CC BY
16УПРАВЛЕНИЕ
когнитивной деятельностью
на основе физиопсихологических факторов
Кандидаты педагогических наук, доценты Е.В. Семенова, Е.Д. Пушкарев Уральский государственный университет физической культуры, Челябинск
УДК: 796.077.5
Abstract
MONITORING OF COGNITIVE ACTIVITY BASED ON PHYSIOPSYCHO-LOGICAL FACTORS E.V. Semenova, associate professor, Ph.D.
E.D. Pushkarev, associate professor, Ph.D.
Ural state university of physical culture, Chelyabinsk
Key words: psychological characteristics, physiological characteristics, stress, information intensity, adaptation, cyclicity of educational process.
The purpose of the present research was theoretical substantiation of potentials of integration of principles of natural conformity and consistency and studies of mechanisms of cognitive activity of students in the integrated view of neurophysiology, psychology and intensity of transmitted information. There was a set of research methods based on physiological indicators of cognitive processes in education: physiological diagnostics of dynamics of heart rate and arterial pressure, psychological test during cognitive processes, modeling of physiopsychological technology of educational process, structuring of system of indices of estimation of information intensity of educational process, systematization of efficiency criteria of educational process, structuring of the level of professionalism of a teacher.
The technique of correction of behavior in the educational process was theoretically substantiated. Traditional educational process presupposes realization of two basic forms of conducting class hours: lectures and seminars.
Taking into account cyclicity of educational dynamics indices of attention, exercise performance, motivation, it was supposed to conduct classes in a student group in compliance with psychological (dynamics of motivation, interest) and physiological (exercise performance) personal characteristics of students.
Ключевые слова: психологические характеристики, физиологические характеристики, стресс, информационная интенсивность, адаптация, цикличность образовательного процесса.
Научное сообщество сегодня консолидировало все усилия для решения проблем модернизации образовательного процесса. Проектируется Государственный образовательный стандарт третьего поколения, разрабатываются инновационные технологии ведения аудиторных занятий, апробируются более совершенные методики, доказывающие свою эффективность по сравнению с традиционными.
Вместе с тем декларируемые принципы образовательного процесса до сих пор не изменили акцентов объективности в образовании. Принципы природосообразности и последовательности до сих пор в полной мере не были интегрированы на практике. Это соображение дало нам возможность попытаться теоретически обосновать потенциальные возможности такой интеграции.
Проблема исследования заключается в слабой разработанности технологии ведения образовательного процесса на основе взаимовлияния физиопсихологических особенностей субъектов и информационной интенсивности подачи учебного материала. Это позволяет констатировать недостаточность исследования механизмов когнитивной деятельности студентов с комплексных позиций нейрофизиологии, психологии, интенсивности передаваемой информации.
Классификационная идея Б.И. Кочубея (1990), на основании которой он выделяет следующие главные характеристики: активизм, селективизм и информатизм, - легла в основу нашей рабочей идеи. Мы предположили, что интенсивность информационного потока, в совокупности с активностью личности, в его структурировании будут способствовать развитию когнитивной составляющей личности.
Определение теоретического механизма реализации образовательного процесса на уровне резистентного стресса субъектов приведет к его большой продуктивности, к развитию когнитив-ности обучаемых и повышению уровня удовлетворенности педагогов трудом. Гипотеза нашего исследования состоит в уточнении механизмов нейрофизиологической и психологической стрес-соустойчивости (попытка стабилизировать вторую стадию стресса), основанных на интенсивности информационного потока, что позволит регулировать продуктивность когнитивных процессов посредством повышения адаптационных возможностей личности, формируемых на стадии резистентности стресса. Используя идею хронометрирования процессов переработки информации (оценку длительности протекания отдельных стадий процесса переработки информации на уровне субъекта восприятия), мы предполагаем выявить механизм управления когнитивным поведением.
Планируется использовать комплексный подход, включающий методы физиологической диагностики, психологического тестирования, мониторинга образовательного процесса, моделирования его технологии, структурирования системы показателей определения информационной интенсивности, систематизации критериев эффективности, структурирования показателей уровня профессионализма педагога.
В ранее проведенных исследованиях данный подход уже использовался, однако новизна состоит в предлагаемом комплексе методов его практической реализации.
За его основу были взяты следующие положения:
1. Процесс образования в вузе направлен на трансляцию социального опыта предыдущих поколений, позволяющего сформировать профессиональные знания и личностные качества специалиста.
2. Объем перерабатываемой студентами информации постоянно возрастает (даже в рамках Государственного образовательного стандарта).
3. Реальное физиопсихологическое состояние субъекта образования никогда не было ключевым аспектом контроля продуктивности учебного процесса.
В соответствии с приведенными положениями нами были обоснованы предпосылки формирования эффективной технологии ведения образовательного процесса в учебном заведении.
Признается, что «социальные условия обусловливают усвоение индивидом человеческих свойств и развитие соответствующих потребностей. В одних аспектах существования человека на передний план выступает природоопределен-ность. Это проявляется в тех случаях, когда человек оказывается в условиях «свободного» выбора.
В других аспектах своего существования человек ориентируется на условия социальной среды своего существования. Эти условия становятся определяющими в его поступках и поведении. При этом каждый человек может руководствоваться собственными мотивами осуществления своей деятельности. Это проявляется в том, что у человека складывается личные отношения к соответствующей деятельности, что свидетельствует о неразрывном единстве природоопределенного и социально обусловленного» [3].
Современные исследователи образовательного процесса отмечают высокую интенсификацию познавательной деятельности, ведущую к росту стрессовых нагрузок, снижающих продуктивность освоения новой информации.
Научным сообществом вскрыты основные факторы, отрицательно влияющие на продуктивность когнитивной деятельности студентов.
Во-первых, они обусловлены изменением некоторых физиологических показателей: повышением мышечной активности, частоты и интенсивности сердечных сокращений, артериального давления, кровотока в миокарде, мозге, скелетных мышцах, глубины и частоты дыхания, расширением бронхов и зрачков. Наиболее общим признаком стрессовой реакции является повышение активности сердечно-сосудистой системы.
Во-вторых, стрессовая реакция на внешнее воздействие зависит от свойств общего типа нервной системы (от силы нервной системы относительно возбуждения) и некоторых особенностей темперамента (тревожности, эмоциональной возбудимости, импульсивности).
В-третьих, мы выделили показатели измерения объема информации на основе идей Л.М. Век-кера (1976) и Д.И. Дубовского (1986, 1990), рассматривающих ее двухмерно: содержательно и по способу кодирования. Именно эта идея дала возможность выделить ключевой критерий определения сути экспериментальной работы: дискретное изменение формы реализации образовательного процесса в формате лидирующей роли педагога передается отдельным студентам, группам студентов, группе в целом, давая им возможность в рамках учебно-поисковой деятельности получить нужную информацию.
Больший или меньший по сравнению с нормируемым для конкретного субъекта объем информации способствует проявлению эмоциональной напряженности (эмоционально-сенсорные, эмоционально-моторные, эмоционально-интеллектуальные нарушения), которые определяются как следствия стресса.
В трактовке Г. Селье стресс - неспецифический ответ организма на предъявленное ему повышенное требование. Таковыми являются стрессо-генные факторы (стрессоры), «затрудняющие или делающие невозможным приспособление к ситуации» [1] (рис. 1).
эвстресс
дистресс
противошок
стадия истощения
Рис. 1. Стадии развития стресса [5]
На стадии шока (тревоги) резко снижается уровень работоспособности. После того как организм адаптируется к ситуации, «начинается подъем функционирования систем организма. Стадия противотока (сопротивления) переходит в стадию повышенной резистентности, и эти две фазы называются "эвстрессом" (положительным стрессом, гиперкомпенсаторным подъемом). Организм выходит на более высокий уровень функционирования, в котором человек не может находиться долго. Если стресс-факторы очень сильные или действуют продолжительное время, то эвстресс переходит в отрицательную стадию - "дистресс" (неадекватные нервно-психические взаимоотношения между функциями, напряжение), когда работоспособность организма резко падает и стресс переходит в стадию истощения, при которой происходит дезорганизация функций и человек может отказаться от деятельности» [5].
Последняя стадия стресса характеризуется «функциональным срывом интеграционных механизмов, которые должны способствовать нормальному течению стресса, в результате чего наступает дезинтеграция, рассогласование [1].
Информационные перегрузки и дефицит времени у студентов могут стать причиной стресса, обусловленного:
- неопределенностью учебного задания;
- неадекватной информационной нагрузкой;
- ответственностью за одногруппников;
- несправедливой оценкой;
- недостаточным профессионализмом педагога и др.
Все это, видимо, факторы, способствующие возникновению и/или развитию стресса.
Снижение неопределенности и внешняя положительная (как максимум) или адекватная (как минимум) оценка собственной деятельности в образовательном процессе придают студенту «чувство уверенности в своих силах и служат защитой от стресса и его последствий [1].
Из простой причинно-следственной логики событий понятно, что препятствовать возникновению дистресса возможно на основе выделения влияющих стресс-факторов конкретного человека.
Мы склоняемся к мысли, что корректировка стресс-факторов, предложенная Л.К. Серовой
[5], на этапе пилотного исследования может быть вполне приемлемой. Исследователь выделяет три группы факторов: социально-психологические; психическая устойчивость; устойчивость студента к ситуациям успеха-неудачи и стабильность, которые мы представили на рис. 2.
Поскольку формирование профессионального качества эмоциональной устойчивости возможно в двух направлениях: адаптации к стрессовым ситуациям; активного внутреннего противодействия их неблагоприятному воздействию, следует вводить в учебный процесс различные стресс-факторы, отрицательно действующие на студента, дозируя их объем, интенсивность и продолжительность воздействия.
Это дает возможность педагогам предупреждать состояние стресса у студентов в процессе деятельности формированием устойчивых качеств и навыков, умелым управлением их поведением.
Психическая активность, повышающаяся на начальной стадии стресса, может способствовать более интенсивной познавательной деятельности. А.А. Ухтомский, характеризуя эмоциональную память, говорит, что более высоким уровнем личностного принятия обладает информация, получаемая на уровне сильных эмоций.
Это согласуется с тем фактом, что «...в деятельности студентов эмоции и чувства выступают в роли регуляторов, усиливающих их психологическую активность, влияющих (положительно или от-
Стресс-факторы
Социально-психологические
Конфликты с педагогом
Значительное отставание в успеваемости от учебной группы
Завышенные требования педагога
Повышенная ответственность
Психическая устойчивость
Плохое самочувствие
Личностная тревожность
Возраст
Устойчивость студента к ситуациям успеха-неудачи и стабильность
Ситуативная тревожность
Негативная оценка ситуативной учебной деятельности
Помехи
Предыдущие негативные оценки
Повышенное волнение
согруппников
Необъективная оценка педагога
Качественная успеваемость
Рис. 2. Структура стресс-факторов
рицательно) на восприятие и переработку информации, на направленность внимания и действий».
К.М. Гуревичем были получены данные о различном влиянии стрессовой ситуации на поведение и деятельность людей с разными типологическими свойствами нервной системы. Высокая или сильная эмоциональная устойчивость определяет высокую или повышенную продуктивность деятельности в условиях стресса, низкая или слабая эмоциональная устойчивость - ее ухудшение и снижение. Следовательно, слабость нервной системы со стороны возбуждения и высокая тревожность являются факторами, обусловливающими снижение эффективности деятельности. Таким образом, в образовательном процессе представляется абсурдным говорить о нормировании форм и периодичности их переключения.
«Психические состояния человека - это временные целостные состояния его психики, влияющие на протекание психических процессов и проявление свойств личности. Закрепляясь в ходе деятельности, они могут переходить в устойчивые черты личности. Степень влияния внешних воздействий на поведение человека зависит от его психического состояния, определяющего протекание психических процессов и практические действия» [2].
Предполагается, что психические состояния влияют на деятельность преимущественно в двух формах: положительно (уверенность, бодрость, подъем, собранность, готовность к активным действиям) и отрицательно (неуверенность, подавленность, сомнение, боязнь, растерянность, раздражительность).
Качество влияния психических состояний достоверно оказывает воздействие на успеваемость студентов, качество получаемых ими знаний, навыков, умений, на формирование профессионально важных качеств личности.
Н.Ф. Добрынин (1959) считает, что концентрация внимания напрямую зависит от направленности личности на значимую для него деятельность, то есть повысить результативность образовательного процесса можно, усилив у обучающихся субъективную значимость получаемой информации.
А.Н. Николаев (2005) среди признаков стрессовой ситуации выделяет, в частности, следующие симптомы: физиологического характера (учащение дыхания, напряжение в мышцах, учащение сердечных сокращений); психологического характера (снижение интереса к межличностному общению, ухудшение памяти и мышления, рассеянность); поведенческие признаки (частые ошибки в работе, утрата работоспособности, слишком частое возникновение усталости без причины, постоянное желание спать).
Считается, что проявление 5-6 признаков в каждой из групп указывает на наличие дистресса. На этом основании можно говорить о практически достоверном проявлении дистресса в учебной ситуации. Попытки избежать такого эффекта реализуются на уровне профессиональной интуиции
педагога, позволяющего переключать внимание студентов с целью предупреждения умственного переутомления, создав более благоприятную для развития когнитивной деятельности ситуацию резистентного стресса. Она характеризуется сохранением или незначительным снижением работоспособности, проявляющемся в стабилизации продуктивных характеристик: объема внимания; концентрации внимания; устойчивости внимания; кратковременной памяти; зрительной памяти.
Если в логику ведения образовательного процесса включить учет факторов снижения интенсивности мотивов за счет частичного эмоционального выгорания, то образовательный процесс может стать более эффективным (больший результат с меньшими затратами). Фактически педагогическое мастерство будет проявляться в умении педагога активизировать переход студента из состояния «осмысление освоенного опыта» в состояние «генерация новых идей». Таким образом, мы можем сформировать новое видение процесса перехода субъекта с одного подуровня профессионализма на другой. При этом важно наличие тренда развития с выделением критической точки, которая может быть обусловлена либо внутриличностным конфликтом (осознание расхождения желаемого и действительного), либо наличием проблемы непризнания достижений личности (рис. 3).
Тогда четко определенная временная зависимость между объемом полученной информации и степенью утомления студентов позволит использовать большинство количественных индикаторов цикличности процессов для получения требуемого уровня освоения студентами учебного материала. В этом случае целесообразно осуществлять переход видов учебной деятельности и варьирование ее интенсивности для повышения резистентности. Последняя измеряется психологическими тестами уровня общего самочувствия и параллельно контролируется оценкой ЧСС и АД. Выявив зависимость, мы можем прогнозировать возникновение времени утомления, своевременно переключая формы реализации познавательной деятельности в конкретной студенческой группе.
Экспериментально подтвердив существование описанного выше механизма, мы сможем:
- оптимизировать временную интенсивность информационного потока на основе физиологических показателей и формат познавательных процессов на учебных занятиях;
- повысить познавательный интерес обучающихся к учебным предметам;
- повысить продуктивность образовательного процесса посредством умения решать учебные проблемы более высокой сложности.
Разработан комплекс методов исследования на основе физиологических индикаторов когнитивных процессов в образовании: физиологическая диагностика динамики ЧСС и АД, психологическое тестирование в ходе познавательных процессов,
Тренд нормируемого освоения учебного материала (освоенная и принятая знаниевая t
Осмысление
X
Принятое учебного материала
Рис. 3. Схема цикличности образовательного процесса личности.
Примечание. 1 - учебная деятельность (начальный этап подготовки в рамках когнитивно ориентированной парадигмы); 2 - освоенные и принятые знания (основной этап подготовки в рамках деятельностно ориентированной парадигмы); 3 - педагогическое воздействие (поддержание учебных мотивов); 4 - осмысление принятой и освоенной учебной информации (заключительный этап подготовки в рамках личностно ориентированной парадигмы); 5 - расширение нормируемой базы знаний
моделирование физиопсихологической технологии образовательного процесса, структурирование системы показателей определения информационной интенсивности образовательного процесса, систематизация критериев эффективности образовательного процесса (объем освоенных терминов, закономерностей, механизмов, позволяющих решать прикладные проблемы), структурирование показателей уровня профессионализма педагога.
Теоретически обоснована технология коррекции поведения в образовательном процессе. В качестве основных структурных компонентов она включает:
1) на входе: студента или студенческие группы, обладающие начальными характеристиками уровня профессионального интереса, успеваемости и интенсивности информационного потока, которую мы предварительно связываем с количественными характеристиками «переходов» субъекта поисковой активности;
2) в процессе обучения: педагога, имеющего соответствующий уровень профессионализма с ориентацией на развитие (для экспериментальных групп) или на ведение традиционного формата образовательного процесса (для контрольных групп). На основе анализа состояния обучаемых (устойчивость внимания, изменение работоспособности при корреляционном контроле ЧСС и АД) определяется механизм утомления. При этом объем учебной информации, передаваемой для контрольной и экспериментальной групп одинаков, варьируется интенсивность подачи материала;
3) на выходе: контроль освоения информационных единиц(термины,закономерности, механизмы, проблемы), оцениваемый по темпам прироста уровня сложности решения учебных проблем.
В этом случае мы имеем возможность оценить физиологический порог (ЧСС, АД) эффективного восприятия интенсивности информационного потока, что позволит выявить объем, релевантный для успешного усвоения при различных форматах проведения образовательного процесса.
Традиционный образовательный процесс предполагает реализацию двух основных форм проведения аудиторных занятий: лекции и семинары (практические занятия). Следуя логике цикличности динамических показателей внимания, работоспособности, мотивации, в студенческой группе предлагается проводить занятия в соответствии с психологическими (динамика мотивации, интереса) и физиологическими (работоспособность) личностными характеристиками обучаемых.
Мы предполагали установить взаимосвязь между продуктивностью когнитивной деятельности и интенсивностью во времени информационного потока. Это позволит выявить для конкретной группы максимальные периоды оптимальной работоспособности, своевременно переводя образовательный процесс в другой вид деятельности по освоению учебного материала (от монологической формы подачи материала - к полилогу, исследованию проблемной ситуации, дискуссионным формам и т.д.). Таким образом будет осуществляться коррекция образовательного процесса для повышения его продуктивности.
Литература
1. Гладков, В.Н. Психопрессинг лидерства. К проблеме модификации личности (опыт комплексного применения психотерапевтических методов в спорте высших достижений) / В.Н. Гладков. - М.: Советский спорт, 2007. - 288 с.
2. Дьяченко, М.И. Психология высшей школы / М.И. Дьяченко, Л.А. Кандыбович, С.Л. Кандыбович. - М.: Харвест, 2006. - 416 с.
3. Ильясов, Д.Ф. Теория управления образованием: учеб. пособие по спецкурсу для студентов педагогических специальностей и руководителей образовательных учреждений / Д.Ф. Ильясов, Г.Н. Сериков. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛаДОс, 2004. - 344 с.
4. Николаев, А.Н. Стресс: его преодоление и профилактика / А.Н. Николаев. - СПб.: Знание, 2005.
5. Серова, Л.К. Психология личности спортсмена / Л.К. Серова [Текст]: учеб. пособие. - М.: Советский спорт, 2007. - 116 с.
Bibliography
1. Gladkov V.N. Leadership psychopressing. On personal identification (experience of integrated use of psychotherapeutic methods in elite sport). (In Russian) / V.N. Gladkov. - Мoscow: Sovetsky sport, 2007. - 288 P.
2. D'yachenko M.I. High school psychoology. (In Russian) / M.I. D'yachenko, L.A. Kandybovich, S.L. Kandybovich. - Мoscow: Kharvest, 2006. - 416 P.
3. Il'yasov D.F., Serikov G.N. Theory of direction of education: study guide on specialized course for students of pedagogical specialities and directors of educational institutions. (In Russian) / D.F. Il'yasov, G.N. Serikov. - Мoscow: VLADOS, 2004. - 344 P.
4. NikolaevA.N. Stress: its overcoming and prevention. (In Russian) / A.N. Nikolaev. - St.-Petersburg: Znanie, 2005.
5. Serova L.K. Psychology of athlete's personality. (In Russian) / L.K. Serova:study guide. - Мoscow: Sovetsky sport, 2007. - 116 P.
Информация для связи с автором:
Тел. 8(3512)370-565 e-mail: uralgufk@mail.ru
Поступила в редакцию 05.11.2009 г.
