это особенно заметно в науках, связанных с изучением человека: психологии, физиологии труда, медицины, эргономики. За последние 10-15 лет количество компьютерных внедрений исследовательских технологий выросло в геометрической прогрессии.
Однако следует отметить, что в большинстве случаев такие разработки являются компьютерными реализациями существующих пустых или аппаратных методов (тестов) и не учитывают фундаментальные психологические различия в восприятии и воспроизведении информации подобным образом. В то же время, ИКТ могут сочетать исследовательский потенциал лабораторных разработок с требованиями промышленных психодиагностических систем. Главное условие для реализации такой возможности - психодиагностическая методика должна быть реализована не как абстрактный набор тестов, а как психодиагностическая система. В этом случае системы лабораторных исследований и производства можно рассматривать как однотипные системные объекты.
Общепризнано, что интеллект как таковой не в полной мере представляет собой человека и не является гарантом его успеха в жизни. Важно учитывать, что совместное использование психотипа и интеллекта может позволить успешно предсказать профессиональную пригодность человека к определенным психическим профессиям, а также его способность к формированию функциональной системы деятельности.
Предварительные результаты использования ИКТ
В рамках скринингового исследования с помощью ИКТ разработаны и с целью выявления доминирующих направлений интеллектуальной деятельности старшеклассников (8-11 классы) были отобраны учащиеся Киевского Дворца детей и молодежи, которые занимались научной, исследовательской, изобретательской и аналитической деятельностью. Выявленным таким образом студентам были предложены исследовательские проекты, построенные на более общем проекте - изучении психофизиологических особенностей динамики когнитивных способностей старшеклассников под влиянием учебной нагрузки и внешних факторов (солнечная активность, солнечный ветер, атмосферное давление).
Наши предварительные результаты применения такой системы доказали ее эффективность и простоту использования (ученики 9 и 10 классов, 9 предметов, ежедневно проводили исследования после необходимого обучения), что позволило построить общий эксперимент, вокруг которого осуществлялись проекты:
- Влияние хронотипа студента на успешность обучения.
- Влияние солнечного ветра на функциональное состояние человека.
- Связать скорость обработки когнитивной информации с успехом обучения.
- Влияние геомагнитного поля на здоровье человека.
- Моделирование возникновения бифуркаций эффективности психической деятельности человека в монотонных условиях.
В частности, в ежедневном эксперименте в рамках двух студенческих проектов было выявлено влияние атмосферного давления, солнечной активности и параметров солнечного ветра на артериальное давление и сердечный ритм испытуемых в эксперименте. Кроме того, в ходе экспериментального исследования были выявлены функциональные изменения от сердечно-сосудистой системы двух испытуемых, которые не были документально подтверждены медицинскими осмотрами в общепринятом виде.
Экспериментальные исследования
Предыдущие результаты были получены в исследованиях непосредственно в школе, где изучался предмет, а на шестом уроке, т.е. во время суточного местного минимума в циркадном ритме, причем без перерыва после уроков.
Целью эксперимента была проверка общих черт когнитивной стабильности подростков - нестабильности под влиянием нагрузки обучения и гелиофизических факторов в течение месяца. Различия заключались в следующем: - Дневное время (16:30 - 17:00) - День недели (понедельник, среда и пятница, в тот же день) - Место проведения эксперимента (Киевский Дворец детей и молодежи) - Диагностика электропунктуры.
Важным результатом является не только высокая корреляция между показателями когнитивной активности и другими факторами, но и, в частности, наиболее информативными факторами. Выявлено, что состав факторов варьируется (влияет индивидуальность людей) для различных тестов и тестеров, но существенное влияние на показатели характеристик нервной системы, энергетический баланс/баланс и показатели солнечного ветра оказали.
Полученные результаты подтвердили широкие возможности использования разработанной методологии и технологии для обучения старшеклассников в области НТИМ.
Таким образом, экспериментальные результаты студенческих проектов, полученные авторами проектов непосредственно с использованием предлагаемых ИКТ-DR, позволили расширить знания об изучаемых явлениях и внести реальный вклад в развитие науки.