Summary

استخدام الردود كلفاني الجلد، اللعابية المؤشرات الحيوية، وتقارير الذاتي لتقييم أداء الطالب الجامعي خلال آخر امتحان مختبر

Published: February 10, 2016
doi:

Summary

Research on undergraduate students’ academic achievement emotions have primarily relied on self-reports in laboratory settings. Studies rarely include bio-physiological measures to these self-reports. This protocol will describe a methodology that integrates self-reports with and bio-physiological measures to assess student response and performance during a laboratory examination activity.

Abstract

عادة، يتم استخدام التقارير الذاتية في البحث التربوي لتقييم استجابة الطالب والأداء إلى النشاط الفصول الدراسية. ومع ذلك، ونادرا ما شملت إضافة تدابير البيولوجية والفسيولوجية مثل المؤشرات الحيوية اللعابية وردود الجلد كلفاني، مما يحد من ثروة من المعلومات التي يمكن الحصول عليها من أجل فهم أفضل أداء الطالب. بروتوكول مختبر لدراسة استجابات الطلاب الجامعيين "لأحداث الفصول الدراسية (على سبيل المثال، والامتحانات) وتقدم. وطلب من المشاركين لإكمال الامتحان التمثيلي لدرجتهم. قبل وبعد الدورة امتحان مختبر، أكمل الطلاب العواطف التحصيل الدراسي الذاتي تقرير ومقابلة ان يقابل هذه الأسئلة عندما ارتدى المشاركون جهاز استشعار الجلد كلفاني وجمعت المؤشرات الحيوية اللعابية. أدت البيانات التي تم جمعها من الطرق الثلاثة في عمق أكبر من المعلومات حول أداء الطلاب بالمقارنة مع تقرير المصير. العمل يمكن توسيع التعليمالقدرات البحثية الله من خلال وسائل أكثر شمولا للحصول على أقرب إلى استجابات الطلاب في الوقت الحقيقي لنشاط الفحص.

Introduction

في مجال العواطف التحصيل الدراسي، وتشير الدراسات إلى أن فهم الطلبة الدوافع يمكن أن يتنبأ الطلاب الأداء والإنجاز، وخطط المهنية 1. "القدرة على" الطلاب الاستجابة عاطفيا "إلى المهام بالطبع تحديا 2 تقوم بدور محوري في الطلاب التطوير المهني. ومع ذلك، وأقرب إلى الاستجابة في الوقت الحقيقي المتعلقة العواطف التحصيل الدراسي وتحت استكشاف 3-6. تعرض هذه الورقة على بروتوكول لدراسة السبل لاستكشاف أقرب وقت الحقيقي ردود من الطلاب (على سبيل المثال، الاستجابات الفسيولوجية) عندما قدم مع الحالات التمثيلية الفصول الدراسية (على سبيل المثال، اختبار جني) باستخدام المؤشرات الحيوية اللعابية، والاستجابات الجلد كلفاني، والاستطلاعات المبلغ عنها ذاتيا والمقابلات. في حين لن تسعى للعمل على إنشاء وصلات بين هذه المؤشرات الحيوية اللعابية، والاستجابات الجلد كلفاني والتقارير الذاتية، والعمل في المستقبل تهدف إلى مواصلة استكشاف الآليات الكامنة وراء ذلكربط كل رد.

الإبلاغ عن النفس من العواطف التحصيل الدراسي في الفصول الدراسية يمكن استخدامها لتقييم الوجدانية والمعرفية، وحفز الهمم والفسيولوجية، والمكونات السلوكية التي تمثل العقل البشري. نظرا لتكلفتها الرخيصة، يسهل نشرها والتتبع، وتستخدم استطلاعات تقرير المصير للغاية في ضبط الصف 7. ومع ذلك، هذه لديها بعض العيوب. على سبيل المثال، والتقارير الذاتية يقتصر على تمثيل العقل الواعي التي يمكن أن تغير الطريقة التي الأفراد يمثلون أنفسهم. أيضا، قد يكون مفهوما اللغة ومعاني الكلمات في التقارير الذاتية بشكل مختلف بين الثقافات والأفراد يمكن معانيه تتغير مع مرور الوقت أو تمثل شيئا مختلفا في ضوء الوضع الذي المشارك تشارك في 8. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تكون متعددة الأوجه في إعدادات الأكاديمية الإبلاغ الذاتي، الفقهي وتعتمد على الذاكرة، والرغبة الاجتماعي، والمعتقدات الفردية 7، 9-11. على سبيل المثال، يمكن للمعتقدات حول الأساتذة المشاركين التوقعات والدوافع تؤثر على كيفية استجابة الطلاب وأداء خلال النشاطات الصفية 7، 11/09. كما هناك حاجة إلى مثل هذه الأساليب، مكملة تقوم على أقرب إلى الاستجابة في الوقت الحقيقي للحد من التحيز أخذ العينات والذاتية عند استخدام التقارير الذاتية. وهذا العمل تكملة التقارير الذاتية مع المؤشرات الحيوية اللعابية وردود الجلد كلفاني إلى فهم أفضل للاستجابة أقرب في الوقت الحقيقي من الطلاب للأنشطة الصفية.

أصبح أخذ عينات من المؤشرات الحيوية اللعابية شعبية في فهم الأسس الفسيولوجية للاستجابات الأفراد لمختلف الضغوطات التي يمكن أن تؤثر على القدرات المعرفية 9. يتأثر النمو النفسي للبالقدرات المعرفية عن طريق الهرمونات في كثير من الأنواع، بما في ذلك البشر 7،12. خلال الفترات الحساسة للتنمية، الهرمونات هي قادرة على إجراء تغييرات في تنظيم الدماغ، الذي يمكن أن يكون طويل آخر جي آثار على سلوك 8. جوانب مختلفة من الإدراك، على سبيل المثال، يمكن أن تتأثر الهرمونات خلال أوقات مختلفة من التطور الفرد. القدرة المكانية، التي أثبتت الدراسات يمكن أن تشمل الاختلافات بين الجنسين 13-17، ومما يعزز معتدلة من الاندروجين (على سبيل المثال، ديهيدرو-DHEA، التستوستيرون) في تطوير ما قبل الولادة وبعد ذلك مرة أخرى طوال فترة البلوغ 18. على العكس من ذلك، وقد تم ربط القدرات اللفظية لتعزيز الاستروجين (على سبيل المثال، استراديول) وبروجستيرون 18. المؤشرات الحيوية الفسيولوجية للإجهاد مثل الكورتيزول، تم العثور في محور الغدة النخامية، الغدة الكظرية في البشر 12-16، 19-21. عندما ينظر إلى الوضع لا يمكن السيطرة عليها، ومستويات الكورتيزول ترتقي 19 ويمكن أن يؤدي إلى ردود الأفعال المختلفة لدى الأفراد. وقد بدأ العمل مؤخرا لاستخدام الهرمونات لدراسة العواطف التحصيل الدراسي، على الرغم من أن هذه النقطة هي محدودة جدا 20،22.

<p class=ردود "jove_content"> بحوث في فهم الاستجابات النفسية لأن قياس الانفعال عن طريق الإثارة الفسيولوجية في التعليم وقد استخدمت كلفاني الجلد (GSR). GSR هو مقياس كميات مجهرية من العرق المفرز من الجلد ويرتبط الجهاز العصبي اللاإرادي (ANS). عندما يصبح الشخص العصبي أو القلق حول مهمة، والنخيل أصبحت تفوح منه رائحة العرق. لذلك، عمليات التنظيم والادراك العاطفي، بين وظائف المخ الأخرى، يمكن أن تؤثر على السيطرة على التعرق. المزيد من تفعيل نظام (أي، ارتفاع الضغط، الحمل المعرفي أو الاستجابات العاطفية القوية) يؤدي إلى المزيد من إفراز العرق من دول تفعيل منخفضة (أي، الملل، وانخفاض العبء المعرفي). كما يتقلب إفراز العرق، والتوصيل الكهربائي للجلد يتغير. وبالتالي، يعتبر GSR على نطاق واسع كبديل لقياس مستوى الضغط أو الحمل المعرفي. يتم قياس GSR عادة من قبل العصابات التي تحتوي على أقطاب كهربائية التي تتلامس مع اليدين والمعصم، أو قدم وهو مؤخرايتم استخدامها في الفصول المدرسية 22،23 نظرا لانخفاض تكلفتها وجدوى بالمقارنة مع تقنيات التصوير العصبي المتاحة 7. والجمع بين استجابات الجلد كلفاني مع المؤشرات الحيوية اللعابية تسمح لإجراء تقييم أكثر شمولا من استجابات الطلاب للأنشطة الصفية أقرب إلى الوقت الحقيقي.

والبروتوكول المقترح مناقشتها هنا تعمل على الجمع بين التقنيات التربوية والنفسية لوضع منهجية لمساعدة الباحثين على فهم التعليمي أداء الطالب والاستجابة للأنشطة الصفية (على سبيل المثال. والامتحانات). في حين لن يركز العمل على فهم الروابط الأساسية بين العواطف ويبني الفسيولوجية والبيولوجية، وهذا البروتوكول هو نقطة انطلاق لمساعدة الباحثين على التحرك في هذا الاتجاه. وستغطي هذا البروتوكول أساليب لقياس المؤشرات الحيوية اللعابية وردود الجلد كلفاني خلال النشاط الامتحان ومقارنتها ضد المعلومات التي تم الحصول عليها من التقارير الذاتية لمقابلات د. لهذا العمل، وقد تم اختيار امتحان الهندسة والطلاب نظرا لطبيعة الصعبة والمعقدة من الانضباط 1،6 والمفاهيم، التي قد تشعل كل من الاستجابات المعرفية والعاطفية في المشاركين.

Protocol

وقد تمت الموافقة على إجراءات من قبل مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) في جامعة ولاية يوتا للدراسات على البشر. وينبغي الحرص على أن الإجراءات IRB معتمدة من المؤسسة المضيفة والاعتبارات المتعلقة بحماية من الموضوعات الإنسان يجب أن تتم قبل وأثناء وبعد أداء أي جانب من جوانب هذا الب…

Representative Results

يوضح هذا القسم أمثلة على ذلك من النتائج التي يمكن الحصول عليها من كل تدبير، بما في ذلك تقرير المصير. القصد من هذه الأرقام هو تقديم فائدة إضافة تدابير مثل المؤشرات الحيوية اللعابية (الشكل 1)، واستجابات الجلد كلفاني (الشكل 2) إلى التقا…

Discussion

يصف هذا البروتوكول دمج المسوحات تقرير المصير والاستفسارات، المؤشرات الحيوية اللعابية، والاستجابات الجلد كلفاني لدراسة الفروق الفردية في النشاطات الصفية خلال جلسة المختبر. هذا البروتوكول لديه العديد من المزايا للباحثين تسعى إلى تحديد المشاعر أكاديمية الإنجاز، وا…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Maria Manuela Valladares is supported by a Utah State University Research Catalyst SEED Grant attained from Idalis Villanueva.

Materials

Salivary Kit ZRT Laboratories Female/Male Saliva Profile I   An account needs to be created with the company before sending samples; diurnal samples are recommended for this protocol
Galvanic Skin Response Wrist Sensor and Band Empatica, Inc. E3P.v4 M/L fits for the majority of the population although you may need to purchase a smaller size for thin wrists
E-Prime Software Psychology Software Tools E-Prime 2.0 Professional Consider time stamping separately from software

References

  1. Jones, B. D., Paretti, M. C., Hein, S. F., Knott, T. W. An analysis of motivation constructs with first-year engineering students: Relationships among expectancies, values, achievement, and career plans. J. Eng. Ed. 99 (4), 319-336 (2010).
  2. Pekrun, R. The control-value theory of achievement emotions: Assumptions, corollaries, and implications for educational research and practice. Ed. Psych. Rev. 18, 315-341 (2006).
  3. Bandura, A., Millard, M., Peloso, E. A., Ortman, N. Effects of peer education training on peer educators: leadership, self-esteem, health knowledge, and health behaviors. J. Coll. Stud. Dev. 41 (5), 471-478 (2000).
  4. Christenson, S. L., Havsy, L. H., Zins, J. E., Weissberg, R. P., Wng, M. C., Walberg, H. J. Family-school-peer relationships: Significance for social, emotional, and academic learning. Building academic success on social and emotional learning: What does the research. , 59-79 (2004).
  5. Struthers, C. W., Perry, R. P., Menec, V. H. An examination of the relationship among academic stress, coping, motivation, and performance in college. Res. Higher Ed. 41 (5), 581-592 (2000).
  6. Hsieh, P., Sullivan, J. R., Sass, D. A., Guerra, N. S. Undergraduate engineering students’ beliefs, coping strategies, and academic performance: An evaluation of theoretical models. J. Exp. Ed. 80 (2), 196-218 (2012).
  7. Pekrun, R., Bühner, M., Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. Chapter 28, Self-report measures of academic emotions. International Handbook of Emotions in Education. , 561-566 (2014).
  8. Frenzel, A. C., Pekrun, R., Dicke, A. L., Goetz, T. Beyond quantitative decline: Conceptual shifts in adolescents’ development of interest in mathematics. Dev. Psych. 48, 1069-1082 (2012).
  9. Benson, L., Kirn, A., Faber, C. J. CAREER: Student Motivation and Learning in Engineering. 121st ASEE Conference and Exposition, Paper ID 9338. , (2014).
  10. Matusovich, H., Streveler, R. A., Miller, R. L. Why Do Students Choose Engineering? A Qualitative, Longitudinal Investigation of Students’ Motivational Values. J. Eng. Ed. 99 (4), 289-303 (2013).
  11. Stump, G. S., Husman, J., Corby, M. Engineering Students’ Intelligence Beliefs and Learning. J. Eng. Ed. 103 (3), 369-387 (2014).
  12. Berenbaum, S. A. Gonadal hormones and sex differences in behavior. Dev. Neuropsych. 14, 175-441 (1998).
  13. Halpern, D. F., LaMay, M. L. The Smarter Sex: A Critical Review of Sex Differences in Intelligence. Educational Psychology Review. 12 (2), 229-246 (2000).
  14. Schöning, S., et al. Functional anatomy of visuo-spatial working memory during mental rotation is influenced by sex, menstrual cycle, and sex steroid hormones. Neuropsychologia. 45 (4), 3203-3214 (2007).
  15. Hausman, M., Slabberkoorn, D., Van Goozen, S. H. M., Cohen-Kettenis, C. Sex Hormones Affect Spatial Abilities during the Menstrual Cycle. Behav. Neurosci. 114 (6), 1245-1250 (2000).
  16. Kimura, D. Sex Differences in the Brain: Men and women display patterns of behavioral and cognitive differences that reflect varying hormonal influences on brain development. Sci. Am. , 26-31 (2002).
  17. Valla, J., Ceci, S. J. Can Sex Differences in Science Be Tied to the Long Reach of Prenatal Hormones? Brain Organization Theory, Digit Ratio (2D/4D), and Sex Differences in Preferences and Cognition. Persp. Psy. Sci. 6 (2), 134-136 (2011).
  18. Berenbaum, S. A., Moffat, S., Wisniewski, A., Resnick, S., de Haan, M., Johnson, M. H. Neuroendocrinology: Cognitive effects of sex hormones. The Cognitive Neuroscience of Development: Studies in Developmental Psychology. , 207-210 (2003).
  19. Lundberg, U., Frankenhaeuser, M. Pituitary-adrenal and sympathetic-adrenal correlates of distress and effort. J. Psychosom. Res. 24 (3-4), 125-130 (1980).
  20. Rappolt-Schlichtmann, G., Wtamura, S. Inter- and transdisciplinary work: Connecting research on hormones to problems of educational practice. Mind, Brain, Ed. 4, 157-210 (2010).
  21. Jamieson, J. P., Nock, M. K., Mendes, W. B. Mind over matter: reappraising arousal cardiovascular and cognitive responses to stress. J. Exp. Psychol. 141, 417-422 (2012).
  22. Kreibig, S. D., Gendolla, G. H. E., Pekrun, R., Linnenbrink-Garcia, L. Chapter 30, Autonomic Nervous System Measurement of Emotion in Education and Achievement Settings. International Handbook of Emotions in Education. , 625-642 (2014).
  23. Villanueva, I., Raikes, A., Ruben, N., Schaefer, S., Gunther, J. The use of physiological tools to identify changes in affective responses for graduate students recently admitted into a scientific discipline. IEEE FIE Proceeding. , (2014).
  24. CEEB. . Special aptitude test in spatial relations. , (1939).
  25. Guay, R. . Purdue spatial visualization test. , (1976).
  26. Sorby, S. A., Baartmans, B. J. The development and assessment of a course for enhancing the 3-D spatial visualization skills of first year engineering students. J. Eng. Ed. 89 (3), 301-307 (2000).
  27. Bishop, J. E. Developing Students’ Spatial Ability. Sci. Teach. 45 (8), 20-23 (1978).
  28. . Monitoring the Autonomic Nervous System, Empatica Available from: https://www.empatica.com/science#electro-dermal-activity (2014)
  29. . . Unix Timestamp Conversion Tools. , (2014).
  30. Broughton, S. H., Sinatra, G. M., Nussbaum, E. M. “Pluto has been a planet my whole life!” Emotions, attitudes, and conceptual change in elementary students learning about Pluto’s reclassification. Res. Sci. Ed. 43 (2), 529-550 (2013).
  31. Wolkowitz, O. M., Rothschild, A. J. . Psychoneuroendocrinology: The Scientific Basis of Clinical Practice. , (2003).
  32. Craig, M. C., et al. Physiological variation in estradiol and brain function: a functional magnetic resonance imaging study of verbal memory across the follicular phase of the menstrual cycle. Horm. Beh. 53 (4), 503-508 (2008).
  33. Stangl, B., Hirshman, E., Verbalis, J. Administration of dehydroepiandrosterone (DHEA) enhances visual-spatial performance in post-menopausal women. Beh. Neurosci. 125 (5), 742-752 (2011).
  34. Hromatko, I., Tadinac, M. Testosterone levels influence spatial ability: further evidence for curvilinear relationship. Rev. of Psychol. 13 (1), 27-34 (2007).
  35. Villanueva, I., Goodridge, W. H., Wan, N. J. A., Valladares, M. M., Robinson, B. S., Jordan, K. Hormonal and Cognitive Assessment of Spatial Ability and Performance in Engineering Examination Activities. , (2014).

Play Video

Cite This Article
Villanueva, I., Valladares, M., Goodridge, W. Use of Galvanic Skin Responses, Salivary Biomarkers, and Self-reports to Assess Undergraduate Student Performance During a Laboratory Exam Activity. J. Vis. Exp. (108), e53255, doi:10.3791/53255 (2016).

View Video