Abstract
Por lo general, los auto-informes se utilizan en la investigación educativa para evaluar la respuesta de los estudiantes y el desempeño de una actividad de clase. Sin embargo, la adición de medidas biológicas y fisiológicas, tales como biomarcadores salivales y respuestas galvánicas de la piel rara vez se incluyen, lo que limita la cantidad de información que se puede obtener para entender mejor rendimiento de los estudiantes. Un protocolo de laboratorio para el estudio de las respuestas de los estudiantes de pregrado a los acontecimientos del aula (por ejemplo, exámenes) se presenta. Se pidió a los participantes que completaran un examen representativo para su grado. Antes y después de la sesión de exámenes de laboratorio, los estudiantes completaron un logro académico emociones auto-informe y una entrevista paralelo a estas preguntas cuando los participantes llevaban un sensor galvánica de la piel y se recogieron los biomarcadores salivales. Los datos recogidos de los tres métodos dieron lugar a una mayor profundidad de la información sobre el rendimiento de los estudiantes en comparación con el auto-informe. El trabajo puede ampliar la educaciónla capacidad de investigación col a través de métodos más completos para obtener más cerca de respuestas de los estudiantes en tiempo real a una actividad de examen.
Introduction
En el área de las emociones de rendimiento académico, los estudios indican que la comprensión de las motivaciones de los estudiantes podría predecir el rendimiento de los estudiantes, los logros y los planes de carrera 1. 'Habilidades a' Los estudiantes responden emocionalmente 'a las tareas del curso desafiantes 2 son fundamentales para los estudiantes el desarrollo profesional. Sin embargo, más cerca de respuestas en tiempo real relacionados con las emociones de rendimiento académico están insuficientemente explorado 3-6. En este trabajo se presenta un protocolo para estudiar maneras de explorar más cerca en tiempo real las respuestas de los estudiantes (por ejemplo., Las respuestas fisiológicas) cuando se presenta con situaciones representativas de clase (por ejemplo., Tomar pruebas) a través de biomarcadores salivales, respuestas galvánicas de la piel, y las encuestas de auto-reporte y entrevistas. Mientras que el trabajo no tratará de establecer conexiones entre estos biomarcadores salivales, respuestas galvánicas de la piel y auto-informes, el trabajo futuro tendrá como objetivo explorar más a fondo los mecanismos subyacentes queasociar cada respuesta.
El auto-informe de las emociones de rendimiento académico en el aula se puede utilizar para evaluar afectivos, cognitivos, de motivación, fisiológico, conductual y los componentes que representan la mente humana. Debido a su costo barato, fácil difusión y la trazabilidad, las encuestas de autoinforme son muy utilizados en los salones de clase 7. Sin embargo, estos tienen algunas desventajas. Por ejemplo, los auto-informes se limitan a las representaciones de la mente consciente 8, que pueden cambiar la forma en que las personas representan a sí mismos. Además, el lenguaje y la semántica en auto-informes pueden ser entendidas de manera diferente entre las culturas y los individuos 7; sus significados pueden cambiar con el tiempo o representar algo diferente a la luz de la situación que el participante está involucrado en 8. Por otra parte, la auto-presentación de informes en el ámbito académico puede ser multifacética, idiosincrásico y dependientes de la memoria, la conveniencia social, y las creencias individuales 7, 9-11. Por ejemplo, las creencias acerca de los profesores participantes expectativas y motivos pueden afectar a cómo los estudiantes responden y se realizan durante las actividades de clase 7, 9-11. A medida que se necesitan, tales métodos complementarios basados en más cerca de respuestas en tiempo real para reducir los sesgos de muestreo y la subjetividad cuando se utiliza auto-informes. Este trabajo se complementa con auto-informes biomarcadores salivales y respuestas galvánicas de la piel para comprender mejor las respuestas más cerca en tiempo real de los estudiantes a las actividades de clase.
El muestreo de los biomarcadores salivales ha llegado a ser popular en la comprensión de bases fisiológicas de respuestas de los individuos a varios factores estresantes que pueden afectar a las capacidades cognitivas 9. El desarrollo psicológico de la cognición se ve afectada por las hormonas en muchas especies, incluyendo los seres humanos 7,12. Durante los períodos sensibles del desarrollo, las hormonas son capaces de hacer cambios en la organización del cerebro, lo que puede tener a largo pasadoing efectos sobre el comportamiento 8. Diferentes aspectos de la cognición, por ejemplo, pueden ser afectados por las hormonas durante diferentes momentos del desarrollo de un individuo. La capacidad espacial, que los estudios han demostrado puede incluir diferencias de género 13-17, está moderadamente aumentada por los andrógenos (por ejemplo., Dehidroepiandrosterona-DHEA, testosterona) en el desarrollo prenatal y luego otra vez a lo largo de la edad adulta 18. Por el contrario, las habilidades verbales se han relacionado con la mejora de los estrógenos (por ejemplo., Estradiol) y progesteronas 18. Biomarcadores fisiológicos del estrés, como el cortisol, se encuentran en el eje hipotálamo-hipofisario-suprarrenal en seres humanos 12-16, 19-21. Cuando una situación se percibe como incontrolable, los niveles de cortisol elevan 19 y pueden resultar en respuestas diferenciales en los individuos. Trabajos recientes han comenzado a utilizar hormonas para estudiar las emociones de rendimiento académico, aunque en este punto es muy limitada 20,22.
(es decir., Alto estrés, la carga cognitiva o fuertes respuestas emocionales) se traduce en más secreción de sudor que los estados de baja activación (es decir., El aburrimiento, la baja carga cognitiva). Como la secreción de sudor fluctúa, la conductividad eléctrica de la piel cambia. Por lo tanto, GSR es ampliamente considerado como un proxy para cuantificar el nivel de estrés o carga cognitiva. GSR se mide normalmente por bandas que contienen electrodos que están en contacto con las manos, las muñecas o los pies y está recientementesiendo utilizado en los salones de clase 22,23 debido a su bajo costo y la viabilidad en comparación con las técnicas de neuroimagen disponibles 7. La combinación de respuestas galvánicas de la piel con biomarcadores permitirá una evaluación más completa de respuestas de los estudiantes a las actividades de clase más cercana al tiempo real.
El protocolo propuesto discutido aquí servirá para combinar las técnicas educativas y fisiológicas para establecer una metodología para ayudar a los investigadores educativos comprender el rendimiento y la respuesta a las actividades de clase del estudiante (por ejemplo., Exámenes). Mientras que el trabajo no se centrará en la comprensión de las conexiones fundamentales entre las emociones y construcciones fisiológicos y biológicos, este protocolo es un punto de partida para ayudar a los investigadores se mueven en esa dirección. Este protocolo cubrirá métodos para medir los biomarcadores y respuestas galvánicas de la piel durante una actividad de examen y compararla con la información obtenida de un auto-informesentrevistas d. Para este trabajo, un examen de la ingeniería y los estudiantes fueron seleccionados debido a la naturaleza difícil y compleja de la disciplina 1,6 y conceptos, que pueden inflamarse tanto las respuestas cognitivas y emocionales en los participantes.
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Protocol
Los procedimientos han sido aprobados por la Junta de Revisión Institucional (IRB) de la Universidad del Estado de Utah para los estudios en seres humanos. Se debe tener cuidado de que los procedimientos del IRB son aprobados por la institución de acogida y consideraciones con respecto a la protección de los seres humanos deben tener lugar antes, durante y después de la actuación de cualquier aspecto de este protocolo. De acuerdo con las regulaciones del IRB, participación de las partes externas o empresas en los procesos de recolección y análisis de datos debe seguir los protocolos adecuados para de-identificar la información del participante y proteger la confidencialidad de los datos.
1. Selección de participantes y actividades de Test
- Seleccionar a los participantes de estudiante en el medio del semestre o 3 meses después un contenido de curso deseado fue presentado por el profesor para disminuir los recuerdos de la memoria a corto plazo de los participantes.
- Excluir a cualquier participante de un estudio de laboratorio que es paralelo a este trabajo si los participante tiene una: (a) la historia de la condición pre-determinado (por ejemplo, arritmia.) o el trastorno metabólico; (B) ser zurdo o ambidiestro capacidad (esto puede interferir con la toma de muestras fisiológicas); (C) la historia psicológica (actual o pasado) o antecedentes de trastorno conductual o emocional (esto puede sesgar la colección de los auto-informes); (D) la historia clínica para el corazón, metabólico o trastornos cognitivos; (E) incapacidad física que impida la participación en las sesiones de laboratorio del estudio; y (f) la lesión cerebral traumática. Las mujeres participantes que deseen formar parte del estudio hormonal tienen restricciones adicionales explicadas en el paso 2.5.
- Contratar de acuerdo con los protocolos establecidos Institucional Review Board (IRB) mediante la inclusión de procedimientos detallados y restricciones acerca de la protección de la confidencialidad.
NOTA: Si una empresa va a tener acceso a los datos, (en este caso las muestras salivales y datos de la respuesta galvánica de la piel se obtuvieron de terceras empresas) asegurarse de que unaAcuerdo n es necesaria para la manipulación adecuada de los datos (por ejemplo., el tiempo de refrigeración), el intercambio (por ejemplo., la seguridad del servidor), e incluyen una línea de tiempo para destruir los datos (por ejemplo., un año después de la publicación de los datos). Incluir estas directrices en su aplicación IRB y seguir las pautas adecuadas como es requerido por la organización del IRB dentro de su institución. - Seleccionar las actividades del curso que representan la complejidad del conocimiento y de las tareas que los estudiantes necesitan para llevar a cabo en.
NOTA: Para este protocolo, los estudiantes de ingeniería de primer año fueron seleccionados debido a la naturaleza difícil y compleja de los contenidos del curso. Las actividades que se consideraron representativos eran una combinación de dos tipos de problemas de ingeniería de dos exámenes de ingeniería de uso común: el Mental Test de corte plano (MCT) y la visualización espacial de prueba de Purdue (taquicardia supraventricular paroxística-R). MCT mira secciones cortadas de dos dimensiones que corresponden a un objeto tridimensional 24, mientras que la taquicardia supraventricular paroxística-R busca de tres didimensional rotación de un objeto 25. Cada uno se utilizaron para probar el rendimiento espacial y la memoria verbal para esta población estudiante de 26, 27.
2. Antes de la sesión de laboratorio
- Acoger una orientación para los participantes voluntarios al menos 1 - 2 semanas antes de la sesión de laboratorio. Aclarar todos los términos del consentimiento informado IRB. Realizar una demostración del uso y montaje del sensor galvánica de la piel y adecuados procedimientos de recopilación de datos para la recogida de la hormona salival, de acuerdo con los protocolos del fabricante 28. Explicar los riesgos y beneficios del estudio.
- Establecer un calendario que los participantes pueden inscribirse en. Si los participantes están inscribiendo en la pieza salival biomarcador del estudio, asegúrese de establecer los tiempos durante la mañana antes del desayuno ya que los niveles de cortisol son más bajos en este momento del día e incluyen cualquier divulgación de la inscripción en el tiempos asignados (consulte el paso 2.5 para más información).
norteNOTA: Asegúrese de que todos los participantes proporcionan al menos tres intervalos de tiempo disponibles para el estudio. Cabida a los participantes de forma aleatoria para minimizar los sesgos y proporcionar resultados estadísticamente más válidos. - Pre-encajar el sensor muñeca galvánica para cada voluntario, garantizando que las correas de sensores aseguran la muñeca del participante durante la sesión de orientación. Introducir el código de identificación del estudio participante y el código de barras del sensor de muñeca exclusivo proporcionado por el proveedor para garantizar la coherencia de las sesiones de laboratorio de seguimiento, si es necesario.
- Enviará un recordatorio a los participantes de los procedimientos y restricciones para la recolección de datos y las condiciones previas antes del día del muestreo, de acuerdo con los protocolos del fabricante 28.
NOTA: Los ejemplos de procedimientos y restricciones pueden incluir: (a) no alimentos, productos alimenticios o energéticas o bebidas azucaradas durante colecciones diurnas o al menos 1 hr antes del estudio; (B) no hay consumo de agua 1 hora antes de la recolección de datos; (C) no hay dientes brupesqueras o enjuagues bucales; (d) no hay productos químicos (por ejemplo, cremas de manos, cremas, chapsticks, perfumes, colorantes) en las áreas de contacto necesarios (por ejemplo, las muñecas, cara, labios.); (F) no hay productos para el cabello o estilo; y (g) no realiza actividades físicas (por ejemplo, caminar a paso ligero, correr, ciclismo, pesas) 24 horas antes del estudio. - Para las mujeres participantes, recoger muestras salivales entre 10 - 12 días después del primer día del período menstrual de la participante para minimizar las fluctuaciones hormonales durante la recogida de saliva 28.
NOTA: Durante el período de tiempo indicado, si las mujeres participantes están tomando cualquier forma de tratamiento a base de hormonas, tales como las píldoras anticonceptivas, dispositivos intrauterinos, cremas o aerosoles (orales, tópicas o vaginales), sublingual y pastillas, parches, películas, inyecciones, deje pasar 12 - 36 horas pase desde el momento de la ingestión / aplicación para permitir los efectos del tratamiento a estabilizarse. La línea de tiempo necesario para recoger muestras de saliva puede variar por la biomarker y las especificaciones del kit de saliva de la compañía. colección de la respuesta galvánica de la piel se realiza de acuerdo a la Sección 3.2 para las mujeres participantes. colección participante saliva masculina se realiza de acuerdo a la Sección 3.1.5.1 y la respuesta galvánica de la piel de acuerdo con la Sección 3.2.
3. Día de la Sesión de laboratorio
NOTA: Los siguientes procedimientos se presentan en orden recomendado de recolección de datos bajo la suposición de que 1 - 2 investigadores están involucrados. Sin embargo, algunos de estos procedimientos se pueden ejecutar en paralelo si hay más de 2 investigadores están colaborando en el estudio.
- Los biomarcadores salivales
- Proporcionar a los participantes una lista de verificación para delinear las actividades físicas ejercidas durante el período de 24 horas antes del estudio (por ejemplo., Actividad física, los alimentos y bebidas de consumo, el uso de lociones o productos hormonales a base) tal como se describe en el protocolo del fabricante 28 (véase el paso 2.4 y 2.5).
NOTA: Si un participante ha realizado alguna o todas las actividades de la lista de verificación, vuelva a asignar a los participantes a reunirse en otro día. Si el consumo de agua era la única restricción de no cumplirse, pida al participante que permanecer un tiempo prolongado en el estudio para permitir un tiempo adecuado, de acuerdo con las instrucciones del fabricante, para pasar (~ 1 hora) antes de que ocurra la colección salival. - Pedir a los participantes que llenen la lista de verificación de información de salud proporcionado por el kit de ensayo de saliva 28. Asegúrese de que todos los viales salivales son pre-etiquetados y sellados de tiempo antes y después de las sesiones de laboratorio.
NOTA: el cortisol salival tiene una reactividad de aproximadamente 20 min 19,20 y como tal, los procedimientos de recolección de escupir se debe hacer dentro de este plazo. Siga los procedimientos de recogida de saliva según la etapa 3.1.5 y directrices del fabricante 28. - Guarde una copia de la lista de verificación de información sanitaria y la información de envío para el futuro mantenimiento de registros, el seguimiento, unaanálisis adicional d. Asegúrese de seguir los protocolos y procedimientos del IRB durante el almacenamiento de los elementos de la lista. Completar una línea de tiempo de las actividades de laboratorio, el personal y los viales de recogida para cada participante.
- Asegúrese de que todos los participantes e investigadores que manipulen muestras salivales están usando guantes asépticas en todo momento para reducir al mínimo la contaminación cruzada.
- Al recoger la saliva, instruir al participante para poner en común la saliva en la punta de los labios de los participantes antes de escupir en el vial para reducir la formación de burbujas que pueden afectar a la precisión de los resultados, de acuerdo con las instrucciones del fabricante 28.
- Instruir a los participantes que no toque la punta del vial con los labios o los dedos de los participantes ya que esto puede ingresar la contaminación de la muestra (escupir método vial). Para estimular la producción de saliva, recomendar al participante a oler una fruta cítrica tales como limón o inclinación de la cabeza hacia adelante para acelerar la formación de saliva.
- almacenar todosmuestras de saliva recogidas -20 ° C durante un máximo de 7 días si el análisis de estas muestras no ocurrirán inmediatamente. Un almacenamiento más prolongado (hasta 30 días) requerirá muestras que se almacenen a -80 ° C
- Para enviar las muestras congeladas a una tercera empresa, tener una caja de espuma de sellado que contiene hielo seco listo y una copia hermético y sellado de la hoja de información de salud pre-llenado por el participante. Asegúrese de que los participantes ponen su código de identificación único estudio en el identificador de sección de la hoja para evitar que la información privada para ser enviados a la empresa.
- Cuando esté listo, enviar los viales a la empresa para el análisis de biomarcadores para la salival Perfil 1: La testosterona, progesterona, DHEA, cortisol y estradiol. El análisis de marcadores biológicos se llevó a cabo por el fabricante de acuerdo con protocolos establecidos 28. Colocar las muestras en un lector de placas de inmunoensayo y leer la densidad óptica de la muestra a una longitud de onda de 450 nm.
NOTA: Todos los biomarcadores requieren un sólido-phase, inmunoensayo enzimático competitivo. Una cantidad fija de la biomarcador conjugado compite por los sitios de unión con un anticuerpo que corresponde a cada biomarcador. Después de la incubación, los componentes no unidos son lavados y se añade una solución de sustrato de la enzima, formando un representante color para el biomarcador. Por ejemplo, la progesterona se inicia con un color azul y al reaccionar con la enzima se convierte en amarillo.
- Proporcionar a los participantes una lista de verificación para delinear las actividades físicas ejercidas durante el período de 24 horas antes del estudio (por ejemplo., Actividad física, los alimentos y bebidas de consumo, el uso de lociones o productos hormonales a base) tal como se describe en el protocolo del fabricante 28 (véase el paso 2.4 y 2.5).
- Respuesta galvánica de la piel
- Limpiar los sensores galvánicas de la piel con toallitas estéril 70% de alcohol en envases previos o una gasa estéril que contiene una pequeña cantidad de 70% de isopropanol para eliminar los residuos de los participantes anteriores. Limpiar el dispositivo antes y después de cada sesión de recogida de datos o participante, lo que ocurra primero.
- Una hora antes de la sesión de estudio, recordar a los participantes para limpiar y secar sus manos.
NOTA: Colección de muestras salivales en combinación con la respuesta galvánica de la piel, será necesario que el punto colecciones tiempos se consideran. Por ejemplo, la recogida de cortisol salival debe ser recogido en 20 minutos (paso 3.1.2) mientras que los sensores galvánica de la piel deben estar equipados y calibrado con un 5 - 10 minutos a como se describe en el paso 3.2.6. - Colocar una banda nueva o limpia la muñeca de los deportes en la muñeca de escritura no dominante del participante antes de instalar el sensor de la respuesta galvánica de la piel. Permita a los participantes llevar la pulsera durante 1 hora antes de la recogida de datos.
NOTA: La muñequera deportiva debe ser pre-etiquetado de conformidad con el ID de la muñeca único para evitar la contaminación cruzada entre los participantes - Después de 1 hora, retirar la banda de la muñeca del deporte y coloque el sensor galvánica de la piel. Asegúrese de que el sensor galvánica de la piel toca el nervio mediano de la muñeca, para poder recoger de la frecuencia del pulso y el corazón. Unir las bandas juntas en el sensor para asegurar un ajuste apretado en la muñeca.
- Pulse el sensor de luz indicadora galvánica de la piel. Espere hasta que la luz cambia de rojo a verde al blanco; un whiel color del te indica que la recogida de datos se ha iniciado.
- Pídale al participante que usar el sensor de la muñeca galvánica por un período determinado de tiempo (de 5 - 10 min) sin movimiento físico de la muñeca no dominante para calibrar y recopilar datos de línea de base tónicas.
NOTA: se encontrará una línea de base de datos cuando los niveles de respuesta galvánica de la piel y no hay datos fuera picos o el ruido es ya visible. Compruebe el software del fabricante utilizando la cuenta asignada por el fabricante. Abrir una sesión y verificar que los datos se recogieron 29. - Iniciar una presentación de diapositivas que contienen conjuntos de problemas estampadas tiempo y representativos de cada una de las actividades de los exámenes descritos en la sección 1.5. Pedir al participante para registrar los tiempos después de completar cada diapositiva para permitir marcas de tiempo entre los datos recogidos GSR y los eventos a ser comparado.
- Comprobar periódicamente que las luces del sensor galvánica de la piel son de color blanco y verificar que se están recopilando datos.
NOTA: Frecuencia de muestreo de laLos sensores que se presentan en este trabajo se basan en las especificaciones y capacidades (velocidad de 8 Hz, con una corriente eléctrica de baja de 1100 mAh) de respuesta .Galvanic través de la actividad electrodérmica (EDA) se informó en microSiemens (mS) como tónico (respuestas de la referencia a un examen evento o autoinforme / entrevista cuestión) y fásica (respuesta aguda, inmediata a un evento examen o autoinforme pregunta / entrevista, por encima de un determinado umbral mS). - Tener a mano una batería de repuesto y el sensor, en los problemas de recolección de datos de los casos ocurren durante la sesión. Al final de la sesión, pulse la luz indicadora hasta que se apaga. Retirar con cuidado el sensor de la muñeca y limpiarla con alcohol.
- Recuperar los datos de software de fabricante 29. Iniciar sesión en la cuenta y haga clic en Sesiones. Seleccione la fecha del estudio y hacer clic en la pestaña de Descarga. Descargar los datos en el archivo CSV para facilitar su uso.
- líneas de tiempo de pista de los eventos en el estudio. Descargar los datos enla sesión de software del sensor muñeca. Descargar datos en un tiempo de tiempo UNIX, que es el número de segundos que ha transcurrido desde el 1 de enero del 1970 (sin contar los segundos intercalares). Convertir el tiempo UNIX a una zona horaria GMT líneas de tiempo si necesitan ser rastreado en los datos utilizando un convertidor de código abierto marca de tiempo 30. Para convertir este momento, sólo tiene que convertir el tiempo en la hoja de datos mediante esta conversión (1 año = 365,24 días = 31.556.926 seg).
- Recuperar datos electrodérmicas en sesión de software del sensor muñeca. Haga clic en Ver en ninguna de las sesiones deseadas. Presentar los datos como en tiempo real o de selección por un período de tiempo determinado por el investigador.
- Auto-informes de inspección y consultas emocionales
- Antes y después de las diapositivas, proporcionar una pre- y post- survey.During el segundo punto de recogida (final del examen), recoger la muestra de saliva final y posteriormente facilitar a la auto-informe mientras que la recogida de datos de EDA. Registrar todos los puntos de tiempo.
NOTA: En este estudio se utilizó un modifTemas IED de escala Emoción desarrollados por Broughton y sus colegas 31. - Si bien usar el sensor galvánica de la piel, pregunte a los participantes preguntas paralelas a la auto-informe.
NOTA: Tenga en cuenta que deben tenerse en cuenta si usted está recogiendo muestras de saliva, como se indica en el paso 3.1.2 y 3.3.3 líneas de tiempo. - Como sea posible, registrar la fecha y la hora para la verificación cruzada de los datos GSR y su alineación con el tiempo de las respuestas de auto-reporte en un cuaderno de laboratorio. Además, incluir instrucciones en la presentación de diapositivas que explican a los participantes para anotar el tiempo después de completar las instrucciones necesarias después de cada diapositiva para permitir una comparación cruzada de los acontecimientos sincronizados con los datos GSR.
- Asegúrese de que el software basado en ordenador tiene instrucciones consistentes y que cada diapositiva está claramente marcada. Si se necesitan configuraciones de pulsaciones de teclas para el estudio, indicará en las instrucciones de diapositivas lo pulsaciones de teclas deben ser presionados en cada diapositiva.
- Antes y después de las diapositivas, proporcionar una pre- y post- survey.During el segundo punto de recogida (final del examen), recoger la muestra de saliva final y posteriormente facilitar a la auto-informe mientras que la recogida de datos de EDA. Registrar todos los puntos de tiempo.
- Actividades de recapitulación
- Después de recoger toda la información, quitar el sensor de muñeca y desactivar los datos de los sensores en el orden inverso al paso 3.2.5. Guiar a los participantes a una habitación designada que ofrece comida, bebida, bebidas, y proporcionar recibos para una futura compensación monetaria (si se indica en el formulario de consentimiento IRB) para la participación en el estudio.
- Seguimiento de la actividad con una notificación por correo electrónico de agradecimiento por la participación e incluir intervalos de tiempo disponibles para la discusión de los resultados con los participantes.
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Representative Results
Esta sección ilustra ejemplos representativos de los resultados que se pueden obtener de cada medida, incluyendo la auto-informe. La intención de las cifras es dar a conocer la utilidad de las cuales se añada como biomarcadores salivales (Figura 1) y las respuestas galvánicas de la piel (Figura 2) para auto-informes (Figura 3) con el fin de obtener un mayor espectro de información de un evento de clase (por ejemplo, exámenes.). Por triangulación de auto-informes con una medida especificada (por ejemplo., Respuesta galvánica de la piel), técnicas adicionales, tales como entrevistas pueden proporcionar un método útil comparación (Figura 3). Los resultados de la Figura 1 muestran que las respuestas biológicas de los participantes difieren según el género al comparar los niveles hormonales entre el comienzo y el final del examen. Hormonas tales como los niveles de estradiol aumentaron en los machos, mientras que aumentaron los niveles de progesterona en las mujeres(P <0,05). Los altos niveles de estradiol se ha ligado a la activación cerebral de las tareas verbales rendimiento 32 mientras que la progesterona se relaciona con las habilidades espaciales, como la rotación mental de un objeto 12-16, actividades .Spatial se upregulated en las mujeres mediante un aumento de la testosterona (p <0,05), mientras que la DHEA mostró sin diferencias significativas debido a sexo (p = 0,39). DHEA y testosterona se ha relacionado con un mayor rendimiento visual-espacial en adultos 12-16, 34. Los niveles de cortisol para hembras y machos no cambió anterior y posterior a la sesión de laboratorio (p = 0,41), posiblemente debido a la superior vida media corta de cortisol (~ 45 min) durante la segunda colección de saliva 19,20,32 resultados .Estas muestran que el rendimiento del estudiante es diferencial, en este caso por el género, y que los biomarcadores hormonales pueden ser una herramienta útil en la identificación de estas diferencias.
La medición de la emoción a través de la activación fisiológicautilizando la respuesta galvánica de la piel, mostrado respuestas diferenciales no relacionadas con el tipo de examen (p> 0,05), pero mostró las instancias de participación cognitiva (secreción tónica sostenida) durante la experiencia para tomar exámenes para todos los participantes como se ve por los picos tónicas GSR en comparación con la línea base (fase de reposo inicial). Un conjunto de datos GSR representativa se incluye en la Figura 2. Una sostenida activación fisiológica fue encontrado durante la última sesión de recogida de datos que se recolectaron autoinforme y respuestas de la entrevista. Respuestas de auto-informe realizadas por los participantes, ya que llevaban el sensor galvánica de la piel (Figura 3A) 31,36 sugiere que no hay diferencias percibidas en las emociones por el participante en el examen (p = 0,055). Sin embargo, cuando los estudiantes fueron a pedir respuesta a las preguntas de la entrevista paralelas a la auto-informe, se encontró que los despertares fisiológicos como se ve por el aumento de las respuestas tónicas (Figura 3B). Este resultado sugiere que emotivo actoivation puede requerir recogimiento cognitivo y verbalizadas de los acontecimientos.
Los datos demuestran que la activación verbal y espacial es diferencial en los participantes pesar de obtener la misma puntuación en los exámenes (datos no mostrados). despertares fisiológicos dependían de la recolección mentales por los participantes cuando se realiza un examen secuencial problema más difícil (progresión desde MCT a la taquicardia supraventricular paroxística-R). Por otra parte, el uso de auto-informes escritos no demostró una respuesta fisiológica significativa o una diferencia significativa emocionalmente la percepción subjetiva de los participantes. Cuando se le preguntó a verbalizar los elementos de auto-reporte, despertares emocionales fueron encontrados en los participantes. En conjunto, los datos apuntan a los diferentes recursos mentales utilizados por los estudiantes al realizar un examen. Se destaca la importancia de permitir que los estudiantes de recordar cognitivamente sus pensamientos a medida que realizan secuencialmente problemas cada vez más difíciles y en examen. Finalmente,los resultados del estudio ponen de relieve cómo el autoinforme solas no son suficientes para representar completamente el espectro de respuestas de los estudiantes. Por lo tanto, la inclusión de medidas biológicas y fisiológicas de auto-informes y entrevistas puede ayudar a los investigadores de la educación para adquirir un más robusto conjunto de datos que pueden ayudar a explicar el complejo de rendimiento de los estudiantes en un entorno educativo.
Figura 1. Actividades hormonales para el femenino y masculino estudiante de ingeniería participantes antes y después de una sesión de estudio de laboratorio. El porcentaje de cambio de los niveles hormonales antes y después de la sesión de laboratorio 36 indica que las mujeres incrementaron tanto la progesterona y la testosterona y la disminución en los niveles de estradiol en comparación con los hombres antes y después del examen (emparejado T-test, p <0,05 para el estradiol; emparejado T-test, p <0,05 para la progesterona; emparejado T-test, p <0.05 para la testosterona). El cortisol y DHEA, medidas de estrés 19,20 y la capacidad espacial 12-16,33, no mostraron cambios significativos (p = 0,39 yp = 0,42, respectivamente), a pesar de obtener la misma puntuación en los exámenes (datos no mostrados). Por favor, clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. Respuesta galvánica de la piel de un estudiante de la ingeniería de rendimiento durante una sesión de estudio de laboratorio. Respuesta tónica galvánica de la piel en mS recogidos para un estudiante de ingeniería de someterse a una serie de actividades de representación en una sesión de estudio de laboratorio. El tiempo inicial representa una fase de reposo para establecer una línea de base. Después de esto, el estudiante completó problemas de ingeniería representativos para el examen. arous fisiológicaALS dependían de la recolección mentales por los participantes cuando se realiza un examen secuencial problema más difícil (progresión desde MCT a la taquicardia supraventricular paroxística-R). Posteriormente, el estudiante completó una encuesta de 10 preguntas de auto-reflexión por escrito, que no mostró ningún efecto seguida de una entrevista (que contiene preguntas paralelas a la auto-informe), donde se observó una activación emocional. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3. Representante de lado a lado comparación de las respuestas Auto-reporte de la Encuesta Emoción y Entrevista. Comparación de la respuesta galvánica de la piel de las respuestas de la percepción subjetiva de los estudiantes de ingeniería (A) y la entrevista (B). El panel A muestra la estadística descriptiva (n = 7) en el que una prueba T de muestras pareadasEl análisis mostró diferencias estadísticamente significativas (p = 0,055) entre las encuestas previas y posteriores de auto-informe. El panel B demuestra aumento GSR en la excitación durante el segundo auto-informe (etapa 13 - 14), así como durante las entrevistas (15a - 16). Fluctuaciones de excitación fueron mayores durante la entrevista, en comparación con las encuestas. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
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Discussion
Este protocolo describe la integración de las encuestas de auto-informe y las investigaciones, los biomarcadores y respuestas galvánicas de la piel para estudiar las diferencias individuales en las actividades de clase durante una sesión de laboratorio. Este protocolo tiene muchas ventajas para los investigadores que buscan identificar las emociones de rendimiento académico, la regulación emocional, y las respuestas afectivas a diferentes actividades en un entorno de enseñanza, especialmente durante los períodos de evaluación (por ejemplo., Exámenes). Mientras que, tradicionalmente, los auto-informes y grados académicos se han utilizado para entender cómo los estudiantes a desarrollar competencias en el aula y / o compromiso de un curso, nuestros métodos pueden representar más integral más cerca de respuestas en tiempo real de los estudiantes durante las actividades académicas.
Para el éxito de este protocolo, es crucial que los biomarcadores salivales y respuestas galvánicas de la piel se recogen diurna, que los participantes son conscientes de que el resto de comportamiento y biológicosrictions de este estudio (por ejemplo., condiciones de salud), y que un seguimiento continuo con los participantes se lleva a cabo. Además, se debe tener cuidado en la manipulación de las muestras ya que esto debe realizarse en condiciones asépticas. Algunas limitaciones del estudio incluyen el período de tiempo permitido (por ejemplo, 10 -. 12 días después del período menstrual) para la recolección de datos salival para las mujeres, así como la dificultad de sincronización con precisión los acontecimientos con la colección de la respuesta galvánica de la piel en tiempo real (por ejemplo, cortisol salivar puede requerir un tiempo de recogida de 20 min mientras que la calibración del sensor galvánica de la piel requiere 5 min). Como tal, los procedimientos de recolección de datos deben considerar el tiempo correcto sellado de los tramos y los problemas que los participantes completen durante la sesión de laboratorio para garantizar el correcto análisis de datos estadísticos y la triangulación. Por último, debido a la naturaleza delicada de las emociones, la percepción subjetiva de las respuestas emocionales, y datos biológicos y fisiológicos que se alcanza y se evalúan, protocolosdebe seguir la Junta de Revisión Institucional de las políticas y procedimientos de los sujetos humanos.
Con los avances tecnológicos en tecnologías portátiles no intrusivos y marcadores biológicos, metodologías se pueden combinar para triangular experiencias y el rendimiento de los estudiantes universitarios complejas "a las tareas académicas. Este método se expande el potencial de las encuestas y la percepción subjetiva de la información fisiológica que ha normalmente no se han combinado para entender más a tiempo real emoción y cognitivas respuestas a las diferentes actividades de aula.
Una dirección para este protocolo es incorporar los métodos en un entorno más amplio (por ejemplo., En el aula) en contextos de la vida real. Para ello, las consideraciones adicionales a tiempo, tendrán que ser considerados, así como mecanismos importantes entre las construcciones de la coordinación en el uso de los recursos y software, gestión de kit de la hormona y la utilización de sensores GSR muñeca.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
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