способ диагностики интеллектуальной потенции обучаемого (группы обучаемых) и последующей коррекции обучающего воздействия

Формула изобретения

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.

Описание изобретения к патенту

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 l ₃, 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 F_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 F₁, в соответствии с примером F₁ [-1; 1|, таким образом F₁=2. В результате проведения корректирующего воздействия на основе объективной обратной связи эталонный коридор был сужен до F₂, в соответствии с примером F₂ [-0,28; 0,75], таким образом F₂=1,03. Следовательно, эталонный коридор был уменьшен, в соответствии с отношением: . В результате дальнейшего проведения корректирующего воздействия на основе объективной обратной связи эталонный коридор был сужен до F₃, в соответствии с примером F₃ [-0,1; 0,3], таким образом F₃=0,4. Следовательно, эталонный коридор был уменьшен, в соответствии с отношением: , тогда отношение между эталонным коридором перед проведением занятия и в конце занятия определяется: . 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.