Когнитивно-аффективные состояния во время обучения или взаимодействия с технологиями связаны с умственными усилиями учащегося и/или когнитивной нагрузкой, налагаемой системой.
Несмотря на растущие исследования важности понимания когнитивно-аффективных состояний и их связи с обучением, измерение таких состояний в процессе обучения остается неясным.
Хотя большинство оценок эффективности обучения и удобства использования с участием детей младшего школьного возраста сосредоточены на результатах работы, самоотчетах и выводах на основе наблюдаемого поведения, они дают ограниченное представление о когнитивной нагрузке и эмоциональном состоянии в процессе обучения или взаимодействия, которые необходимы для формирования целостной картины обучения.
Педагоги-психологи все чаще подчеркивают важность воспитания в детских садах для общего развития ребенка.
Важным способом создания обогащающего опыта является глубокое понимание когнитивно-аффективного состояния ребенка и его поведения в процессе обучения.
Обширные исследования по измерению когнитивной нагрузки с помощью самоотчетов дают ограниченное представление о количестве знаний и не содержат информации о когнитивной нагрузке или эмоциях учащегося в процессе обучения.
При использовании одних только этих показателей они являются статическими (измеряются в одну точку времени), что делает их непригодными для измерения изменений когнитивной нагрузки в течение непрерывного периода времени. Кроме того, существуют неоднозначные мнения о точности и надежности самоотчетов, особенно у детей.
Было проведено очень мало исследований для понимания физиологических изменений, которые соответствуют когнитивно-аффективным состояниям во время обучения в детских садах.
Определяя объективные и субъективные маркеры, соответствующие возросшей когнитивной нагрузке, можно понять когнитивно-аффективное состояние учащегося в процессе обучения.
Оценка когнитивных состояний в обучении
Один из популярных подходов к оценке когнитивных состояний сосредоточен на когнитивной нагрузке, налагаемой обучением или умственными усилиями, прилагаемыми учащимся, и на демонстрации знаний по конкретному предмету.
Учителя могут полагаться на наблюдаемое поведение в классе, чтобы сделать вывод о состоянии обучения ребенка. Хотя они дают представление о приобретенных учащимся знаниях, обычно они проводятся после проведения урока и поэтому не дают много информации о том, что на самом деле происходит в процессе обучения.
Дальнейшие наблюдения не всегда отражают навыки/понимание учащегося (поскольку наблюдения, сделанные только в определенные моменты, могут не отражать другое поведение) и могут быть подвержены влиянию предубеждений и предубеждений со стороны наблюдателя.
В результате не так много информации о том, сколько умственных усилий прилагает учащийся для выполнения учебной задачи, накладывает ли задача экстремальную когнитивную нагрузку, характер когнитивной нагрузки, а также каков диапазон эмоций, через который проходит учащийся.
Доступ ученика к умственным усилиям позволяет своевременно вмешаться учителю и перестроить процесс обучения таким образом, чтобы сделать процесс обучения приятным для ребенка.
Были использованы и другие методы, позволяющие сделать вывод о когнитивной нагрузке, а также о том, что чувствует учащийся при выполнении задания.
Субъективный метод или метод самоотчетности является наиболее часто используемым среди взрослых в связи с его удобством. Однако для детей до 11 лет достоверность самоотчетов низка в связи с ограниченными языковыми возможностями, возрастом чтения, двигательными навыками, темпераментными эффектами, такими как уверенность, уверенность в себе и желание угодить.
Другим важным аспектом этих вопросников является время их заполнения. Большинство исследований представляют анкеты после завершения обучения. В результате существует высокая вероятность того, что участник может дать среднюю оценку для всей задачи, на которую влияют эффекты памяти. Это теряет свою цель улавливания динамического и неустойчивого характера нагрузки, возникающей в процессе обучения.
Второй распространенный метод измерения когнитивной нагрузки - использование двойных или вторичных задач, основанных на психологии, где наряду с основной задачей обучения вводится вторичная задача.
С включением технологии в учебную среду появились обнадеживающие открытия в области человеческого мышления и возможностей обработки информации.
Во многих исследованиях когнитивной нагрузки и показателей результатов обучения каждый из этих показателей используется до или после тестирования. Даже если они статичны и считаются ненадежными, они по-прежнему популярны в реальных условиях, отчасти потому, что единичные меры просты в применении, тогда как другие объективные меры когнитивной нагрузки могут потребовать дорогостоящего и трудного в использовании инструментария
Гальваническая реакция кожи (ГРК)
Исследование проводимости кожи рассматривает реакцию проводимости кожи, вызываемую действием потовых желез на внешний стимул. Исследователи использовали ГРК для разграничения стрессового состояния и состояния когнитивной нагрузки и обнаружили корреляции между сигналом ГРК и когнитивной нагрузкой. Показано, что параметры ГРК подвержены движениям пользователя, а рост/уменьшение относительно триггерного события, в то время как другие обнаруживают слабую связь между проводимостью кожи и когнитивной нагрузкой.
Изменчивость пульса
Показано, что когнитивная нагрузка влияет на различные компоненты вариабельности частоты сердечных сокращений (ВЧСС), такие как средняя частота сердечных сокращений (ВЧСС), частота дыхания, низкочастотная (НЧ) и высокочастотная (ВЧ) компоненты ВЧСС.
Люди с высокой психической нагрузкой снижают содержание высокочастотных компонентов. Высокочастотный компонент ВЧСС свидетельствует о парасимпатическом воздействии на сердце и является высоким во время отдыха. При выполнении задач повышенного внимания абсолютные показатели мощности ЛЧ и ВЧ ВСР наблюдалось снижение по сравнению с базовым уровнем.
Роль влияния в определении когнитивной нагрузки
Несмотря на то, что было предложено, чтобы влияние играло большую роль в обучении, оно не рассматривалось как расширение когнитивной теории.
Был достигнут консенсус в отношении роли внутреннего и внешнего влияния, влияния прошлого приятного опыта и мотивации на обучение.
Некоторые исследователи интегрировали как аффективный, так и когнитивный компоненты в теории мотивации. Хотя они дают представление об эмоциях и подтверждают их роль в обучении, консенсус в отношении того, какие эмоции связаны с обучением, невелик.