Использование гальванических Ответы кожи, слюнных биомаркеров и самоотчеты для оценки студент производительности во время Лаборатория экзамен активность
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
Как правило, самоотчеты используются в учебном исследований для оценки ответа студента и производительности классе деятельности. Тем не менее, добавление биологических и физиологических мер, таких как слюнных биомаркеров и гальванических реакций кожи редко включаются, ограничивая объем информации, которая может быть получена, чтобы лучше понять студенческую работу. Лаборатория протокол для изучения ответов студентов »в класс событий (например, экзамены) представлена. Участникам было предложено завершить представительную экзамен на степень их. До и после сессии лаборатории экзамена, студенты завершили успеваемости эмоции самоотчет и интервью, что параллельно на эти вопросы, когда участники носили гальваническую датчик кожи и собирали слюнные биомаркеры. Данные, собранные из трех методов привело к увеличению глубины информации о производительности студентов по сравнению с самоотчета. Работа может расширить образованиенаучно-исследовательского потенциала аль счет проведения более масштабных способов получения ближе к реальному времени студенческих ответов к рассмотрению деятельности.
Introduction
В области успеваемости эмоций, исследования показывают, что понимание студентов мотивации мог предсказать студентов производительности, достижение, и карьерные планы 1. "Способности к 'студентов эмоционально реагировать", чтобы сложный курс задач 2 имеют определяющее значение для студентов профессионального развития. Тем не менее, ближе к в реальном масштабе времени ответов, связанных с успеваемости эмоций под исследовали 3-6. Эта статья представляет собой протокол для изучения путей для изучения ближе в режиме реального времени ответы от студентов (например., Физиологические реакции), когда представлены представительных классе ситуациях (например., Сдачи теста) с помощью слюнных биомаркеров, гальванических реакций кожи, и сам сообщил обследований и интервью. Хотя эта работа не будет стремиться к установлению связей между этими слюнных биомаркеров, гальванических реакций кожи и самоотчетов, будущая работа будет направлена на дальнейшее изучение механизмов, лежащихсвязать каждый ответ.
Самоотчетности успеваемости эмоций в классе может быть использован для оценки аффективных, когнитивных, мотивационных, физиологических и поведенческих компонентов, которые представляют человеческий разум. Благодаря дешевой стоимости, легкой распространения и отслеживания обследования самоотчета высоко используется в классе настройки 7. Тем не менее, они имеют некоторые недостатки. Например, самоотчеты ограничиваются представлениями сознания 8, которые могут изменить способ, что люди представляют себя. Кроме того, язык и семантика в самоотчетами можно понимать по-разному между культурами и отдельными лицами 7; его значения могут изменяться с течением времени или представляют что-то другое в свете ситуации, что участник участвует в 8. Кроме того, само-отчетности в академической среде могут быть многогранным, своеобразный и зависит от памяти, социальной желательности и индивидуальных убеждений 79-11. Например, "представления о профессорских участников ожиданий и мотивов может повлиять как студенты реагировать и выполнять во время школьных занятий 7, 9-11. По мере необходимости такие взаимодополняющие методы, основанные на ближе к ответам в режиме реального времени, чтобы уменьшить уклоны отбора проб и субъективность при использовании самоотчетов. Эта работа будет дополнять самоотчеты с слюнных биомаркеров и гальванических реакций кожи, чтобы лучше понять ближе реальном времени ответов студентов к классной работе.
Отбор слюнных биомаркеров стала популярной в понимании физиологических основ ответов физических лиц в различных стрессовых которые могут повлиять на когнитивные способности 9. Психологическое развитие познания зависит от гормонов у многих видов, включая человека 7,12. Во чувствительных периодов развития, гормоны способны сделать изменения в организации мозга, которые могут иметь далеко в прошломING воздействие на поведение 8. Различные аспекты познания, например, может зависеть от гормонов в различное время развития индивида. Пространственное способность, которая исследования показали, может включать в себя гендерные различия 13-17, умеренно повышается за счет андрогенов (например., Дегидроэпиандростерон-ДГЭА, тестостерон) в внутриутробного развития, а затем снова в течение взрослой жизни 18. Напротив, вербальные способности были связаны с усилением эстрогенов (например., Эстрадиол) и прогестероны 18. Физиологические биомаркеры стресса, такие как кортизол, находятся в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси у людей 12-16, 19-21. Когда ситуация воспринимается как неконтролируемая, уровни кортизола поднять 19 и может привести к дифференциальных ответов у людей. Недавние исследования начали использовать гормоны для изучения успеваемости эмоции, хотя до этого момента он является весьма ограниченным 20,22.
<p class="jove_content"> Исследования в понимании психофизиологических реакций, которые измеряют эмоции через физиологического возбуждения в образовании использовала гальванические реакции кожи (GSR). GSR является мерой микроскопических количеств пота секретируемых с поверхности кожи и связана с вегетативной нервной системы (ВНС). Когда человек становится нервным или тревоги о задаче, пальмы стали потными. Поэтому, эмоциональной регуляции и когнитивные процессы, среди других функций мозга, могут влиять на контроль потоотделения. Более активация системы (т.е.., Высокая прочность, когнитивная нагрузка или сильные эмоциональные реакции) приводит к более потоотделения, чем низких состояниях активации (т.е.., Скука, низкая когнитивная нагрузка). Как колеблется потоотделение, электропроводность кожи меняется. Таким образом, GSR широко рассматривается как прокси для количественного уровень стресса или когнитивную нагрузку. GSR обычно измеряется полос, содержащих электроды, которые вступают в контакт с руками, запястья или ноги и недавноиспользуется в классе настройки 22,23 вследствие его низкой стоимости и возможности по сравнению с доступными Neuroimaging методов 7. Сочетание гальванических реакций кожи с слюнных биомаркеров позволит более всеобъемлющей оценки студенческих ответов на классной работе ближе к реальном времени.Предложенный протокол обсуждается здесь будет служить для объединения образовательных и физиологические методы, чтобы разработать методику, чтобы помочь ученым понять образовательные представление студента и ответ на классной деятельности (например., Экзамены). Хотя эта работа не будет сосредоточиться на понимании фундаментальных связей между эмоциями и физиологическими и биологическими конструкциями, этот протокол является отправной точкой, чтобы помочь исследователи двигаться в этом направлении. Этот протокол будет покрывать методы измерения слюнных биомаркеров и гальванические реакции кожи во время деятельности экзамена и сравнить ее с информацией, полученной от самоотчетамиг интервью. За эту работу, инженерной экзамен и студенты были выбраны из-за трудной и сложной природы дисциплины 1,6 и концепций, которые могут воспламенить обе познавательные и эмоциональные реакции в участников.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол описывает интеграцию обследований самоотчета и запросов, слюнных биомаркеров и гальванических реакций кожи для изучения индивидуальных различий в классной работе во время лабораторного сессии. Этот протокол имеет множество преимуществ для исследователей, стремящихся…
Declarações
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 |
Referências
- 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).
