שימוש תגובות עור גלווני, רוק Biomarkers, עצמי דוחות הערכת ביצוע סטודנט לתואר הראשון במהלך פעילות בחינת מעבדה
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
בדרך כלל, דיווחים עצמיים משמשים במחקר חינוכי להעריך בתגובה תלמיד וביצועים לפעילות בכיתה. עם זאת, תוספת של אמצעים ביולוגיים ופיזיולוגיים כגון סמנים הרוק ותגובות העור גלווני כלולים לעתים רחוקות, הגבלת שפע של מידע שניתן להשיג על מנת להבין טוב יותר את ביצועי התלמידים. פרוטוקול מעבדה ללמוד תשובות תלמידים לתואר ראשונות לאירועים בכיתה (למשל, בחינות) מוצגים. המשתתפים נתבקשו למלא בדיקה נציג לתואר שלהם. לפני ואחרי פגישת הבחינה במעבדה, סטודנטים סיים דוח עצמי רגשות הישגים אקדמיים וראיון שהיו מקבילות שאלות אלה כאשר משתתפים לבשו חיישן עור גלוונים וביומרקרים רוק נאספו. נתונים שנאספו משלוש השיטות הביא יותר לעומק איסוף מידע על הביצועים של התלמידים בהשוואה דיווח עצמי. העבודה יכולה להרחיב את ההשכלהיכולות מחקר אל דרך שיטות מקיפות יותר להשגה קרובה יותר תשובות תלמידים בזמן אמת לפעילות בדיקה.
Introduction
בתחום רגשות הישגים אקדמיים, מחקרים מצביע על כך הבנה של תלמידי מניעים יכולה לחזות תלמידי ביצועים, הישגים, ואת הקריירה מתכנן 1. תלמידים יכול 'להגיב רגשי' למשימות כמובן מאתגר 2, הם מרכזיים לסטודנטים 'להתפתחות מקצועית. עם זאת, קרוב יותר תגובות בזמן אמת הקשורות לרגשות הישגים אקדמיים הם תחת-בחנו 3-6. בעבודה זו אנו מציגים פרוטוקול ללמוד דרכים לחקור תגובות בזמן האמת קרוב מסטודנטים (למשל., תגובות פיסיולוגיות) כאשר מוצג מצבים בכיתת נציג (למשל., לקיחת בדיקה) באמצעות סמני רוק, תגובות עור גלווני, וסקרי דיווח עצמי וראיונות. בעוד העבודה לא מבקשת ליצור חיבורים בין סמני רוק אלה, תגובות עור גלווני דיווחים עצמיים, לעבוד בעתיד ישאף להמשיך לחקור את המנגנונים כילשייך כל תגובה.
דיווח עצמי של רגשות הישגים אקדמיים בכיתה יכול לשמש כדי להעריך רגשיים, קוגניטיביים, מוטיבציה, פיזיולוגיים, ורכיבים התנהגותי המייצגים את המוח האנושי. בשל העלות הזולה שלה, הפצה קלה ועקיבות, סקרי דיווח עצמי משמשים מאוד במסגרות בכיתה 7. עם זאת, יש כמה חסרונות אלה. לדוגמא, דיווחים עצמיים מוגבלים המצגים המודעים 8, אשר יכולים לשנות את אופן שאנשים מייצגים את עצמם. כמו כן, השפה וסמנטיקה ב דיווחים עצמיים ניתן להבין באופן שונה בין תרבויות ויחידים 7; המשמעויות שלה יכולות להשתנות עם זמן או לייצג משהו שונה לאור המצב כי המשתתף מעורב 8. יתר על כן, דיווח עצמי בסביבה אקדמית יכול להיות רב-ממדים, ייחודי תלוי בזיכרון, רצייה חברתית, ואמונות אישיות 7, 9-11. לדוגמא, "האמונות לגבי פרופסורי המשתתפים ציפיות ומניעים יכולות להשפיע על איך תלמידים להגיב ולבצע במהלך הפעילויות בכיתה 7, 9-11. כמו שיטות כאלה, משלימים המבוססים על קרוב לתגובות בזמן אמת יש צורך לצמצם הטיות הדגימה וסובייקטיביות בעת שימוש דיווחים עצמיים. עבודה זו תהיה להשלים דיווחים עצמיים עם סמני רוק ותגובות עור גלווני להבנת תגובות בזמן האמת הקרובה יותר של תלמידים לפעילויות בכיתה.
דגימה של סמני רוק הפכה פופולרית בהבנת יסודות פיסיולוגיים של תגובות של אנשים ללחצים שונים שיכולים להשפיע יכולות הקוגניטיביות 9. התפתחות הקוגניציה פסיכולוגית מושפע הורמונים במינים רבים, כולל בני אדם 7,12. במהלך תקופות רגישות של פיתוח, הורמונים מסוגלים לבצע שינויים בארגון של המוח, אשר יכול להיות ארוך אחרון ing השפעות על התנהגות 8. היבטים שונים של קוגניציה, למשל, יכולים להיות מושפעים על ידי הורמונים בתקופות שונות של התפתחות פרט. ביכולת המרחבית, אשר מחקרים הראו יכול לכלול הבדלים בין המינים 13-17, היא משופרת באופן מתון על ידי אנדרוגנים (למשל., Dehydroepiandrosterone-DHEA, טסטוסטרון) בפיתוח טרום לידתי ואז שוב לאורך הבגרות 18. נהפוך הוא, היכולות המילוליות קושרו שיפור של אסטרוגנים (למשל., אסטרדיול) ו פרוגסטרון 18. סמנים פיזיולוגיים של סטרס כגון קורטיזול, נמצאות ציר ההיפותלמוס-היפופיזה-אדרנל בבני אדם 12-16, 19-21. כאשר מצב נתפס כבלתי ניתן לשליטה, רמות הקורטיזול לרומם 19 ויכול לגרום לתגובות הפרש אצל אנשים. מחקר שנערך לאחרונה החל להשתמש הורמונים ללמוד רגשות הישגים אקדמיים, אם כי בשלב זה הוא מצומצם מאוד 20,22.
<p class="Jove_content"> מחקר בהבנת התגובות פסיכו המודדים רגש באמצעות לעוררות פיזיולוגית בחינוך יש תגובות העור גלווני בשימוש (GSR). GSR הוא מדד של כמויות מיקרוסקופיות של זיעה המופרשת מן העור קשור למערכת העצבים האוטונומית (ANS). כאשר אדם הופך להיות עצבני או חרד משימה, כפות להיות מיוזע. לכן, תהליכי רגולצית קוגניטיבי רגשיים, בין פונקציות מוחיות אחר, יכולים להשפיע על השליטה זעה. עוד הפעלת מערכת (כלומר., מתח גבוה, עומס קוגניטיבי או תגובות רגשיות חזקות) תוצאות בלמעלה הפרשת זיעה מאשר מדינות הפעלה נמוכה (כלומר., שעמום, עומס קוגניטיבי נמוך). כמו הפרשת זיעה נע, את המוליכות החשמלית של העור משתנה. לפיכך, GSR נחשב נרחב כמו פרוקסי לכימות רמת לחץ או עומס קוגניטיבי. GSR נמדדת בדרך כלל על ידי להקות המכיל אלקטרודות אשר באים במגע עם הידיים, פרק כף היד, או הרגליים והוא לאחרונהבשימוש במסגרות בכיתת 22,23 בשל עלות ואת הכדאיות נמוכים לעומת טכניקות הדמייה זמינה 7. השילוב של תגובות עור גלווני עם סמני רוק יאפשר הערכה מקיפה יותר של תגובות של תלמידים לפעילויות בכיתה קרובה יותר בזמן אמת.הפרוטוקול המוצע דן כאן ישמש לשלב טכניקות חינוכיות פיסיולוגיות להקים מתודולוגיה כדי לסייע לחוקרים חינוכיים להבין ביצועי תלמידים בתגובת פעילויות בכיתה (למשל., בחינות). בעוד העבודה לא מתמקדת בהבנת קשרים בסיסיים בין רגשות לבין מבנים פיסיולוגיים וביולוגיים, פרוטוקול זה הוא נקודת התחלה כדי לסייע לחוקרים לנוע בכיוון הזה. פרוטוקול זה יכסה שיטות למדידת סמנים ביולוגיים הרוק ותגובות העור גלווני במהלך פעילות הבחינה ולהשוות אותו מול המידע המתקבל דיווחים עצמייםראיונות ד. עבור עבודה זו, מומלץ לבצע בדיקה הנדסית וסטודנטים נבחרו בשל האופי הקשה והמורכבת של משמעת 1,6 ומושגים, שעלולים להצית את שתי התגובות קוגניטיביים ורגשיים בין המשתתפים.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול זה מתאר את השילוב של סקרי דיווח עצמי ופניות, ביומרקרים רוק, ותגובות עור גלוון ללמוד הבדלים אינדיבידואליים פעילויות בכיתה במהלך מעבדה. פרוטוקול זה יש יתרונות רבים עבור חוקרים המבקשים לזהות רגשות הישגים אקדמיים, ויסות רגשית, ותגובות רגשיות לפעילויות שונות בס…
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Benson, L., Kirn, A., Faber, C. J. CAREER: Student Motivation and Learning in Engineering. 121st ASEE Conference and Exposition, Paper ID 9338. , (2014).
- 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).
- Stump, G. S., Husman, J., Corby, M. Engineering Students’ Intelligence Beliefs and Learning. J. Eng. Ed. 103 (3), 369-387 (2014).
- Berenbaum, S. A. Gonadal hormones and sex differences in behavior. Dev. Neuropsych. 14, 175-441 (1998).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Lundberg, U., Frankenhaeuser, M. Pituitary-adrenal and sympathetic-adrenal correlates of distress and effort. J. Psychosom. Res. 24 (3-4), 125-130 (1980).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- CEEB. . Special aptitude test in spatial relations. , (1939).
- Guay, R. . Purdue spatial visualization test. , (1976).
- 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).
- Bishop, J. E. Developing Students’ Spatial Ability. Sci. Teach. 45 (8), 20-23 (1978).
- . Monitoring the Autonomic Nervous System, Empatica Available from: https://www.empatica.com/science#electro-dermal-activity (2014)
- . . Unix Timestamp Conversion Tools. , (2014).
- 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).
- Wolkowitz, O. M., Rothschild, A. J. . Psychoneuroendocrinology: The Scientific Basis of Clinical Practice. , (2003).
- 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).
- 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).
- Hromatko, I., Tadinac, M. Testosterone levels influence spatial ability: further evidence for curvilinear relationship. Rev. of Psychol. 13 (1), 27-34 (2007).
- 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).
