CC BY
127
ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
DOI: 10.15293/1813-4718.1901.16 УДК 37.013.77
Александрова Наталья Алексеевна
Кандидат педагогических наук, доцент, зав. кафедрой информационных систем и технологий в обучении факультета компьютерных наук и информационных технологий, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, aleksandrovan@bk.ru, ORCID 0000-0002-4332-7383, Саратов
Черняева Татьяна Николаевна
Кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры педагогической психологии и психодиагностики факультета психолого-педагогического и специального образования, Саратовский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, cherniaeva@inbox.ru, ORCID 0000-0002-8286-3314, Саратов
ИССЛЕДОВАНИЕ ВНИМАНИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ В СИТУАЦИИ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОРЫВА В ОБРАЗОВАНИИ*
Аннотация. В статье рассматриваются современные аспекты внимания как важнейшего когнитивного процесса, проблемы, связанные с влиянием информационно-технологической революции на внимание; раскрываются возможности использования новейших междисциплинарных достижений в исследовании концентрации и устойчивости произвольного внимания; обосновываются возможности использования интерфейса «мозг - компьютер» и роботов-ассистентов андроидного типа в образовании для выявления, систематизации когнитивных паттернов как психологических характеристик внимания на ступени начального образования с целью изучения, мобилизации внимания.
Статья ориентирована на поиск путей решения актуальной задачи выявления, систематизации особенностей внимания для последующей разработки конкретных методик управления их познавательной деятельностью, в том числе и посредством привлечения нейроин-терфейса «мозг - компьютер».
Методология. Теоретическими основаниями исследования выступили исследования в области нейропсихологии (А. Р. Лурия, Ю. М. Микадзе, Л. Ю. Московичюте, Е. Д. Хом-ская, Л. С. Цветкова), нейропедагогики (Т. В. Ахутина, В. Д. Еремеева, В. А. Москвин, Н. В. Москвина, Т. П. Хризман), нейродидактики (термин Г. Прайса; исследования О. В. Куликовой, К. А. Морнова, А. С. Потапова, О. Л. Подлиняева, А. Л. Сиротюк). Также анализировались работы, связанные с изучением нейроинтерфейсов «мозг - компьютер» (Г. В. Осипов, В. И. Некоркин, А. Н. Писарчик А. Я. Каплан, M. X. Cohen, M. Siegel, J. R. Wolpaw), технологии использования специальных электронных устройств, позволяющих человеку на основе регистрации сигналов ЭЭГ взаимодействовать с внешним устройством (компьютером, экзоскелетом, роботом) (А. М. Иваницкий, А. Е. Осадчий, А. А. Фролов, А. Е. Храмов, L. K. McEvoy, C. S. Herrmann, G. Buzsaki).
В статье делается вывод о возможности применения нейроинтерфеса «мозг - компьютер» не только в исследовании на новом техническом уровне динамики концентрации внимания на основе расшифровки паттернов нейронной активности головного мозга, но и его
* Авторы благодарят коллектив НОЦ «Системы искусственного интеллекта и технологии» СГТУ имени Ю. А. Гагарина и лично А. Е. Храмова за консультации и продуктивный обмен мнениями.
использовании педагогом для построения системы интерактивного дифференцированного и индивидуализированного обучения, оптимально учитывающего нейропсихологические особенности обучающихся.
Ключевые слова: внимание, нейропедагогика, метод биологически обратной связи, ро-бототехнические устройства, нейроинтерфейс.
Постановка задачи. Произошедший на рубеже ХХ-ХХ1 вв. мощный информационно-технологический прорыв затронул не только сферу экономики (производства, бизнеса), но и явился, по сути, ударной волной для различных областей развития как общества, так и конкретного человека, затрагивая практически все, в том числе и когнитивные сферы личности - память, воображение, внимание как отправную точку познания.
Учитывая, что «внимание всегда проявляется в конкретном окружении внешних воздействий, причем они воспринимаются неодинаково» [14, с. 5], есть реальная необходимость и одновременно возможность, как считает В. И. Страхов, выявления новых свойств внимания, его познавательного значения в контексте различных видов деятельности [13, с. 36].
Безусловно, проблемность этого вопроса в разы возрастает, если рассматривать его в контексте современного образования. Как свидетельствуют последние теоретические изыскания (Л. К. Гейхман, М. С. Гринева, Н. И. Гуткина, Л. А. Пикфорд, Т. В. Рябова) и реальная практика, в школу приходят дети - «цифровые аборигены» (термин М. Пренски [11]), живущие практически с рождения в тесном контакте с разнообразными по сложности техническими и операционными устройствами (персональные компьютеры, мобильные телефоны, смартфоны, планшеты и т. д.).
«Наши учащиеся стали совсем другими. Сегодняшние учащиеся больше не те люди, для обучения которых была создана наша система образования. <...> Произошло уникальное событие (из разряда тех, которые называют "сингулярными"), которое изменило ситуацию настолько принципиально, что возврата уже нет. Этим событием стало изобретение и стремитель-
ное распространение цифровых технологий в последние десятилетия XX века» [11, с. 85].
Как показывает анализ исследований М. Пренски [12], Е. В. Кудиновой [5], Е. В. Шалагиной [21], Н. В. Азаренок [1], С. А. Лысиченковой [6], С. В. Тарасова [15], результаты этого взаимодействия с миром Цифры полярны - от несомненных достоинств (развитие мелкой моторики; мгновенное поступление и постоянное обновление информации; формирование навыка ее поиска, фильтрации, накопления; расширение словарного (иноязычного) запаса и др.) до явных минусов - источников многочисленных проблем в различных областях развития личности ученика. К числу наиболее явных можно отнести:
- трудности восприятия в связи со сформировавшимся клиповым сознанием, (предполагающим получение, в том числе и учебной информации в виде короткого, динамичного и красочного посыла);
- скудность фантазии, индивидуального творчества (погруженность в «лимитированные» правилами комп-игры);
- дефицит живого эмоционального и тактильного общения;
- слабая логика пошаговых действий, в том числе и в сфере познания;
- изменение характера внимания и его основных характеристик (устойчивость, концентрация, распределение, объем) и др.
О существующих противоречиях в феномене «внимание» говорил еще И. В. Страхов, отмечая «противоречия между внутренней сосредоточенностью и внешней формой выражения внимания, .конкурирующие сочетания непроизвольного и произвольного внимания, .смещение внимания под влияние мешающих работе внешних условий» [14, с. 9].
Следовательно, прежние данные о важнейших процессах психики не могут быть
прямо перенесены на современные образовательные реалии и нуждаются в конкретизации и дополнении. «Исключительную важность приобретает задача выявления характера и особенностей процесса реального усвоения, присвоения детьми знаний в условиях кардинального изменения самого знаниевого пространства, ... установления резервов и возможностей развития и целенаправленного формирования познавательных процессов в ситуации существующего информационного прессинга» [19, с. 12].
Добавим к этому, что изменения в характере протекания процесса внимания в условиях специально организованного обучения (школа) связаны также с возросшим числом учащихся с различными образовательными потребностями (ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ), инвалиды [4], расстройства аутичного спектра (РАС) [12]), находящихся сегодня в едином образовательном пространстве (школа, класс) и осложняющих в разы возможность реальной дифференциации и индивидуализации как обучения, так и воспитания. При этом продолжает существовать проблема высокой количественной наполняемости классов, что соответственно объективно снижает внимание самого педагога как в отношении учебного предмета, так и конкретного ученика [2].
Поэтому представляется значимой сегодня, с одной стороны, задача выявления, систематизации особенностей внимания, когнитивных паттернов (в психологии -определенная бессознательно сложенная модель поведения, действий, заложенная в мозг человека (Э. Берн, Е. П. Ильин, Н. В. Калинина, С. Хилл, Т. Л. Стил)) как психологических характеристик когнитивных процессов у современных школьников, а с другой - разработка конкретных методик управления их познавательной деятельностью, в том числе и посредством привлечения современных вычислительных средств, учитывающих сложность (индивидуальность, вариативность,
неоднозначность) получаемых сигналов [7; 8] и необходимость проведения как ситуативных, так и пролонгированных преобразований в отношении основных характеристик внимания.
Научная экспозиция, введение в проблему. В конце 80-х гг. XX в. началась активная разработка приборов (предшественники современных нейроинтерфей-сов), направленных на получение биологической обратной связи (БОС) через регистрируемые сигналы организма (частота дыхательных циклов, пульса, ритмы головного мозга, биоэлектрические сигналы). В основном это происходило в рамках медицинских, безмедикаментозных изысканий (Я. А. Питерская, А. А. Сметанкин, Н. М. Яковлев [9]), когда на основе полученных данных о состоянии функционирования тех или иных органов появлялась возможность их лечения, оздоровления и профилактики. Позднее методика БОС нашла свое применение в образовании в плане коррекции психоэмоционального состояния учащихся и педагогов, логопедической практике, дефектологии, формировании ЗОЖ (С. А. Датченко, О. С. Заюнч-ковский, А. В. Трунцева, Л. В. Труфакина).
Использование технологии БОС в медицине стимулировало направление «БОС -электроэнцефалограмма (ЭЭГ) - терапия» (О. В. Богданов, Н. И. Новикова, О. И. Ива-щенко, Е. Л. Михайленок, Д. Ю. Пинчук, Т. А. Строганова, Н. В. Черниговская). Было установлено, что сенсомоторный ритм (12-14 Гц) связан с состоянием внимания в векторах актив - пассив, Бета-ритм (14-20 Гц) связан с фокусированием внимания, а усиление диапазона ЭЭГ до 16-20 Гц имеет терапевтический эффект при нарушении внимания (в основном при различных заболеваниях). Данные достижения способствовали тому, что «интерес к нейропедагогике у учителей растет, педагоги хотят знать, что происходит в момент обучения в мозге обучающихся, понимать причины индивидуальных различий детей, более эффективно их учить и воспиты-
вать» [10, с. 129].
Именно поэтому на пересечении ней-ронаук (нейрофизиологии, нейробио-логии) начинают формироваться новые направления в области психологии и педагогики - нейропсихология (А. Р. Лу-рия, Ю. М. Микадзе, Л. Ю. Московичюте, Е. Д. Хомская, Л. С. Цветкова), нейропе-дагогика (Т. В. Ахутина, В. Д. Еремеева, В. А. Москвин, Н. В. Москвина, Т. П. Хриз-ман), нейродидактика (термин Г. Прайса; исследования О. В. Куликовой, К. А. Мор-нова, А. С. Потапова, О. Л. Подлиняева, А. Л. Сиротюк).
Сегодня инновационные научно-технические решения воплощаются в разработке нейроинтерфейсов «мозг - компьютер» (Г. В. Осипов, В. И. Некоркин, А. Н. Писар-чик, А. Я. Каплан, M. X. Cohen, M. Siegel, J.R. Wolpaw) - технологии использования специальных электронных устройств, позволяющих человеку на основе регистрации сигналов ЭЭГ взаимодействовать с внешним устройством (компьютером, экзоскелетом, роботом) (А. М. Иваницкий, А. Е. Осадчий, А. А. Фролов, А. Е. Храмов, L. K. McEvoy, C. S. Herrmann, G. Buzsaki).
Выбор изучения современных аспектов функционирования именно внимания как компонента когнитивной сферы личности сегодня связан в том числе и с имеющимися техническими возможностями, наличием аппаратуры, которая на сегодня не готова к объективной фиксации, например, таких показателей, как объем памяти, скорость мышления, динамика интеллектуального или волевого акта и др., но способна считывать и расшифровать паттерны нейронной активности головного мозга.
В основе технического воплощения и применения этой идеи лежало учение о доминанте А. А. Ухтомского [17], согласно которому внимание с физиологической точки зрения есть отражение нервной деятельности определенного участка коры больших полушарий мозга с оптимальной возбудимостью, где образуются новые условно-рефлекторные связи, влияющие
на ясность и отчетливость сопровождаемых внимание психических процессов (П. К. Анохин, В. М. Бехтерев, Л. А. Орбе-ли, И. П. Павлов, И. М. Сеченов).
Это позволило сегодня исследователям, ведущим разработки в области искусственного интеллекта [7; 8], сфокусироваться на изучении динамики концентрации (как способности удерживать в течение времени внимание на каком-либо объекте/предмете/явлении) и устойчивости (длительность концентрации) внимания адресно - применительно к возрастной группе учащихся 7-9 лет, что связано с тем, что «внимание младших школьников отличается малой устойчивостью. В работе с данной возрастной группой учащихся педагогам необходимо учитывать преобладание непроизвольного вида внимания и наглядно-образного восприятия окружающих явлений» [3]. Поэтому развитие внимания, особенно произвольного, важно именно на ступени начального образования (Л. И. Баскакова, С. В. Вахрушев,
A. Л. Венгер, Ф. Н. Гоноболин, В. В. Давыдов, И. В. Дубровина, С. Л. Кабыльниц-кая) как отправной ступени продуктивного функционирования когнитивных процессов в дальнейшем (Н. П. Диева, С. Н. Калинникова, Н. Н. Лил, В. Й. Чяпас).
Исследовательская часть. Решение этой задачи видится в междисциплинарном научном диалоге с целью выявления психолого-педагогических особенностей и взаимосвязей между зафиксированными с помощью интерфейса «мозг - компьютер» (через ЭЭГ) шаблонами когнитивного паттерна (А. А. Бадарин, В. М. Макаров,
B. А. Максименко), полученными на основе современных исследований процессов внимания учащихся (Т. В. Мазур, Л. П. На-батникова, Г. М. Угарова), и возможностью использования учителем программно-аппаратного комплекса робота-ассистента антропоморфного типа с целью их оптимизации (А. Е. Храмов, С. В. Пчелинцева, В. Ю. Мусатов, А. Е. Руннова, М. О. Журавлев) и построения индивидуальных
образовательных траекторий (Л. Н. Ага-ева, Е. А. Александрова, О. А. Исакова, Т. М. Ковалева, А. В. Хуторской).
Безусловно, все изыскания происходят в четком соответствии с нормативно-правовой документацией, регламентирующей подобные разработки в сфере образования: Указом Президента РФ от 31 декабря 2015 г. N 683 «О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации» в части раздела «Наука, технология и образование» [16]; ФЗ №273 «Об образовании в РФ», а именно статьей 20 «Экспериментальная и инновационная деятельность в сфере образования» и статьей 2, где к средствам обучения отнесены «приборы, оборудование, включая. компьютеры, информационно-телекоммуникационные сети, аппаратно-программные и аудиовизуальные средства. и иные материальные объекты, необходимые для организации образовательной деятельности» [18].
Так, при регистрации сигналов нейронной активности головного мозга сегодня в рамках проектов НОЦ «Системы искусственного интеллекта и нейротехнологии» используется современный комплекс нейрофизиологического оборудования медицинского стандарта, лицензированного Федеральной службой Российской Федерации по надзору в сфере здравоохранения, включающего в качестве основных:
- электроэнцефалограф-регистратор «Энцефалан-ЭЭГР-19/26» основная модификация - универсальный инструмент для большинства задач, связанных с контролем и диагностикой состояния головного мозга, при различных нейрофизиологических исследованиях и в смежных областях медицины, для проведения различных экспериментальных работ, направленных на мультиканальную регистрацию сигналов ЭЭГ человека (количество каналов 10);
- программно-методическое обеспечение, позволяющее осуществлять запись, просмотр и обработку экспериментальных сигналов ЭЭГ; проводить исследования длиннолатентных вызванных потенциалов
головного мозга на стимулы различной модальности (зрительные, слуховые, сома-тосенсорные), при наличии стимуляторов, обеспечивающее гибкое формирование и проигрывание сценариев когнитивной стимуляции с использованием в качестве стимулов графических изображений, звуковых файлов и знаково-буквенной информации и др.
Для получения достоверных результатов, позволяющих оценить уровень концентрации и устойчивости внимания учащегося в течение конкретного отрезка учебного времени, исследователями (А. А. Бадарин, В. М. Макаров, В. А. Мак-сименко, С. А. Куркин, А. Е. Храмов) используется нейроинтерфейс «NeuroFocus», с помощью которого реализуется возможность выделения паттернов внимания во время решения когнитивных задач на основе регистрации электроэнцефалографических сигналов мозга, получаемых от конкретного субъекта (учащегося) с помощью поверхностных электродов. Проводимый анализ данных сигналов с использованием специально разработанных методик [7, 8] позволяет обеспечить объективную диагностику (в том числе и в реальном времени) психофизиологических состояний обучающихся (таких как утомляемость, способность к концентрации внимания, адаптируемость к изменению внешних условий, устойчивость по отношению к внешним раздражающим факторам и др.), и соответственно повысить эффективность функционирования основных когнитивных процессов.
При стимульном воздействии, связанном с синхронизацией/десинхронизацией нейронной активности в различных частотных диапазонах (event-relatedsynchronization/ desyncrhronization (ERS/ERD)) посредством предъявления визуального стимула происходит фиксация уровня концентрации внимания, что позволяет оперативно оценить эффективность восприятия информации (предмета, явления) в режиме реального времени и осуществлять его
мониторинг. Данные исследования позволили выделить два выраженных паттерна нейронной активности - сконцентрированное и несконцентрированное восприятие и разработать вариант поэтапной стимуляции концентрации внимания в логике -«визуальный стимул - фиксация уровня концентрации внимания - предьявление стимульных заданий (счет) - фиксация -звуковая стимуляция - фиксация».
Заключение. Полученные данные обозначили дополнительный аспект проблемы - возможность установления обратной связи не только на уровне индивидуального внимания в параллели «учитель - ученик», но и на уровне группового - «учитель - класс», что технически может быть решено с помощью использования антропоморфного робота-ассистента, имеющего в этом плане определенные преимущества:
- устраняет (минимизирует) препятствия, страхи взаимодействия между учителем и учеником/классом (особенно при диагнозе у ребенка РАС и сложностях эмоционально-личного контакта), вызванных, в том числе и возрастными барьерами, ролевыми шаблонами («старший - младший», «руководитель - подчиненный», «оценивающий - оцениваемый»);
- обеспечивает единое, доступное языковое пространство для «цифровых аборигенов» в отличие от «цифровых иммигрантов» (термин М. Пренски) («которые учатся адаптироваться к среде, ...но всегда... в какой-то степени сохраняют свой "акцент", то есть одной ногой они всегда остаются в прошлом, .говорят на архаичном языке, языке доцифровой эпохи, изо всех сил пытаясь учить поколение, которое говорит на совершенно новом языке» [11];
- техническое исполнение, дизайн ро-
бота андроидного типа является, безусловно, привлекательным, современным, отвечая растущим потребностям и интересу «цифровых аборигенов» к различным техническим инновациям;
- может рассматриваться как имитация игровой деятельности (по-прежнему актуальной, особенно для начальной школы) или как вид компьютерной игры с использованием робота - предметного аналога игрушки;
- высокая эффективность, многофункциональность за счет мобилизации всех каналов восприятия и возможности оперативной стимуляции как непроизвольных, так и произвольных, волевых действий и усилий;
- объективность, безоценочность полученных данных и быстрота обратной связи и др.
Следовательно, обращение к возможностям нейроинтерфейса «мозг - компьютер», андроидной робототехнике представляет возможность не только исследовать на новом техническом уровне динамику концентрации внимания на основе расшифровки паттернов нейронной активности головного мозга, но и использовать программно-аппаратный комплекс робота-ассистента антропоморфного типа для построения системы интерактивного дифференцированного и индивидуализированного обучения, оптимально учитывающего нейропсихологические особенности обучающихся («индивидуальный латеральный профиль; гендерные различия; тип темперамента; тип сенсорно-перцептивной организации (модальность внутреннего опыта); уровень развития высших психических функций» [10]) с целью оптимизации их когнитивных процессов.
Библиографический список
1. Азаренок Н. В. Клиповое сознание и его влияние на психологию человека в современном мире // Материалы Всероссийской юбилейной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения С. Л. Рубинштейна
«Психология человека в современном мире». Том 5. Личность и группа в условиях социальных изменений. - М.: Институт психологии РАН, 2009. - С. 110-112.
2. Гейхман Л. К. Кризис педагогическо-
го взаимодействия: цифровые «аборигены» vs цифровые «эмигранты» // Новые технологии в образовательном пространстве родного и иностранного языка: материалы V Междунар. науч.-практ. конф. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2013. - С. 302-309.
3. Ерусева О. В. Роль внимания в развитии познавательных процессов [Электронный ресурс] // Научные исследования в образовании. -2009. - № 1. - URL: https://elibrary.ru/item. asp?id=13082594 (дата обращения: 10.09.2018).
4. Здравоохранение в России: сб. стат. - М.: Статистика России, 2017. - 170 с.
5. Кудинова Е. Б. Влияние гаджетов на современных школьников // Молодой ученый. -2017. - № 16. - С. 464-465.
6. Лысиченкова С. А. Влияние особенностей современных школьников на их познавательную мотивацию // Молодой ученый. - 2012. -№ 4. - С. 428-431.
7. Hramov A. E., Maksimenko V. A., Pchelintseva S. V., Runnova A. E., Grubov V. V., Musatov V. Yu., ZhuravlevM. O., KoronovskiiA. A., Pisarchik A. N. Методика диагностики состояний нейронной сети при восприятии визуальных стимулов и когнитивной деятельности с помощью аппарата искусственного интеллекта (Classifying the perceptual interpretations of a bistable image using EEG and artificial neural networks) // Frontiers in neuro science. - 2017. -11, 674. - P. 1-18.
8. Maksimenko V. A., Runnova A. E., ZhuravlevM. O., Makarov V. V., Nedayvozov V. O., Grubov V. V., Pchelintceva S. V., Hramov A. E., Pisarchik A. N. Методика оценки степени концентрации по сигналам ЭЭГ (сигналам нейронной активности) и ее контроля с помощью биологической обратной связи (Visual perception affected by motivation and alertness controlled by a noninvasive brain-computer interface) // PLOS ONE. - 2017. - 12 (12): e0188700. - DOI: 10.1371/journal.pone.0188700.
9. Общие вопросы применения метода БОС. - СПб.: Биосвязь, 2008. - 81 с.
10. Подлиняев О. Л., Морнов К. А. Актуальные проблемы нейропедагогики // Вестник Ке-
меровского государственного университета. -2015. - № 3 (63), Т. 1. - С. 126-129.
11. Пренски Марк. Аборигены и иммигранты цифрового мира [Электронный ресурс]. -URL: http://www.gimc.ra/content/statya-marka-prenski-aborigeny-i-immigranty-cifrovogo-mira (дата обращения: 16.11.2018).
12. Статистика аутизма в мире [Электронный ресурс] // Vawilon. - URL: https://vawilon. ru/statistika-autizma-v-mire (дата обращения: 16.09.2018).
13. Страхов В. И. Психологические исследования внимания // Вопросы психологии внимания. Вып. VI. - Саратов: Изд-во СГПИ, 1974. - С. 35-42.
14. Страхов И. В. О психологической структуре внимания // Вопросы психологии. Вып. VIII. - Саратов: Изд-во СГПИ, 1976. - С. 95-98.
15. Тарасов С. В. Школьник в современной образовательной среде: монография. - СПб.: Образование-культура, 2000. - 144 с.
16. О Стратегии национальной безопасности Российской Федерации [Электронный ресурс]: Указ Президента РФ от 31 декабря 2015 г. N 683 // Гарант. - URL: http://ivo.garant. ru/#/document/71296054/paragraph/1:2 (дата обращения: 09.11.2018).
17. Ухтомский А. А. Избранные труды. - М.: Книга по Требованию, 2012. - 369 с.
18. Об образовании в Российской Федерации [Электронный ресурс]: Федеральный закон от 29.12.2012 N 273-ФЗ // КонсультантПлюс. -URL: http://www.consultant.ru/document/cons_ doc_LAW_140174/ (дата обращения: 09.11.2018).
19. Фельдштейн Д. И. Особенности современного детства и задачи теоретико-методологического обеспечения процесса образования // Педагогика. - 2009. - № 1. - С. 8-15.
20. Шалагина Е. В. К вопросу о новой когнитивной реальности // Вестник социально-гуманитарного образования и науки. - 2014. -№ 2. - С. 37-41.
21. Hook C. J., Farah M. J. Neuroscience for Educators: What are They Seeking, and What are They Finding? // Neuroethics. - 2013. - Vol. 6, No. 2. - P. 331-341.
Поступила в редакцию 25.12.2018
Aleksandrova Natalia Alekseevna
Cand. Sci. (Pedagog.), Assoc. Prof., head of the Department of Information Systems and Technologies in Education, Saratov State University, aleksandrovan@bk.ru, ORCID 0000-0002-4332-7383, Saratov
Chernyaeva Tatiana Nikolaevna
Cand. Sci. (Pedagog.), Assoc. Prof. of the Department of Pedagogical Psychology and Psychodiagnostics, Saratov State University, cherniaeva@inbox.ru, ORCID 0000-0002-8286-3314, Saratov
STUDY ATTENTION OF STUDENTS IN A SITUATION OF INFORMATION-A TECHNOLOGICAL BREAKTHROUGH IN EDUCATION
Abstract. The article deals with the modern aspects of attention as the most important cognitive process; the problems associated with the impact of the information technology revolution on attention; the possibilities of using the latest interdisciplinary achievements in the study of concentration and stability of arbitrary attention; the possibilities of using the interface "brain -computer" and robots-assistants Android type in education to identify, systematize cognitive patterns as psychological characteristics of attention at the stage of primary education in order to study, mobilize attention.
The article is aimed at finding ways to solve the urgent problem of identifying, systematizing the features of attention for the subsequent development of specific methods of management of their cognitive activity, including through the involvement of the neural interface "brain-computer».
Methodology. The theoretical basis of the study addressed research in the field of neuropsychology (Luria, Y. M. Mikadze, L. Y. Moscovice, E. D. Chomsky, L. S. Tsvetkova), neuropathology (T. V. Akhutina, D. V. Eremeev, V. A. Moskvin, N. V. Moskvina, T. P. Chrisman), neurodi-dactics (the term G. Price; study O. V. Kulikova, K. A. Morova, A. S. Potapov, O. L. Podlivaev, A. L. Sirotyuk). Also analyzed work related to the study of neural interfaces "brain - computer" (G. V. Osipov, V. I. Nekorkin, A. N. Pisarchik A. Y. Kaplan, M. X. Cohen, M. Siegel, J. R. Wolpaw), technology for the use of special electronic devices allowing a person based on the registration of EEG signals to communicate with an external device (a computer, an exoskel-eton robot) (A. M. Ivanitsky, A. E. Osadchy, A. A. Frolov, and A. E. Hramov, L. K. McEvoy, C. S. Herrmann, G. Buzsaki).
The article concludes that it is possible to use brain - computer neurointerface not only in the study of the dynamics of concentration at a new technical level on the basis of deciphering the patterns of neural activity of the brain, but also its use by the teacher to build a system of interactive differentiated and individualized learning, taking into account the neuropsychological characteristics of students.
Keywords: attention, neuropedagogy, the method of biological feedback, robotic device, neurointerface.
References
1. Azaryonok, N. V., 2009. Clip consciousness 2. Gaykhman, L. K., 2013. The crisis of the and its influence on human psychology in the mod- pedagogical interaction: digital "natives" vs digital ern world: Materials of the all-Russian anniver- "immigrants". In: New technologies in the educa-sary scientific conference dedicated to the 120th tional space of native and foreign languages: mate-anniversary of S. L. Rubinstein's birth "human rials V international. scientific.-prakt. Conf. Perm: Psychology in the modern world". Volume 5. The Perm national research Polytechnic University individual and the group in terms of social change. Publ., pp. 302-309. (In Russ.) Moscow: Institute of psychology RAS Publ., 3. Erosiva, O. V., 2009. The role of attention in pp. 110-112. (In Russ.) the development of cognitive processes. Research
in education, No 1. [online]. Available at: https:// elibrary.ru/item.asp?id=13082594 (accessed: 10.09.2018). (In Russ.)
4. Health in Russia: Stat.SB. Moscow: Statistics of Russia Publ., 2017. 170 p. (In Russ.)
5. Kudinova, E. B., 2017. Influence of gadgets on modern schoolchildren. Young scientist, 16, pp. 464-465. (In Russ., abstract in Eng.)
6. Lisicanova, S. A., 2012. Influence of features of modern school students on their cognitive motivation. Young scientist, 4, pp. 428-431. (In Russ., abstract in Eng.)
7. Hramov, A. E., Maksimenko, V. A., Pche-lintseva, S. V., Runnova, A. E., Grubov, V. Yu., Musatov, V. Yu., Zhuravlev, M. O., Koronovskii, A. A., Pisarchik, A. N., 2017. Methods of diagnosis of neural network States in the perception of visual stimuli and cognitive activity with the help of the apparatus of artificial intelligence (Classifying the perceptual interpretations of a bistable image using EEG and artificial neural networks). Frontiers in neuro science, 11, 674, pp. 1-18. (In Russ.)
8. Maximenko, V. A., Runnova, A. E., Zhuravlev, M. O., Makarov, V V., Nedayvozov, V O., Grubov, V. V., Pchelintceva, S. V., Hramov, A. E., Pisarchik, A. N., 2017. The method of estimating the degree of concentration on EEG signals (signals of neural activity) and its control through bio-feedback (Visual perception affected by motivation and alertness controlled by in noninvasive brain-computer interface). PLOS ONE, 12 (12): e0188700. DOI: 10.1371/journal.pone.0188700. (In Russ.)
9. The General questions of application of the method of biofeedback. Saint Petersburg: CJSC Biosvyaz Publ., 2008, 81 p. (In Russ.)
10. Podlivaev, O. L., Morrow, K. A., 2015. Actual problems of neuropathologica. Bulletin of Kemerovo state University, No 3 (63), Vol. 1, pp. 126-129. (In Russ., abstract in Eng.)
11. Prensky Mark. Aborigines and immigrants of the digital world. [online]. Available at: http http: //www.gimc.EN/content/statya-marka-pren-
ski-aboriginal-i-immigration-cifrovogo-mira (accessed: 16.11.2018). (In Russ.)
12. Statistics of autism in the world. [online]. Available at: https://vawilon.ru/statistika-autiz-ma-v-mire (accessed: 16.09.2018). (In Russ.)
13. Strakhov, V. I., 1974. Psychological research of attention. Questions of psychology of attention. Vol. VI. Saratov: Saratov state pedagogical University Publ., pp. 35-42. (In Russ.)
14. Strakhov, I. V., 1976. On the psychological structure of attention. Questions of psychology, Vol. VIII. Saratov: Saratov state pedagogical University Publ., pp. 95-98. (In Russ.)
15. Tarasov, S. V., 2000. Schoolboy in the modern educational environment. Monograph. St. Petersburg: Education-culture Publ., 144 p. (In Russ., abstract in Eng.)
16. On national security Strategy of the Russian Federation. The decree of the President of the Russian Federation of December 31, 2015 N 683. [online]. Available at: http://ivo.garant. ru/#/document/71296054/paragraph/1:2 (accessed: 09.11.2018). (In Russ.)
17. Ukhtomsky, A. A., 2012. Selected works. Moscow: book on Demand Publ., 369 p. (In Russ.)
18. On education in the Russian Federation. Federal law of 29.12.2012 N 273-FZ. [online]. Available at: http http://www.consultant.ru/ document/cons_doc_LAW_140174/ (accessed: 09.11.2018). (In Russ.)
19. Feldstein, D. I., 2009. Features of modern childhood and the problem of theoretical and methodological support of the process of education. Pedagogy, No 1, pp. 8-15. (In Russ.)
20. Shalagina, E. V., 2014. On the new cognitive reality. Bulletin of social and humanitarian education and science, No 2, pp. 37-41. (In Russ., abstract in Eng.)
21. Hook, C. J., Farah, M. J., 2013. Neuroscience for Educators: What are They Seeking, and What are They Finding?. Neuroethics, Vol. 6, No. 2, pp. 331-341. (In Eng.)
Submitted 25.12.2018
