Odkryto nową zależność między zaangażowaniem a procesem uczenia się

Naukowcy z Wyższej Szkoły Inżynierii Uniwersytetu Pittsburskiego we współpracy z badaczami z Uniwersytetu Carnegie Mellon wykazali, że proces uczenia się jest swoiście zależny od zmieniających się wewnętrznych stanów człowieka, takich jak pobudzenie, uwaga, motywacja i zaangażowanie. Badania zostały przeprowadzone przy użyciu zaawansowanego systemu EEG, zwanego interfejsem mózg-komputer BCI.

Nie od dziś wiadomo, że motywacja czy zaangażowanie stanowią siłę napędową dla człowieka względem osiągania jak najlepszych rezultatów edukacyjnych*. Motywy i stopień tzw. zatopienia w proces uczenia się oddziałują na całościowe efekty kształcenia. Jednakże możliwości te są dość zróżnicowane i indywidualne, ponieważ wynikają z wielu czynników, bardziej bądź mniej korelatywnych w stosunku do wielości postaw, działań i zachowań człowieka. Niemniej jednak proces nabywania doświadczenia, ćwiczenia i poznawania wybranych fragmentów rzeczywistości ma charakter również uniwersalny, ponieważ, jak wykazały najnowsze wyniki badań opublikowane z magazynie Nature Neuroscience, zależy on w głównej mierze od zmieniających się stanów wewnętrznych.

Dzięki współpracy naukowców z Wyższej Szkoły Inżynierii Uniwersytetu Pittsburskiego oraz badaczy z Uniwersytetu Carnegie Mellon możemy się dowiedzieć, iż uczenie stanowi jeszcze bardziej złożony proces, niż mogłoby się wydawać. Przy użyciu technologii systemu EEG, wykorzystanego w postaci interfejsu mózg-komputer BCI, zbadano, w jaki sposób zmiany wspomnianych stanów wewnętrznych, takich jak stopień pobudzenia, uwagi, koncentracji, motywacji oraz zaangażowania w działanie, mogą oddziaływać na nabywanie nowych doświadczeń i sprawności. Wyniki sugerują, że funkcja modyfikacyjna stanów może systematycznie poprawiać efektywność nauki, sprzyjając szybszemu zapamiętywaniu materiału i sprawniejszemu nabywaniu umiejętności wraz z uzyskiwaniem wyższego poziomu biegłości.

Za pośrednictwem BCI badacze zaobserwowali, jak zmieniała się aktywność neuronowa w mózgu osób poddanych badaniu oraz w jaki sposób zauważone zmiany pobudzenia różnicują metodykę zadań realizowanych za pomocą ekranu komputera. Wykonywane ćwiczenia wymagały pełnej koncentracji, pobudzenia uwagi oraz stymulowały pamięć krótkotrwałą. W miarę zaawansowania badań zespół zauważył również sporadyczne i nagłe fluktuacje aktywności neuronalnej w obrębie kory ruchowej. Miały one miejsce podczas aktu zdziwienia lub w momencie zaskoczenia uczestnika w wybranych fragmentach zadania. W trakcie tych krótkich chwil źrenice osób rozszerzały się, co sugeruje, że fluktuacje stanowiły manifestację stanu wewnętrznego świadczącego o głębokim zaangażowaniu.

Na tej podstawie badacze przedstawili konkluzję, że poziom zaangażowania lub uwagi badanych może ułatwić lub utrudnić naukę, w zależności od kontekstu sytuacyjnego. Jak wspomina Aaron Batista, profesor bioinżynierii na Uniwersytecie Pittsburskim: - To, co odkrywamy, to nieoczekiwany rodzaj wtargnięcia stanu wewnętrznego do obszaru motorycznego. Możliwe, że możemy wykorzystać ten sygnał do poprawy procesu uczenia się.

Aktualnie zespół kontynuuje prace nad projektem celem rozwiązania pojawiających się nieścisłości, jak i zależności.

*Odnośnie do tematyki motywacji z perspektywy procesu uczenia się poleca się lekturę artykułu: Z. Chodkowski: Motywacja a proces uczenia się. „Kultura – Przemiany – Edukacja” 2019, t. VII, s. 137-150.

Źródło: J. A. Hennig, E. R. Oby, M. D. Golub, L. A. Bahureksa, P. T. Sadtler, K. M. Quick, S. I. Ryu, E. C. Tyler-Kabara, A. P. Batista, S. M. Chase, B. M. Yu: Learning is shaped by abrupt changes in neural engagement. „Nature Neuroscience” 2021/Science Daily.