Abstract
Typiquement, les auto-évaluations sont utilisés dans la recherche en éducation pour évaluer la réponse de l'étudiant et de la performance à une activité de classe. Pourtant, plus de mesures biologiques et physiologiques tels que biomarqueurs salivaires et les réponses galvaniques de la peau sont rarement inclus, ce qui limite la richesse des informations que l'on peut obtenir de mieux comprendre le rendement des élèves. Un protocole de laboratoire pour étudier les réponses des étudiants de premier cycle à des événements de classe (par exemple, examens) est présentée. On a demandé aux participants de remplir un examen représentatif de leur diplôme. Avant et après la session de laboratoire d'examen, les élèves de l'émotion de réussite scolaire d'auto-évaluation et une interview en parallèle à ces questions lorsque les participants portaient un capteur galvanique de la peau et des biomarqueurs salivaires ont été recueillies. Les données recueillies à partir des trois méthodes ont donné lieu à une plus grande profondeur de l'information sur le rendement des élèves par rapport à l'auto-évaluation. Le travail peut développer l'éducationcapacités de recherche al grâce à des méthodes plus complètes pour l'obtention de plus près les réponses des élèves en temps réel à une activité d'examen.
Introduction
Dans le domaine des émotions de réussite scolaire, les études indiquent que la compréhension des élèves de motivations pouvait prédire les étudiants de la performance, les réalisations et les plans de carrière 1. De la capacité à 'élèves réagissent émotionnellement »à des tâches de cours difficiles 2 sont essentiels pour les étudiants de développement professionnel. Pourtant, près de réponses en temps réel liées aux émotions de réussite scolaire sont sous-exploré 3-6. Cet article présente un protocole d'étudier les moyens d'explorer plus près les réponses des étudiants (ex., Les réponses physiologiques) en temps réel lorsqu'ils sont présentés avec des situations représentatives de la classe (par exemple., La prise d'essai) en utilisant des biomarqueurs salivaires, les réponses galvaniques de la peau, et des enquêtes autodéclarées et des interviews. Alors que le travail ne cherchera pas à établir des liens entre ces biomarqueurs salivaires, les réponses galvaniques de la peau et des auto-évaluations, les travaux futurs viseront à explorer davantage les mécanismes sous-jacents quiassocier à chaque réponse.
Auto-déclaration des émotions de réussite scolaire dans la salle de classe peut être utilisée pour évaluer affective, cognitive, de motivation, physiologiques et comportementales qui représentent l'esprit humain. En raison de son coût pas cher, la diffusion et la traçabilité est facile, les questionnaires d'auto-évaluation sont très utilisés dans les salles de classe 7. Cependant, ceux-ci présentent certains inconvénients. Par exemple, les auto-rapports sont limités aux représentations de l'esprit conscient 8, qui peuvent changer la manière que les individus se représentent. En outre, la langue et la sémantique dans les auto-évaluations peuvent être comprises différemment entre les cultures et les individus 7; ses significations peuvent changer au fil du temps ou représenter quelque chose de différent à la lumière de la situation que le participant est impliqué dans 8. En outre, l'auto-déclaration dans les milieux universitaires peut être multiforme, idiosyncrasique et dépend de la mémoire, la désirabilité sociale et les croyances individuelles 7, 9-11. Par exemple, les croyances au sujet de professeurs des participants les attentes et les motivations peuvent affecter la façon dont les élèves répondent et d'effectuer au cours des activités de la classe 7, 9-11. Ainsi, les méthodes complémentaires basées sur près de réponses en temps réel sont nécessaires pour réduire les biais d'échantillonnage et de la subjectivité lors de l'utilisation des auto-rapports. Ce travail viendra compléter les auto-évaluations avec biomarqueurs salivaires et les réponses galvaniques de la peau afin de mieux comprendre les plus près en temps réel les réponses des élèves à des activités en classe.
Échantillonnage de biomarqueurs salivaires est devenu populaire dans la compréhension fondements physiologiques des réponses des individus à divers facteurs de stress qui peuvent influer sur les capacités cognitives 9. Développement psychologique de la cognition est affectée par les hormones dans de nombreuses espèces, y compris les êtres humains 7,12. Pendant les périodes sensibles du développement, les hormones sont capables de faire des changements dans l'organisation du cerveau, ce qui peut avoir à long dernièreing effets sur le comportement 8. Différents aspects de la cognition, par exemple, peuvent être affectés par les hormones à différents moments du développement d'un individu. La capacité spatiale, dont les études ont montré peuvent inclure des différences entre les sexes 13-17, est modérément augmentée par les androgènes (par ex., La déhydroépiandrostérone-DHEA, testostérone) dans le développement prénatal, puis de nouveau à l'âge adulte 18. Au contraire, les capacités verbales ont été liés à la mise en valeur des oestrogènes (par ex., L'estradiol) et progestérones 18. Biomarqueurs physiologiques du stress comme le cortisol, se trouvent dans l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien chez l'homme 12-16, 19-21. Quand une situation est perçue comme incontrôlable, les niveaux de cortisol élever 19 et peuvent entraîner des réactions différentes chez les individus. Des travaux récents ont commencé à utiliser des hormones pour étudier les émotions de réussite scolaire, mais à ce stade, il est très limitée 20,22.
(ie., Le stress élevé, la charge cognitive ou des réactions émotionnelles fortes) en résulte plus de la sécrétion de sueur que les états d'activation faibles (ie., L'ennui, la faible charge cognitive). Comme la sécrétion de sueur fluctue, la conductivité électrique de la peau change. Ainsi, GSR est largement considérée comme un proxy pour quantifier le niveau de stress ou de la charge cognitive. GSR est généralement mesurée par des bandes contenant des électrodes qui entrent en contact avec les mains, le poignet, ou les pieds et est récemmentétant utilisé dans les salles de classe 22,23 en raison de son faible coût et la faisabilité par rapport aux techniques de neuro-imagerie disponibles 7. La combinaison de réactions cutanées galvaniques avec biomarqueurs salivaires permettra une évaluation plus complète des réponses des élèves à des activités en classe plus près en temps réel.
Le protocole proposé discuté ici servira à combiner les techniques d'enseignement et physiologiques d'établir une méthodologie pour aider les chercheurs en éducation comprendre la performance et la réponse aux activités de la classe étudiante (par ex., Examens). Alors que le travail ne sera pas se concentrer sur la compréhension liens fondamentaux entre les émotions et constructions physiologiques et biologiques, ce protocole est un point de départ pour aider les chercheurs à aller dans cette direction. Ce protocole couvrira des méthodes pour mesurer les biomarqueurs salivaires et les réponses galvaniques de la peau lors d'une activité de l'examen et de la comparer à l'information obtenue à partir de données autodéclarées uneinterviews d. Pour ce travail, un examen de l'ingénierie et les étudiants ont été choisis en raison de la nature complexe et difficile de la discipline 1,6 et concepts, qui peuvent enflammer les réponses cognitives et émotionnelles chez les participants.
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Protocol
Des procédures ont été approuvés par le comité d'examen institutionnel (IRB) à l'Université de l'Utah pour des études sur des sujets humains. Il faut veiller à ce que les procédures de la CISR sont approuvés par l'établissement d'accueil et les considérations relatives à la protection des sujets humains devrait avoir lieu avant, pendant et après l'exécution d'un quelconque aspect de ce protocole. Selon les règlements de la CISR, la participation des parties externes ou des entreprises dans les processus de collecte et d'analyse des données doit suivre les protocoles appropriés pour dépersonnaliser renseignements sur les participants et de protéger le caractère confidentiel des données.
1. Sélection des participants et des activités de Test
- Sélectionnez étudiants participants au milieu du semestre ou 3 mois après une teneur en cours désiré a été présenté par le professeur à diminuer tout court terme souvenirs de la mémoire des participants.
- Exclure certains participants d'une étude de laboratoire qui est parallèle à ce travail si les participant a un: (a) l'histoire de l'état pré-déterminé (arythmie par exemple.) ou d'un trouble métabolique; (B) l'impartialité gauche ou la capacité ambidextre (ce qui peut interférer avec l'échantillonnage physiologique); (C) histoire psychologique (actuel ou passé) ou des antécédents de troubles comportementaux ou affectifs (ce qui peut fausser la perception de l'auto-rapports); (D) de l'histoire médicale pour le coeur, métabolique ou des troubles cognitifs; (E) d'une incapacité physique qui empêche la participation aux sessions de laboratoire de l'étude; et (f) une lésion cérébrale traumatique. participantes qui souhaitent faire partie de l'étude hormonal ont des restrictions supplémentaires ont expliqué à l'étape 2.5.
- Recruter selon établies Institutional Review Board (IRB) des protocoles par y compris les procédures et les restrictions relatives à la protection de la confidentialité détaillées.
NOTE: Si une entreprise aura accès aux données, (dans ce cas, les échantillons salivaires et les données de réponse galvanique de la peau ont été prélevés dans des sociétés tierces) veiller à ce qu'unn accord est en place pour la manipulation correcte des données (par exemple., le temps pour la réfrigération), le partage (par ex., la sécurité du serveur), et inclure un calendrier de détruire les données (par exemple., un an après la publication de données). Inclure ces lignes directrices dans votre application CISR et suivre les directives appropriées, au besoin par l'organisation IRB au sein de votre institution. - Sélectionnez les activités du cours qui représentent la complexité des connaissances et des tâches que les élèves ont besoin pour effectuer en.
NOTE: Pour ce protocole, les élèves ingénieurs de première année ont été choisis en raison de la nature difficile et complexe du contenu des cours. Les activités qui ont été jugées représentatives ont été une combinaison de deux types de problèmes d'ingénierie de deux examens d'ingénierie couramment utilisés: le plan de coupe mentale Test (MCT) et la Purdue Visualisation essai Spatial (TPSV-R). MCT regarde sections coupées en deux dimensions qui correspond à un objet tridimensionnel 24 tandis TPSV-R cherche trois dirotation mensional d'un objet 25. Chaque ont été utilisés pour tester les performances spatiale et la mémoire verbale pour cette population étudiante 26, 27.
2. Avant la session de laboratoire
- Organisez une orientation pour les participants volontaires au moins 1 - 2 semaines avant la session de laboratoire. Clarifier tous les termes du consentement éclairé de la CISR. Effectuer une démonstration de l'utilisation et des procédures de collecte de données de montage du capteur galvanique de la peau et appropriées pour la collecte de l'hormone salivaire, selon les protocoles du fabricant 28. Expliquer les risques et les avantages de l'étude.
- Établir un calendrier que les participants peuvent inscrire. Si les participants inscrivent dans la pièce de l'étude salivaire de biomarqueurs, assurez-vous d'établir fois pendant le matin avant le petit-déjeuner que les niveaux de cortisol sont au plus bas à ce moment de la journée et comprennent toutes les informations pour l'inscription dans la temps impartis (voir l'étape 2.5 pour plus d'informations).
NOTE: Assurez-vous que tous les participants fournissent au moins trois intervalles de temps disponibles pour l'étude. Accueillir les participants de façon aléatoire afin de minimiser les biais et fournir plus de résultats statistiquement valides. - Pré-adapter le capteur au poignet galvanique pour chaque volontaire en veillant à ce que les sangles de capteurs sécuriser le poignet du participant au cours de la séance d'orientation. Entrez le code d'identification de l'étude de participant et le capteur-bracelet code à barres unique fourni par le fournisseur pour assurer la cohérence des sessions de laboratoire suivi si nécessaire.
- Envoyer un rappel aux participants les procédures et les restrictions en matière de collecte des données et des conditions préalables avant le jour du prélèvement, conformément aux protocoles du fabricant 28.
NOTE: Des exemples de procédures et restrictions peuvent inclure: (a) pas de nourriture, de produits alimentaires ou énergétiques, ou les boissons sucrées pendant collections diurnes ou au moins 1 h avant l'étude; (B) pas de consommation d'eau 1 heure avant la collecte des données; (C) aucun bru de dentsShing ou bains de bouche; (d) pas de produits chimiques (par exemple, lotions pour les mains, crèmes, chapsticks, parfums, colorants) dans les zones de contact nécessaires (par exemple, les poignets, le visage, les lèvres.); (F) aucun des produits capillaires ou style; et (g) d'activités physiques (par exemple, la marche rapide, vélo, course, poids) 24 heures avant l'étude. - Pour les participants de sexe féminin, prélever des échantillons salivaires entre 10 - 12 jours après le premier jour de la période menstruelle du participant afin de minimiser les fluctuations hormonales pendant la collecte salivaire 28.
REMARQUE: Au cours de la période de temps déterminée, si les participantes prennent toute forme de traitement à base d'hormones telles que des pilules de contrôle des naissances, les dispositifs intra-utérins, des crèmes ou des sprays (par voie orale, topique ou vaginales), sublinguale et de pastilles, patchs, films, injections, permettent 12 à 36 h pour passer à partir du moment de l'ingestion / application pour que les effets de traitement à se stabiliser. Le délai requis pour recueillir des échantillons salivaires variera par le biomarker et les spécifications du kit salivaire de la société. collection de réponse galvanique de la peau se fait conformément à la section 3.2 pour les participants de sexe féminin. Homme collection participant salivaire se fait conformément à la section 3.1.5.1 et la réponse galvanique de la peau conformément à la section 3.2.
3. jour de la session de laboratoire
REMARQUE: Les procédures suivantes sont présentées dans l'ordre conseillé de collecte des données sous l'hypothèse que 1 - 2 chercheurs sont impliqués. Cependant, certaines de ces procédures pourraient être exploités en parallèle si plus de 2 chercheurs collaborent à l'étude.
- salivaires Biomarkers
- De fournir aux participants une liste de contrôle pour décrire les activités physiques exercées au cours de la période de 24 heures avant l'étude (par exemple., L'activité physique, de la nourriture et des boissons de consommation, l'utilisation de lotions ou des hormones de produits à base) comme décrit dans le protocole du fabricant 28 (voir l'étape 2.4 et 2.5).
NOTE: Si un participant a effectué tout ou partie des activités de la liste de contrôle, ré-attribuer le participant de se rencontrer à un autre jour. Si la consommation d'eau était la seule restriction non-respect, demander au participant de rester une longue période à l'étude pour permettre à un moment approprié, selon les directives du fabricant, pour passer (~ 1 heure) avant la collecte de salive se produit. - Demandez aux participants de remplir la liste de contrôle de l'information de santé fournis par le kit de dosage de la salive 28. Veiller à ce que tous les flacons salivaires sont pré-étiquetés et horodatés, avant et après les séances de laboratoire.
NOTE: cortisol salivaire a une réactivité d'environ 20 min 19,20 et à ce titre, les procédures de collecte cracher doit être fait dans ce délai. Suivre les procédures de collecte broche selon l'étape 3.1.5 et fabricant directives 28. - Conservez une copie de la liste de contrôle de l'information de santé et d'expédition pour l'avenir de la tenue des dossiers, le suivi, und une analyse ultérieure. Assurez-vous de suivre les protocoles et les procédures de la CISR au cours du stockage de liste de vérifications. Procéder à un calendrier des activités de laboratoire, le personnel, et des flacons de collecte pour chaque participant.
- Veiller à ce que tous les participants et les chercheurs de manipulation des échantillons salivaires portent des gants aseptiques en tout temps afin de minimiser la contamination croisée.
- Lors de la collecte broche, demander au participant de mettre en commun la salive dans le bout des lèvres des participants avant de cracher dans le flacon pour minimiser la formation de bulles qui peuvent affecter la précision des résultats, selon les instructions du fabricant 28.
- Demandez aux participants de ne pas toucher la pointe du flacon avec les lèvres ou les doigts des participants, car cela peut introduire une contamination de l'échantillon (cracher méthode flacon). Pour encourager la production salivaire, recommander au participant de sentir un agrume comme une inclinaison de citron ou de la tête en avant pour accélérer la formation de salive.
- stocker touséchantillons salivaires recueillies -20 ° C pendant jusqu'à 7 jours si l'analyse de ces échantillons ne seront pas se produire immédiatement. Conservation plus longue (jusqu'à 30 jours), il faudra échantillons à conserver à -80 o C.
- Pour expédier les échantillons congelés à une société tierce, une boîte de mousse étanche contenant de la glace sèche prêts et une copie hermétique et étanche de la feuille d'information de santé pré-rempli par le participant. Assurez-vous que les participants placent leur code étude d'identification unique dans la section d'identification de la feuille pour empêcher les informations privées d'être envoyé à la société.
- Lorsque vous êtes prêt, expédier les flacons à l'entreprise pour l'analyse des biomarqueurs pour le profil salivaire 1: testostérone, la progestérone, DHEA, cortisol et Estradiol. L'analyse de marqueurs biologiques a été réalisée par le fabricant selon des protocoles établis 28. Placer les échantillons dans un lecteur de plaque de dosage immunologique et lire la densité optique échantillon à une longueur d'onde de 450 nm.
NOTE: Tous les biomarqueurs exigent un solide-phase, dosage immunoenzymatique par compétition. Une quantité fixe du biomarqueur conjugué en compétition pour les sites de fixation avec un anticorps correspondant à chaque biomarqueur. Après incubation, les composants non liés sont éliminés par lavage et une solution de substrat d'enzyme est ajoutée, la formation d'une couleur représentative pour le biomarqueur. Par exemple, la progestérone commence par une couleur bleue et par réaction avec l'enzyme devient jaune.
- De fournir aux participants une liste de contrôle pour décrire les activités physiques exercées au cours de la période de 24 heures avant l'étude (par exemple., L'activité physique, de la nourriture et des boissons de consommation, l'utilisation de lotions ou des hormones de produits à base) comme décrit dans le protocole du fabricant 28 (voir l'étape 2.4 et 2.5).
- Réponse galvanique de la peau
- Nettoyez les capteurs galvaniques de la peau avec des lingettes stériles 70% d'alcool préemballés ou une gaze stérile contenant une petite quantité d'isopropanol à 70% pour éliminer les résidus de participants avant. Nettoyez l'appareil avant et après chaque séance ou un participant de la collecte de données, selon la première éventualité.
- Une heure avant la session d'étude, rappeler aux participants pour nettoyer et sécher les mains.
NOTE: La collecte d'échantillons salivaires en combinaison avec la réponse galvanique de la peau, il faudra que le point collections de tempss sont considérés. Par exemple, la collecte de salive de cortisol doit être prélevé dans les 20 minutes (étape 3.1.2) tandis que les capteurs galvaniques de la peau doivent être montés et étalonnés avec 5 à 10 min de la manière décrite à l'étape 3.2.6. - Placez un neuf ou propre bracelet de sport dans le poignet d'écriture non-dominante du participant avant d'installer le capteur de réponse galvanique de la peau. Permettre aux participants de porter le bracelet pendant 1 heure avant la collecte des données.
NOTE: Le bracelet de sport doivent être pré-étiquetés conformément à l'ID de poignet unique pour éviter la contamination croisée entre les participants - Après 1 heure, retirer le bracelet de sport et de placer le capteur galvanique de la peau. Assurez-vous que le capteur galvanique de la peau touche le nerf médian du poignet pour assurer une bonne collection d'impulsion et cardiaque. Unir les bandes ensemble dans la sonde pour assurer un ajustement serré sur le poignet.
- Appuyez sur le capteur de la peau voyant galvanique. Attendez jusqu'à ce que la lumière passe du rouge au vert au blanc; un WHIte couleur indique que la collecte de données a commencé.
- Demander au participant de porter le capteur de poignet galvanique pour une période de temps (5-10 min) sans mouvement physique du poignet non dominant à calibrer et à recueillir des données de base toniques.
NOTE: A données de base seront trouvés lorsque les niveaux de réponse galvanique de la peau de données hors et aucun pointes ou le bruit est plus visible. Vérifiez le logiciel du fabricant en utilisant le compte attribué par le fabricant. Ouvrir une session et vérifier que les données sont recueillies 29. - Lancer une présentation de diapositives contenant horodaté ensembles de problèmes représentatifs et pour chacune des activités d'examens décrits dans la section 1.5. Demander au participant pour enregistrer les temps après la fin de chaque diapositive pour permettre l'horodatage entre les données recueillies GSR et les événements à comparer.
- Périodiquement vérifier que les feux de capteur galvanique de la peau sont de couleur blanche et de vérifier que les données sont recueillies.
NOTE: Taux d'échantillonnage de lacapteurs présentés dans ce travail était basé sur les spécifications du fabricant et les capacités (taux de 8 Hz avec un faible courant électrique de 1100 mAh) réponse .Galvanic par l'activité électrodermale (EDA) a été signalé en microsiemens (pS) comme tonique (réponses de base à un examen événement ou d'auto-évaluation / interview question) et phasique (, réponse immédiate aiguë à un événement d'examen ou d'auto-évaluation / interview question, au-dessus d'un certain seuil de uS). - Avoir sous la main une batterie de remplacement et le capteur, au cas où des problèmes de collecte de données se produire au cours de la session. A la fin de la session, appuyez sur le voyant jusqu'à ce qu'il soit éteint. Retirez délicatement le capteur de poignet et essuyez-le avec de l'alcool.
- Récupérer les données à partir du logiciel du fabricant 29. Connectez-vous au compte et cliquez sur Sessions. Sélectionnez la date de l'étude, puis cliquez sur l'onglet Téléchargement. Téléchargez les données au fichier .csv pour une utilisation facile.
- les délais de trace des événements de l'étude. Télécharger les donnéesla séance de logiciels de détection du poignet. Télécharger les données dans un temps de l'époque UNIX, qui est le nombre de secondes écoulé depuis le 1er Janvier 1970 (sans compter les secondes intercalaires). Convertir le temps UNIX dans un fuseau horaire de GMT si les délais doivent être suivis dans les données à l'aide d'un convertisseur timestamp open source 30. Pour convertir ce temps, il suffit de convertir le temps dans la feuille de données à l'aide de cette conversion (1 an = 365,24 jours = 31556926 sec).
- Récupérer des données électrodermale en séance de logiciel du capteur au poignet. Cliquez sur Afficher sur l'une des séances désirées. Présenter les données avec le temps réel ou sélectionnez une période de temps définie par le chercheur.
- Auto-rapport d'enquête et les enquêtes émotionnels
- Avant et après les diapositives, fournir un pré- et post-survey.During le deuxième point (fin de l'examen) de collecte, de recueillir l'échantillon salivaire finale et ensuite fournir l'auto-rapport lors de la collecte des données de CAO. Enregistrer tous les temps.
NOTE: Cette étude a utilisé une modifSujets IED à l'échelle de l'émotion développés par Broughton et ses collègues 31. - Tout en portant le capteur galvanique de la peau, demandez aux participants des questions que mis en parallèle l'auto-évaluation.
NOTE: Gardez à l'esprit que les délais doivent être pris en compte si vous collectez des échantillons salivaires comme indiqué dans l'étape 3.1.2 et 3.3.3. - Que possible, enregistrer la date et l'heure de recoupement des données GSR et son alignement avec la synchronisation des réponses autodéclarées dans un cahier de laboratoire. En outre, inclure des instructions dans la présentation du diaporama expliquant aux participants d'annoter le temps après avoir terminé les instructions nécessaires après chaque diapositive pour permettre une comparaison croisée des épreuves chronométrées avec les données GSR.
- Assurez-vous que le logiciel en fonction de l'ordinateur contient des instructions cohérentes et que chaque lame est clairement étiqueté. Si les configurations de touches sont nécessaires pour l'étude, indiquer dans les instructions de diapositives qui frappe doit être pressé dans chaque diapositive.
- Avant et après les diapositives, fournir un pré- et post-survey.During le deuxième point (fin de l'examen) de collecte, de recueillir l'échantillon salivaire finale et ensuite fournir l'auto-rapport lors de la collecte des données de CAO. Enregistrer tous les temps.
- Synthèse Activités
- Après avoir recueilli toutes les informations, retirer le capteur du poignet et de désactiver les données des capteurs dans l'ordre inverse à l'étape 3.2.5. Guider les participants dans une salle désignée offrant de la nourriture, des boissons, des boissons, et de fournir des reçus pour une future compensation monétaire (s'il a été indiqué dans le formulaire de consentement IRB) pour participer à l'étude.
- Suivi de l'activité avec une notification par courrier électronique de reconnaissance pour la participation et comprennent des intervalles de temps disponible pour la discussion des résultats avec les participants.
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Representative Results
Cette section présente des exemples représentatifs des résultats qui peuvent être obtenus à partir de chaque mesure, y compris l'auto-évaluation. Le but de ces chiffres est de présenter l'utilité des mesures en ajoutant tels que biomarqueurs salivaires (figure 1) et les réponses galvaniques de la peau (figure 2) pour les auto-évaluations (figure 3) afin d'obtenir un plus grand éventail d'informations à partir d'un événement de classe (par ex., les examens). Par triangulation des auto-évaluations avec une mesure spécifiée (par ex., La réponse galvanique de la peau), d'autres techniques telles que les entretiens peuvent fournir une méthode de comparaison utile (Figure 3). Les résultats de la figure 1 montrent que les réponses biologiques des participants diffèrent selon le sexe lorsque l'on compare les niveaux hormonaux entre le début et la fin de l'examen. Hormones tels que les niveaux d'estradiol augmentation chez les hommes tandis que les niveaux de progestérone ont augmenté chez les femmes(P <0,05). Des niveaux élevés d'estradiol a été lié à l'activation du cerveau des tâches de performance verbale 32 alors que la progestérone est liée aux capacités spatiales telles que la rotation mentale d'un objet 12-16, activités .Spatial ont été régulés à la hausse chez les femmes grâce à la testostérone a augmenté (p <0,05), tandis que la DHEA a montré aucune différence significative en raison de sexe (p = 0,39). DHEA et la testostérone a été liée à une augmentation de la performance visuelle et spatiale chez les adultes 12-16, 34. Les niveaux de cortisol pour les femmes et les hommes n'a pas changé avant et après la séance de laboratoire (p = 0,41) peut-être en raison du dépassement courte demi-vie de cortisol (~ 45 min) au cours de la deuxième collection salivaire 19,20,32 résultats .Ces montrent que la performance des élèves est différentielle, dans ce cas, selon le sexe, et que les biomarqueurs hormonaux peuvent être un outil utile pour identifier ces différences.
La mesure de l'émotion par l'excitation physiologiqueen utilisant la réponse galvanique de la peau, a démontré des réponses sans rapport avec le type d'examen différentielles (p> 0,05), mais a montré des cas d'engagement cognitif (niveaux toniques subies) au cours de l'expérience de test de prise pour tous les participants comme on le voit par les sommets toniques GSR par rapport à la ligne de base (la phase initiale de repos). Un ensemble de données GSR représentant est inclus dans la figure 2. Un soutenue excitation physiologique a été trouvé au cours de la dernière session de la collecte de données où l'auto-rapport et les réponses de l'entrevue ont été recueillies. D'auto-évaluation des réponses remplis par les participants car ils portaient le capteur galvanique de la peau (figure 3A) 31,36 suggère pas de différences perçues dans les émotions par le participant à l'examen (p = 0,055). Toutefois, lorsque les élèves étaient demander de répondre aux questions d'entrevue mis en parallèle l'auto-évaluation, éveils physiologiques ont été trouvés comme on le voit par l'augmentation des réponses toniques (figure 3B). Ce résultat suggère que acte émotionnelIvation peut exiger souvenir cognitif et verbalisé des événements.
Les données démontrent que l'activation verbale et spatiale est différentiel chez les participants, malgré l'obtention de scores égaux dans leurs examens (données non présentées). éveils physiologiques étaient dépendantes sur les souvenirs mentale par les participants lors de l'exécution d'un problème d'examen séquentiellement plus difficile (progression de MCT à TPSV-R). En outre, l'utilisation de l'auto-rapports écrits n'a pas démontré une réponse physiologique significative ou une différence autodéclarée émotionnellement important par les participants. Lorsqu'on lui a demandé de verbaliser les articles autodéclarées, éveils émotionnels ont été trouvés dans les participants. Ensemble, les points de données aux différentes ressources mentales utilisés par les étudiants lors de l'exécution d'un examen. Il souligne l'importance de permettre aux étudiants de se rappeler cognitivement leurs pensées comme ils exécutent séquentiellement des problèmes de plus en plus difficiles et examen. Finalement,les résultats de l'étude mettent en évidence la façon dont l'auto-évaluation ne sont pas suffisants pour représenter pleinement le spectre des réponses des élèves. Ainsi, l'inclusion de mesures biologiques et physiologiques d'auto-évaluations et des entretiens peut aider les chercheurs en éducation d'acquérir un ensemble de données plus robuste qui peut aider à expliquer la performance complexe d'étudiants dans un cadre éducatif.
Figure 1. hormonaux Activités pour femmes et des hommes de génie étudiants participants avant et après une étude de laboratoire session. Variation en pourcentage des taux d'hormones avant et après la séance de laboratoire 36 indique que les femmes ont augmenté en progestérone et de la testostérone et une diminution des niveaux d'estradiol par rapport aux hommes avant et après l'examen (test t apparié p <0,05 pour estradiol; test t apparié p <0,05 pour la progestérone; test t apparié p <0.05 à la testostérone). Cortisol et la DHEA, les mesures de contrainte 19,20 et la capacité spatiale 12-16,33, ne montrent des changements significatifs (p = 0,39 et p = 0,42, respectivement), en dépit de l'obtention de scores égaux dans leurs examens (données non présentées). S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Réponse galvanique de la peau d'un étudiant en génie Performance au cours d'une session d'étude de laboratoire. De réponse tonique de la peau galvanique en uS recueillies pour un étudiant en génie de subir une série d'activités de représentation à une session d'étude de laboratoire. Le temps initial représente une phase de repos d'établir une base de référence. Suite à cela, l'étudiant a terminé problèmes techniques représentatives pour l'examen. Arous physiologiqueals dépendaient le souvenir mentale par les participants lors de l'exécution d'un problème d'examen séquentiellement plus difficile (progression de MCT à TPSV-R). Ensuite, l'étudiant a réalisé une étude de 10 items auto-réflexion écrite, qui n'a montré aucun effet suivi d'un entretien (contenant des questions parallèles à l'auto-évaluation) où une excitation émotionnelle a été vu. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 3. Comparaison Représentant Side-by-side des réponses autodéclarées de l'émotion Enquête et Interview. Comparaison de la réponse galvanique de la peau des réponses autodéclarées étudiant en génie (A) et entretien (B). Le panneau A montre les statistiques descriptives (n = 7) dans lequel un T-test de l'échantillon appariéanalyse a montré aucune différence statistiquement significative (p = 0,055) entre les enquêtes d'auto-évaluation avant et après. Le panneau B montre augmentation GSR de l'excitation au cours de la deuxième auto-évaluation (étape 13 - 14), ainsi que lors des entretiens (15a - 16). Les fluctuations de l'excitation étaient plus lors de l'entrevue, par rapport aux enquêtes. S'il vous plaît cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure.
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Discussion
Ce protocole décrit l'intégration des questionnaires d'auto-évaluation et des enquêtes, des biomarqueurs salivaires, et les réponses galvaniques de la peau pour étudier les différences individuelles dans les activités en classe au cours d'une séance de laboratoire. Ce protocole présente de nombreux avantages pour les chercheurs qui cherchent à identifier les émotions académiques de réalisation, la régulation émotionnelle, et les réponses affectives aux différentes activités dans un cadre pédagogique, en particulier pendant les périodes d'évaluation (par exemple., Examens). Alors que traditionnellement, les auto-évaluations et des grades académiques ont été utilisées pour comprendre comment les élèves à développer des compétences dans la salle de classe et / ou de l'engagement à un cours, nos méthodes peuvent représenter plus globalement près de réponses en temps réel des élèves pendant les activités académiques.
Pour le succès de ce protocole, il est crucial que les biomarqueurs salivaires et les réponses galvaniques de la peau sont collectées diurne, que les participants sont conscients du reste comportementale et biologiquerictions de cette étude (par exemple., les conditions de santé), et qui continue le suivi avec les participants est menée. En outre, il faut prendre soin lors de la manipulation des échantillons, cela doit être fait dans des conditions aseptiques. Certaines limitations de l'étude comprennent le délai autorisé (par exemple, 10 -. 12 jours après la période menstruelle) pour la collecte de données salivaire pour les femmes ainsi que la difficulté en synchronisation avec précision les événements avec la collection de réponse galvanique de la peau en temps réel (par exemple, cortisol salivaire peut nécessiter un temps de collecte de 20 min pendant le calibrage du capteur galvanique de la peau nécessite 5 min). En tant que tel, les procédures de collecte de données devraient envisager bon moment emboutissage des sections et des problèmes que les participants complets au cours de la séance de laboratoire pour assurer l'analyse de données statistique appropriée et la triangulation. Enfin, en raison de la nature délicate des émotions autodéclarées, les réponses émotionnelles et les données biologiques et physiologiques est atteint et évalués, les protocolesdevrait suivre l'Institutional Review Board pour des sujets humains politiques et procédures.
Avec les développements technologiques dans les technologies portables non intrusives et de marqueurs biologiques, des méthodes peuvent être combinées pour trianguler les expériences et les performances des élèves de premier cycle complexes pour des tâches académiques. Cette méthode augmente le potentiel d'enquêtes autodéclarées et des informations physiologiques qui a normalement pas été combinés pour comprendre plus près de l'émotion et cognitives des réponses en temps réel à des activités en classe différents.
Une direction pour ce protocole est d'intégrer les méthodes dans un contexte plus large (par exemple., Classe) dans des contextes de la vie réelle. Pour cela, d'autres considérations sur le temps, la coordination de l'utilisation des ressources et de logiciels, la gestion de la trousse de l'hormone et de l'utilisation des capteurs de poignet GSR devront être pris en considération, ainsi que des mécanismes importants entre les constructions.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
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