Лонгитюдное исследование темповых особенностей когнитивной сферы студентов за период обучения в вузе

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛОНГИТЮДНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КОГНИТИВНОЙ СФЕРЫ СТУДЕНТОВ ЗА ПЕРИОД ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ

вице-президент СГА, д. т. н. Карпенко М.П.

руководитель Департамента науки и инноваций СГА, к. с. н. Чмыхова Е.В.

ст. научный сотрудник ДНИ СГА Иванов А.А.

Введение

Анализ исследований по проблемам динамики когнитивной деятельности показывает, что интерес исследователей в основном сосредоточен на возрастных аспектах изменений психических процессов. Большинство исследователей сходится на том, что в первые 20 лет жизни происходит основной когнитивный прирост (например, интеллект наиболее интенсивно изменяется от 2 до 12 лет). После этого наступает фаза стабилизации, а с 30-34 лет (по данным многочисленных исследований) - спад продуктивности когнитивных функций.

Вывод об этом делался на основе поперечных срезов (одновременное обследование разных возрастных групп). Недостатки этого метода очевидны: при такой организации исследования на собственно возрастные изменения когнитивных функций наслаиваются различия между поколениями. Это особенно актуально для функций, связанных с накоплением знаний и умений и их применением при решении различных задач. Лица старшего возраста будут хуже выполнять задания когнитивных тестов не потому, что они старше, а потому, что они, как правило, менее образованы [1].

Более надежные и обоснованные данные получены в лонгитюдных исследованиях, когда одних и тех же испытуемых тестируют в разные периоды жизни. Самое известное из них - Сиэтлское лонгитюдное исследование интеллектуальных способностей, начатое в 1956 г. [2]. Его результаты показали, что возрастное снижение IQ у взрослых весьма невелико или отсутствует вообще. Снижение IQ оказывается сравнительно умеренным даже в 80 и 90 лет. К.У. Шай сравнил данные, полученные с помощью поперечных срезов, с результатами лонгитюдного исследования. В первом случае отчетливо обнаруживалось возрастное снижение, во втором - слабо выраженное снижение или его отсутствие.

Другие данные получены в лонгитюде Т. Солтхауза, проведенного в 2001-2008 годах [3]. Испытуемым необходимо было решать задачи на абстрактное мышление и пространственные операции, вспоминать слова и детали различных сюжетов, находить закономерности в рядах букв и символов. Тестирование осуществлялось с промежутком в 2,5 года. В ходе исследования использовалось 12 тестов Векслера, разбитых на 4 группы по 3 субтеста для исследования разных сторон индуктивного мышления, пространственной деятельности, эпизодической памяти, перцептивной скорости.

В результате исследования было выявлено, что для 9 из 12 заданий средний возраст испытуемых, показавших самые высокие результаты, составляет 22 года. После 22 лет понижение отмечается в сфере мышления и пространственных операций. Первая возрастная граница, за которой результаты тестов становятся ощутимо ниже, - 27 лет. В этом возрасте люди хуже справляются с заданиями на логику и пространственное воображение. Ухудшение памяти и скорости перцептивных действий начинает заметно сказываться в среднем к 37 годам.

Различия в результатах Сиэтлского эксперимента и исследования Солтхауза показывают, что сложность решения вопроса о возрастных изменениях в интеллекте обусловлена и техническими трудностями, поскольку в разные возрастные периоды и в разных исследованиях используются разные тесты. Тем не менее если проблема однородности тестов решена, то лонгитюдные исследования являются наиболее мощным исследовательским инструментом изучения изменений когнитивных процессов в течение времени.

Под влиянием этого исследовательского похода в СГА в 2005-2008 годах впервые в практике российского образования предпринято лонгитюдное исследование по измерению показателей когнитивной сферы студентов за период обучения с помощью распределенной системы тестирования в ИКТ-среде вуза. Предполагалось, что когнитивные процессы весьма чувствительны по отношению к средовым воздействиям, из которых одно из важнейших - образование.

Очевидно, что когнитивные особенности, и более всего интеллект, являются факторами, определяющими результат обучения. При этом не очевидно то, как влияет обучение на прирост когнитивных процессов. Особенно это актуально для того возрастного период, в течение которого люди получают высшее образование. Если работ о влиянии обучения в детском возрасте много и развитию интеллекта в этот период придается особое значение (никому не хочется иметь отстающих детей), то влияние обучения на способности человека в период молодости и зрелости крайне мало.

Новизна исследования состоит в том, что осуществлена оценка динамики показателей когнитивной сферы студентов за период обучения в вузе, что позволяет в перспективе:

1) оценить вклад вуза в прирост человеческого капитала обучаемых;

2) изучить влияние изменений образовательной технологии на эффективность обучения;

3) сформировать политику вуза для обучаемых разных возрастных категорий.

В исследовании были поставлены следующие задачи:

1. Установить различия между показателями когнитивной сферы студентов, измеренными с помощью компьютерных версий методик «Темп усвоения знаний» (ТУЗ) и «Темп операции классификации» (ТОК) Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003611453 от 18.06.2003 г. «Темп усвоения знаний на уровне воспроизведения» и «Темп усвоения знаний на уровне узнавания» (ТУЗ-В и ТУЗ-У) и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007610035 от 9.01.2007 г. «Методика экспресс-диагностики темпа операций классификации» (ТОК)..

2. Определить возрастные изменения ТУЗ и ТОК на выборке студентов СГА.

Гипотезы исследования. Развитие общих интеллектуальных способностей в большой степени зависит не только от возраста, но и от вида деятельности, которыми занимается человек. Развитие когнитивных процессов в школьном возрасте определяется преимущественно внутренней мотивацией ребенка: стремлением к высоким достижениям, соревновательностью и любознательностью. Следует предположить, что в более поздние периоды онтогенеза, когда мотивация человека становится устойчивой, на когнитивную сферу (ТУЗ и ТОК) начинает влиять сама по себе образовательная система, воздействие которой будет наиболее мощным на лиц, которые исходно имеют относительно невысокие характеристики ТУЗ и ТОК.

Также предполагается, что обучение выступает фактором, препятствующим инволюции когнитивных особенностей человека. В связи с этим, среди лиц, получающих высшее образование, не должна выявляться значимо выраженная отрицательная возрастная динамика ТУЗ и ТОК.

Испытуемые. В исследовании изучались данные по методикам ТУЗ и ТОК одних и тех же студентов СГА разных направлений и форм подготовки, которые проходили тестирование дважды: в 2005 году на 1-м курсе и в 2008 году на 4-м курсе. Полные (есть результаты тестирования в 2005 и 2008 годах) и надежные данные по методике ТУЗ собраны у 1 124 студентов, по методике ТОК - у 723 студентов.

Процедура исследования. Скоростные характеристики обучаемости измерялись у студентов в 2005 и 2008 годах с помощью методики ТУЗ (компьютерная версия) в ходе массового тестирования. Методика ТУЗ измеряет темп усвоения знаний на стимульном материале из 20 пар слов, в каждой из которых одно знакомое испытуемому слово из современного русского языка и одно слово для заучивания - латинское, написанное кириллицей. Испытуемому дается три попытки заучивания без ограничения времени для воспроизведения запомненных слов. Интеллект в 2005 году измерялся с помощью методики Амтхауэра (компьютерная версия), в 2008 году - с помощью методики ТОК (компьютерная версия), которая представляет собой экспресс-методику измерения скорости мышления с помощью субтестов «Обобщение понятий» и «Сложные аналогии». Коэффициент корреляции общего показателя ТОК и величины уровня интеллекта по тесту Амтхауэра составил 0,53 на уровне значимости менее 0,0001 [4]. Для сравнения результатов по разным методикам «сырые» показатели каждой методики переводились в стандартную шкалу интеллекта (М = 100, д = 15).

Данные исследования были проанализированы с различных точек зрения: анализ распределения показателей, частотный анализ, сравнение показателей ТУЗ и ТОК в разных группах студентов (направление подготовки, пол, возраст и т.д.)

Исследование, направленное на оценку репрезентативности данных 2007-2008 годов, собираемых в ходе массового тестирования студентов СГА, показало, что параметры экспериментальной выборки (студентов, прошедших тестирование с помощью методик ТУЗ и ТОК) в целом повторяют параметры генеральной совокупности студентов СГА и, следовательно, могут рассматриваться как репрезентативные. Так как данные лонгитюдного исследования являются частью результатов массового компьютерного тестирования, то их также следует считать репрезентативными для генеральной совокупности студентов СГА.

усвоение знание студент когнитивный

Результаты

Динамика показателей темпа усвоения знаний (по методике ТУЗ). Для оценки различий между двумя выборками использовался t-критерий Стьюдента. Различия оценивались по таким показателям, как общий балл ТУЗ, общее время выполнения методики ТУЗ (сек.), количество выученных слов в каждой попытке, время каждой попытки.

Было выявлено, что за годы обучения возрастает как общий показатель темпа усвоения знаний - с 109,7 пп/акчас до 122,9 пп/акчас (примерно на 11%), так и количество слов в каждой попытке, а время, которое студенты используют для запоминания слов, уменьшается как в каждой попытке, так и в целом затраченное на три попытки (рис. 1 и 2). Различия в количестве выученных слов для первого и последнего года обучения для каждой из трех попыток значимы при p < 0,05.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Сравнительный прирост объема слов в ряду попыток в процессе обучения

Данные рисунка показывают, что прирост объема запоминаемых слов в 2008 году отмечается в каждой из трех попыток, что отражает возросшую в процессе обучения в СГА способность к усвоению вербальной информации.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Изменение времени запоминания слов в ряду попыток в процессе обучения

Как видно из данных рисунка, наблюдается устойчивое уменьшение времени запоминания в ряду попыток в 2008 году по сравнению с 2005 годом (p < 0,05) . Это показывает, что скоростные характеристики памяти по мере обучения увеличиваются, а это в сочетании с увеличением продуктивности памяти отражает комплексное позитивное влияние обучения на функцию памяти.

В исследовании рассматривалось изменение частоты встречаемости низких, средних и высоких показателей ТУЗ в 2005 и 2008 годах (табл. 1).

Таблица 1 Параметры распределений скоростных показателей когнитивной сферы студентов СГА в зависимости от уровня (по методике ТУЗ)

Как видно из таблицы, частота встречаемости результатов ТУЗ разного уровня различна в 2005 и 2008 годах: на 1-м курсе больше средних значений ТУЗ, на последнем больше высоких показателей ТУЗ. К концу обучения уменьшается число низких значений ТУЗ и вырастает число высоких показателей ТУЗ. Таким образом, за время обучения наблюдается увеличение числа студентов, имеющих высокие показатели скоростных характеристик когнитивной сферы.

В соответствии с задачами исследования изучалось изменение ТУЗ у студентов, показавших в начале обучения низкие, средние и высокие значения ТУЗ. На первом этапе определялось количество студентов, которые к концу обучения демонстрировали снижение, отсутствие изменений и увеличение ТУЗ (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Динамика изменений ТУЗ в процессе обучения в группах с разным уровнем ТУЗ

На рисунке можно увидеть, что увеличение показателей ТУЗ отмечается во всех группах. Особенно заметно увеличение числа студентов, показавших рост ТУЗ к концу обучения, в группе с исходно средними показателями. Темп усвоения знаний увеличился в этой группе у 51,3% студентов. В группе с изначально низкими значениям ТУЗ скоростные показатели памяти увеличиваются у 39,5% студентов. В группе с изначально высокими показателями ТУЗ его увеличение демонстрировали 13% студентов. Таким образом, процесс обучения в СГА в наибольшей степени позитивно влияет на прирост ТУЗ студентов, первоначально обладающих невысокими или средними показателями темпа усвоения знаний, а у студентов с высокими показателями прирост ТУЗ в процессе обучения меньше.

На следующем этапе исследования определялось, насколько увеличивается ТУЗ у студентов с исходно низкими, средними и высокими значениями темпа усвоения знаний (табл. 2).

Таблица 2 Увеличение ТУЗ в группах с исходно низкими, средними и высокими показателями темпа усвоения знаний

Из таблицы видно, что наиболее высокий прирост ТУЗ (19,1%) отмечается в группе с исходно низкими показателями. Несколько ниже показали прирост ТУЗ студенты со средними показателями в начале обучения (14,3%). Наименьший прирост ТУЗ отмечается в группе с исходно высоким уровнем темпа усвоения знаний (7,2 %). В соответствии с этими данными можно сказать, что чем ниже уровень ТУЗ в начале обучения, тем больше он вырастет в процессе обучения. Но при этом он не станет выше ТУЗ сильных студентов. Данные табл. 2 наглядно представлены на рис. 4.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Прирост ТУЗ в группах с разным уровнем темпа усвоения знаний

На следующем этапе исследования изучалась динамика показателя ТУЗ у обследованных студентов в зависимости от их возраста на момент обследования. В результате исследования было выявлено, что степень изменения темпа усвоения знаний варьирует в зависимости от возраста (рис. 5). В период с 17 до 28 лет отмечается положительная динамика скоростных характеристик памяти обучающихся. ТУЗ в конце обучения значимо выше, чем в начале (p < 0,01) Другим словами, если студент пришел учиться в СГА до 30 лет, то к концу обучения он начинает запоминать материал лучше.

Рис. 5. Динамика показателей ТУЗ у студентов разных возрастов (указаны размеры выборок для каждой возрастной группы)

В возрасте от 29 до 37 лет показатели ТУЗ не претерпевают значимых изменений. После 40 лет динамика показателя ТУЗ неоднозначна. Это может быть связано с какими-либо другими значимыми факторами, не попавшими в фокус данного исследования. Одно из объяснений этого феномена состоит в значительных различиях объема возрастных групп. Так, число испытуемых в группах после 30 лет в несколько раз меньше объема более молодых групп. В связи с эти динамика показателей ТУЗ у студентов разных возрастов требует уточнения в дополнительном исследовании.

Динамика показателей интеллектуальных способностей. В исследовании анализировалась частота показателей интеллектуальных способностей студентов СГА в зависимости от уровня развития - низкого, высокого, среднего. После перевода в стандартную шкалу интеллекта баллов, полученных испытуемыми при тестировании методиками Амтхауера и ТОК, результаты измерения по обеим методикам будем называть показателем интеллекта (IQ).

В табл. 3 представлены параметры распределения показателей интеллекта в зависимости от их уровня.

Таблица 3 Параметры распределений показателей когнитивной сферы студентов СГА в зависимости от уровня интеллекта

Как видно из таблицы, частота встречаемости результатов оценки интеллектуальных способностей студентов разного уровня разная в 2005 и 2008 годах: на 1-м курсе больше низких и высоких значений по сравнению с последним курсом, где больше средних показателей интеллекта. Таким образом, за время обучения наблюдается увеличение числа студентов, имеющих средние показатели результативных (интеллектуальных) характеристик когнитивной сферы.

Также как и при анализе ТУЗ, изучалось изменение количества обучающихся, которые показали к концу обучение снижение, увеличение или отсутствие изменений (рис. 6). Было выявлено, что прирост студентов, показавших увеличение IQ, относительно невысок в группе студентов с исходно высоким уровнем интеллекта и более значителен у студентов, которые в начале обучения относились к группам с низкими (37,5%) и средними (47,8%) показателями интеллекта. Таким образом, динамика интеллекта сходна с аналогичной динамикой ТУЗ: в процессе обучения прогрессивные и значительные изменения ТОК демонстрируют студенты, у которых эта характеристика при поступлении в СГА была выражена в слабой или средней степени, а у исходно сильных студентов показатели ТОК изменяются в меньшей степени.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.6. Динамика изменений IQ в процессе обучения в группах с разным уровнем скоростных показателей интеллекта

Далее определялось то, насколько увеличился IQ у разных групп студентов (табл. 4).

Таблица 4 Увеличение IQ в группах с исходно низкими, средними и высокими показателями IQ

Из таблицы видно, что прирост IQ в процессе обучения меньше, чем прирост ТУЗ. В наибольшей степени (8,1%) увеличение ТОК отмечается в группе с исходно средними показателями (р < 0,05). В меньшей степени показали прирост ТУЗ студенты с низкими показателями IQ в начале обучения (7,5%). Самый низкий прирост IQ выявлен в группе студентов с исходно высоким уровнем IQ (4,4%). Данные табл. 4 наглядно представлены на рис. 7.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Прирост IQ в группах с разным уровнем интеллекта

В соответствии с задачами исследования изучалась динамика показателя интеллекта у обследованных студентов в зависимости от их возраста (рис. 8).

Рис. 8. Динамика показателя интеллекта у студентов разных возрастов (указан размер выборки для каждой возрастной группы)

Рисунок показывает нам незначительную позитивную динамику интеллектуальных способностей студентов в возрасте до 25 лет. Если студент начал обучаться в СГА после 25 лет, то изменения в его интеллекте носят разнонаправленный характер. Можно предложить разные объяснения таким особенностям динамики интеллектуальных показателей в процессе обучения. Одним из возможных объяснений являются различия в инструментах измерения интеллекта. Несмотря на приведение результатов к единому основанию, тесты ТОК и Амтхауэра содержательно отличаются, что может отражаться на показателях отличий возрастных групп. Кроме того, имеет место (так же как и в случае с ТУЗ) недостаточно большой объем выборки студентов в возрасте после 26 лет.

Выводы

Целью исследования было изучение динамики таких характеристик когнитивной сферы, как темп усвоения знаний и темп операции классификации. Были выдвинуты гипотезы об избирательном воздействии обучения на эти характеристики и препятствующем когнитивному снижению влиянии обучения. Предполагалось, что темповые особенности слабых студентов прирастают больше, чем у сильных. Эта гипотеза нашла подтверждение как в отношении ТУЗ, так и отношении ТОК. По всей видимости, незадействованный в процессе школьного обучения потенциал раскрывается в ходе получения высшего образования. Традиционная классно-урочная система обучения в школе не ориентируется на индивидуальные возможности и имеет слабый контроль заучивания учебного материала, что способствует накоплению неосмысленного материала. Напротив, гибкая образовательная среда СГА, адаптирующаяся к индивидуальным особенностям обучающегося с помощью подвижных временных рамок занятий и возможности неоднократного посещения занятий, создает условия для полноценного усвоения знаний и прироста знаний. По результатам лонгитюдного исследования скоростных характеристик когнитивной сферы студентов СГА можно в целом говорить об отчетливом позитивном влиянии обучающего процесса в академии на темп усвоения знаний и темп операции классификации. Установлено, что процесс обучения в СГА в наибольшей степени позитивно влияет на показатели памяти и интеллекта студентов, первоначально обладающих невысокими или средними показателями ТУЗ. Также за время обучения наблюдается увеличение числа студентов, имеющих средние показатели результативных (интеллектуальных) характеристик когнитивной сферы.

В исследовании увеличение ТУЗ к концу обучения выше, чем ТОК. Это может говорить о том, что темповые характеристики памяти более сензитивны и упражняемы, чем интеллектуальные способности. С другой стороны, различия могут быть связаны с разной долей обучающих воздействий. Возможно предположить, что если в системе обучения больше методик, направленных на формирование знаний, и меньше, направленных на формирование умений, то роль запоминания становится ведущей и рост ТУЗ больше, чем рост IQ.

Если сопоставлять результаты лонгитюдного исследования прироста когнитивного потенциала студентов СГА за период обучения в вузе с результатами лонгитюдного исследования Солтхауза, то можно прийти к выводу о препятствии обучения инволюции когнитивных процессов у взрослых испытуемых. Напомним, что Солтхаус выявил, что снижение исследуемых им характеристик интеллекта и памяти начинается с 27 лет. Параметры, изучаемые Солтхаузом, близки к когнитивным характеристикам, получаемым нами с помощью методик ТУЗ и ТОК. В лонгитюдном исследовании СГА после 28 лет не выявляется значимого прироста показателя ТУЗ, как в более молодом возрасте, но и не происходит его падения, которое должно было бы фиксироваться, если бы испытуемые не обучались в вузе. Таким образом, и вторую гипотезу исследования следует считать подтвержденной: обучение является фактором, препятствующим инволюции когнитивных ресурсов индивида.

Перспективы исследования состоят в изучении соотношений динамики ТУЗ и ТОК и академической успеваемости на протяжении обучения в разных возрастных группах, влияния обучения на развитие вербальных и невербальных способностей, особенностей изменения в ходе обучения ТУЗ и ТОК в группах студентов с разным типом нервной системы, когнитивным стилем, уровнем креативности, факторов, в целом способствующих повышению темповых характеристик когнитивных процессов. Необходимо также уточнить вопрос о количестве времени обучении, которое потребуется для предотвращения возрастной инволюции когнитивных способностей, и об оптимальном режиме обучения взрослых.

Литература

1. Дружинин В.Н. Психология общих способностей. 3-е изд. СПб.: Питер, 2007.

2. Шай К.У. Интеллектуальное развитие у взрослых // Психологический журнал. 1998. Т. 19. № 6. С. 72-88.

3. Salthouse T.A. When does age-related cognitive decline begin? // Neurobiology of Aging. 2009. № 30. Р. 507-514.

4. Карпенко М.П. Телеобучение. М., 2008.

Размещено на Allbest.ru