Hiểu về việc học tập vượt ra ngoài điểm số bài kiểm tra

Hãy tưởng tượng hai học sinh đạt cùng một điểm số trong một kỳ thi.

Các đánh giá truyền thống cho chúng ta biết họ đã đạt được kết quả như nhau. Tuy nhiên, chúng tiết lộ rất ít về quá trình học tập đã dẫn họ đến kết quả đó.

Có phải một học sinh đã hiểu bài ngay lập tức trong khi học sinh kia phải vật lộn? Có phải một học sinh vẫn duy trì được sự tập trung tinh thần trong suốt bài học trong khi học sinh kia dần mất tập trung? Bài học có đòi hỏi nhiều nỗ lực nhận thức hơn mức cần thiết không?

Những câu hỏi như thế này ngày càng trở nên quan trọng khi các nhà nghiên cứu tìm cách hiểu không chỉ những gì học sinh học, mà cả cách quá trình học tập diễn ra.

Các kỳ thi, bài kiểm tra ngắn và bài tập về nhà vẫn là những công cụ thiết yếu để đánh giá việc học tập. Chúng đo lường kiến thức, xác định các lĩnh vực cần cải thiện và giúp các nhà giáo dục đánh giá kết quả giáo dục. Điều chúng không thể nắm bắt đầy đủ là trải nghiệm nhận thức diễn ra trong khi việc học đang diễn ra.

Điện não đồ (EEG) bổ sung cho các đánh giá giáo dục truyền thống bằng cách cung cấp các phép đo sinh lý liên tục trong suốt một bài học hoặc hoạt động. Cùng với các đánh giá hành vi, EEG cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu những thay đổi về sự chú ý, tải lượng nhận thức và các quá trình nhận thức khác khi việc học diễn ra, tạo ra sự hiểu biết phong phú hơn về trải nghiệm học tập.

Tại sao các đánh giá truyền thống có những giới hạn

Học tập là một quá trình năng động. Sự chú ý dao động, tải lượng nhận thức thay đổi khi các khái niệm mới được giới thiệu, và người học có thể trải nghiệm cùng một bài học theo những cách rất khác nhau.

Một bài học có vẻ thành công trên giấy tờ có thể đã đặt ra những yêu cầu nhận thức không cần thiết cho học sinh, trong khi một bài học khác có thể đã khuyến khích sự tham gia sâu hơn với ít nỗ lực tinh thần hơn [2].

Hiểu được những thay đổi từng khoảnh khắc này đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu ngày càng phát triển của khoa học thần kinh giáo dục.

Khoa học thần kinh giáo dục là gì?

Khoa học thần kinh giáo dục kết hợp khoa học thần kinh, tâm lý học và giáo dục để hiểu rõ hơn về cách mọi người học hỏi.

Thay vì hỏi liệu học sinh có trả lời đúng hay không, khoa học thần kinh giáo dục nghiên cứu các quá trình nhận thức hỗ trợ chính việc học tập.

Các nhà nghiên cứu khám phá các câu hỏi như:

• Khi nào nỗ lực nhận thức bắt đầu tăng lên?

• Các phương pháp giảng dạy khác nhau ảnh hưởng đến việc học như thế nào?

• Điều gì làm cho một thiết kế bài giảng hiệu quả hơn một thiết kế khác?

• Môi trường học tập thực tế định hình sự chú ý và sự gắn kết như thế nào?

Bằng cách kết hợp các đánh giá hành vi với các phép đo sinh lý như EEG, các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu những câu hỏi này với độ chính xác cao hơn [3], [4].

Những gì nghiên cứu chỉ ra cho chúng ta

Học tập là một quá trình nhận thức tích cực.

Nghiên cứu liên tục chứng minh rằng việc học bao gồm những thay đổi liên tục về sự chú ý, trí nhớ làm việc và nỗ lực nhận thức hơn là một tiến trình đơn giản từ hướng dẫn đến ghi nhớ [3]. Hiểu được những động lực này giúp các nhà nghiên cứu giải thích tại sao học sinh có thể phản ứng khác nhau đối với cùng một bài học.

Tải lượng nhận thức ảnh hưởng đến việc học.

Các nghiên cứu sử dụng EEG đã chỉ ra rằng những thay đổi trong tải lượng nhận thức có thể được nghiên cứu trong suốt các hoạt động học tập, cung cấp thêm bối cảnh bên ngoài các đánh giá truyền thống. Thay vì chỉ đo lường xem thông tin có được ghi nhớ hay không, các nhà nghiên cứu có thể khám phá xem quá trình học tập đòi hỏi nỗ lực như thế nào trong khi nó diễn ra [2].

Môi trường học tập thực tế rất quan trọng.

Khoa học thần kinh giáo dục đang ngày càng vượt ra ngoài các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được kiểm soát. Các đánh giá gần đây mô tả sự quan tâm ngày càng tăng đối với việc nghiên cứu nhận thức trong các lớp học và các môi trường học tập tự nhiên khác, cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu việc học ngay tại nơi nó thực sự diễn ra [1].

Cùng với nhau, những phát hiện này phản ánh một sự chuyển dịch rộng lớn hơn trong nghiên cứu giáo dục. Thay vì chỉ dựa vào kết quả cuối cùng, các nhà nghiên cứu ngày càng nghiên cứu sâu hơn về các quá trình nhận thức định hình chính việc học tập.

Từ các thí nghiệm được kiểm soát đến các lớp học thực tế

Trong nhiều năm, nghiên cứu giáo dục chủ yếu dựa vào các đánh giá hành vi và các thí nghiệm được kiểm soát cẩn thận.

Ngày nay, EEG không dây đang giúp các nhà nghiên cứu mở rộng những nghiên cứu đó vào các môi trường học tập thực tế [1].

Học sinh có thể tham gia vào các hoạt động học tập trong khi các nhà nghiên cứu thu thập các phép đo sinh lý liên tục, giúp có thể nghiên cứu các phương pháp giảng dạy, thiết kế lớp học và các chiến lược giảng dạy ảnh hưởng đến trải nghiệm học tập như thế nào.

Cách tiếp cận này hỗ trợ sự hiểu biết đầy đủ hơn về giáo dục bằng cách kết hợp hiệu suất có thể quan sát được với hiểu biết sâu sắc về nhận thức.

Lựa chọn hệ thống EEG cho nghiên cứu giáo dục

Các câu hỏi nghiên cứu giáo dục khác nhau đòi hỏi các hệ thống EEG khác nhau. Việc lựa chọn hệ thống phù hợp phụ thuộc vào thiết kế nghiên cứu, đối tượng tham gia, môi trường ghi âm và mục tiêu nghiên cứu.

Flex Gel và Flex Saline

Flex hỗ trợ định vị điện cực có thể cấu hình với tối đa 32 kênh EEG, giúp thiết bị này rất phù hợp cho nghiên cứu nhận thức và khoa học thần kinh giáo dục tiên tiến.

Epoc X

Epoc X là một thiết bị đeo đầu EEG không dây 14 kênh được thiết kế cho nghiên cứu nhận thức khoa học thần kinh và giáo dục. Thiết kế không dây của nó cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu việc học tập trong cả môi trường phòng thí nghiệm và môi trường giáo dục tự nhiên.

Insight

Insight là một thiết bị đeo đầu EEG không dây năm kênh trọng lượng nhẹ hỗ trợ các nghiên cứu trong lớp học, nghiên cứu giáo dục và triển khai thực nghiệm nhanh chóng, nơi tính di động và dễ sử dụng là những ưu tiên hàng đầu.

Tương lai của nghiên cứu giáo dục

Khi giáo dục ngày càng trở nên cá nhân hóa, các nhà nghiên cứu tiếp tục tìm kiếm những cách tốt hơn để hiểu cách thức việc học diễn ra.

Những tiến bộ trong EEG không dây đang giúp nghiên cứu nhận thức trong các môi trường phản ánh chân thực hơn việc học tập hàng ngày. Thay vì chỉ dựa vào kết quả hiệu suất, các nhà nghiên cứu có thể kết hợp các đánh giá hành vi với các phép đo sinh lý liên tục để xây dựng sự hiểu biết phong phú hơn về quá trình học tập.

Khoa học thần kinh giáo dục đang giúp chuyển dịch cuộc đối thoại từ việc đo lường những gì học sinh biết sang việc hiểu cách thức kiến thức được tiếp thu.

Các điểm rút ra chính

• Khoa học thần kinh giáo dục kết hợp khoa học thần kinh, tâm lý học và giáo dục để nghiên cứu cách mọi người học hỏi.

• EEG bổ sung cho các đánh giá hành vi bằng cách cung cấp các phép đo sinh lý liên tục trong các hoạt động học tập.

• Các nhà nghiên cứu ngày càng nghiên cứu nhận thức trong các lớp học thực tế và các môi trường học tập tự nhiên khác.

• Tải lượng nhận thức, sự chú ý và trí nhớ làm việc đều đóng góp vào trải nghiệm học tập.

• Việc lựa chọn một hệ thống EEG bắt đầu bằng câu hỏi nghiên cứu và thiết kế nghiên cứu.

Đưa khung lý thuyết của bạn vào thực tiễn

Bạn đã khám phá cách khoa học thần kinh giáo dục kết hợp các đánh giá hành vi với các phép đo sinh lý liên tục để nghiên cứu việc học tập vượt ra ngoài các kết quả truyền thống. Hãy so sánh các hệ thống Emotiv EEG để xác định cấu hình kênh, tính di động và khả năng nghiên cứu hỗ trợ tốt nhất cho các mục tiêu nghiên cứu giáo dục của bạn.

So sánh các hệ thống EEG

Bài đọc gợi ý

• Nghiên cứu về tải lượng nhận thức có thể dạy cho chúng ta điều gì về học tập

• Trí nhớ làm việc: Tại sao nó lại quan trọng đối với việc học tập

• Khối lượng công việc tinh thần là gì?

• EEG giúp các nhà nghiên cứu thiết kế môi trường học tập tốt hơn như thế nào

• Các giải pháp nghiên cứu học thuật & giáo dục

Tài liệu tham khảo

[1] A. García-Monge, H. Rodríguez-Navarro, D. Bores-García, và G. González-Calvo, "Điện não đồ trong bối cảnh giáo dục tự nhiên và bán tự nhiên: Một đánh giá có hệ thống," 2024.

[2] F. Ungureanu, C. Cimpanu, và T. Dumitriu, "Tác động của việc học thông qua đánh giá tải lượng nhận thức và đánh giá trạng thái cảm xúc," 2020.

[3] F. Ungureanu và R. G. Lupu, "Đánh giá trạng thái cảm xúc học tập bằng thiết bị đeo đầu EEG," eLearning and Software for Education, tập 1, trang 587-593, 2015.

[4] Ưu điểm của giám sát EEG trong giáo dục. Đại học Công giáo Eszterházy Károly, 2023.