Нейродидактическое моделирование развития инженерного мышления: система возможностей и зеркальные нейроны
Автор: Вербицкая Наталья Олеговна, Лобашева Нина Анатольевна
Журнал: Инновационное развитие профессионального образования @journal-chirpo
Рубрика: Образовательные технологии: наука и практика
Статья в выпуске: 3 (35), 2022 года.
Бесплатный доступ
Исследования, представленные в статье, продолжают экспериментальный подход получения и анализа эмпирических данных и решения практических задач формирования естественных нейросетей мозга человека. Такой социально-психологический подход позволил рассмотреть нейродидактику как методический источник идей формирования у человека определенных навыков и компетенций. Основным исследовательским вопросом является то, как обеспечить целенаправленное формирование у человека необходимых компетенций, которые устойчиво сохраняются и воспроизводятся в течение заданного периода. Развитие идей нейродидактики расширяет спектр применения исследований в области инженерного образования, в частности формирования современного инженерного мышления, которое составляет основу профессиональных компетенций выпускников университетов и является востребованным на рынке труда. Предпринята попытка решения этой исследовательской задачи в условиях реального российского университетского образования на базе преподавания математических дисциплин в Уральском федеральном университете. Нейробиологическим базисом исследования явилась вычислительная структура, объединяющая теоретические представления, полученные в процессе изучения двух нейросистем: выбора множественных возможностей и системы зеркальных нейронов. Основные эмпирические данные, представленные в статье, демонстрируют значительную эффективность применяемых подходов нейродидактического моделирования; наблюдаются значительные различия между результатами работы в условиях нейрометодов и традиционных форм. Выявлено статистически значимое улучшение средних результатов по всей выборке студентов.
Нейродидактическое моделирование, система возможностей, зеркальные нейроны, инженерное мышление, математические дисциплины
Короткий адрес: https://sciup.org/142235750
IDR: 142235750 | УДК: 004
Neurodidactic modeling of the development of engineering thinking: a system of possibilities and mirror neurons
The researches presented in the article continue the experimental approach of obtaining and analyzing empirical data and solving practical problems of forming natural neural networks of the human brain. Such socio-psychological approach made it possible to consider neurodidactics as a methodological source of ideas for the formation of certain skills and competencies in a person. The main research question is how to ensure the purposeful formation of the necessary competencies in a person, which are sustainably preserved and reproduced over a given period. The development of the ideas of neurodidactics expands the range of application of research in the field of engineering education, in particular the formation of modern engineering thinking, which forms the basis of the professional competencies of university graduates and is in demand on the labor market. An attempt was made to solve this research problem in the conditions of Russian university education on the basis of teaching mathematical disciplines at the Ural Federal University. The neurobiological basis of the study was a computational structure that combines the theoretical concepts obtained as a result of the study of two neurosystems: the choice of multiple possibilities and the system of mirror neurons. The main empirical results presented in the article demonstrate the significant effectiveness of the applied neurodidactic modeling approaches. From the results presented, there are significant differences between the results of work in the conditions of neuromethods and traditional forms. A statistically significant improvement in the average results for the entire sample of students was revealed.
Список литературы Нейродидактическое моделирование развития инженерного мышления: система возможностей и зеркальные нейроны
- Howard-Jones, P. A. Neuroscience and education: myths and messages / P. A. HowardJones // Nature Reviews Neuroscience. — 2014. — Vol. 15. — № 12. — С. 817-824.
- Beauchamp, M. Understanding the neuroscience and education connection: themes emerging from a review of the literature / M. Beauchamp, C. Beauchamp // Neuroscience in education: the good, the bad, and the ugly. — 2012. — P. 13-30.
- Костромина, С. Н. Нейронаука в системе профессионального образования / С. Н. Костроми-на, Д. С. Гнедых // Профессиональное образование и рынок труда. — 2021. — № 4 (47). — С. 8-29.
- Костромина, С. Н. Введение в нейродидактику: учеб. пособие / С. Н. Костромина. — Санкт-Петербург: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2019. — 182 с. — ISBN 978-5-288-05911-7.
- Карпенко, М. П. Нейродидактика: моногр. / М. П. Карпенко, Д. Г. Давыдов, Е. В. Чмыхова и др. ; под ред. М. П. Карпенко. — Москва: Изд-во Совр. гум. ун-та, 2019. — 282 с. — ISBN 978-5-8323-1108-1.
- Наумович, Л. В. Использование принципов нейродидактики в современных учебниках / Л. В. Наумович // Актуальные проблемы гуманитарного образования: материалы II Между-нар. науч.-практ. конф. (Минск, 22-23 октября 2015 г.). — Минск: ИП А. Н. Вараксин, 2015. — С.153-155.
- Мальсагов, А. А. Нейродидактика в России: развитие и перспективы / А. А. Мальсагов, B. В. Лезина // Мир науки, культуры, образования. — 2021. — № 4 (89). — С. 149-150.
- Мальсагова, М. Х. Перспективные направления развития нейродидактики / М. Х. Маль-сагова // Наука и инновации — современные концепции: сб. науч. ст. по итогам работы Международного научного форума (Москва, 28 августа 2020 г.). — Уфа: Инфинити, 2020. — С. 61-65.
- Дзятковская, Е. Н. Нейродидактика: мифы и реальность / Е. Н. Дзятковская // Методологические ориентиры развития современной научно-дидактической мысли: сб. науч. тр. Всерос. сетевой науч. конф. (21-29 ноября 2018 г.) ; сост. А. А. Мамченко. — Москва: Ин-т стратег. разв. образ. РАО, 2018. — 684 с. — С. 78.
- Соловьева, О. В. Психолого-педагогический анализ использования нейродидактики в обучении взрослых / О. В. Соловьева // Гуманизация образования. — 2018. — № 4. — С. 102-108.
- Зеер, Э. Ф. Нейродидактика-инновационный тренд персонализированного образования / Э. Ф. Зеер // Профессиональное образование и рынок труда. — 2021. — № 4 (47). — C. 30-38.
- Девлетов, Р. Р. Нейродидактика и преподавание языковых дисциплин в педагогическом вузе / Р. Р. Девлетов // Межкультурные коммуникации: тезисы докл. участ. Между-нар. науч. конф. (Симферополь, 06 апреля 2017 г.). — Симферополь: Крым. федер. ун-т им. В. И. Вернадского, 2017. — С. 59-60.
- Каминская, А. В. Применение методов нейродидактики на уроках английского языка / A. В. Каминская / Язык и языковое образование в современном мире: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. — Н. Новгород: Мининский ун-т, 2016. — С. 187-190.
- Куликова О. В. Нейродидактический подход как фактор повышения качества обучения иноязычному профессиональному общению / О. В. Куликова // Вестник Московского государственного лингвистического университета. Образование и педагогические науки. — 2014. — № 14 (700). — С. 107-114.
- Подлиняев, О. Л. Проблема гигиенической оценки педагогических технологий в общеобразовательной школе в контексте нейродидактики / О. Л. Подлиняев, Н. В. Шишарина, Т. А. Ромм // Вестник Бурятского государственного университета. Образование. Личность. Общество. — 2019. — № 1. — С. 63-69.
- Лебедев, В. В. Нейродидактика и эффективное обучение в дистанционном режиме / B. В. Лебедев // Школьные технологии. — 2021. — № 4. — С. 38-46.
- Вербицкая, Н. О. Формирование нейрометодики профессионального обучения в условиях человеко-машинного взаимодействия / Н. О. Вербицкая, Р. С. Чекотин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Образование. Педагогические науки. — 2017. — Т. 9. — № 2. — С. 62-73.
- Чекотин, Р. С. Оценка действий оператора в полуавтоматических и многозадачных системах в лесозаготовках на основе использования IoT-технологий / Р. С. Чекотин, Н. О. Вербицкая // Системы. Методы. Технологии. — 2016. — № 4. — С. 188-196.
- Хомская, Е. Д. Нейропсихология: учебник / Е. Д. Хомская. — 4-е изд. — Санкт-Петербург: Питер, 2012. — 496 с. — ISBN 5-469-00620-4.
- Щедровицкий, Г. П. Схема мыследеятельности — системно-структурное строение, смысл и содержание / Г. П. Щедровицкий // Избранные труды ; ред.-сост. А. А. Пископпель, Л. П. Щедровицкий. — Москва: Школа культ. политики, 1995. — С. 281-298.
- Щедровицкий, П. Г. Системо-мыследеятельностная методология и психология / П. Г. Щедровицкий // Гуманитарный портал. — URL: https://gtmarket.ru/library/articles/2567 (дата обращения: 27.04.2022).
- Semyanov A. & Verkhratsky A. Astrocytic processes: from tripartite synapses to the active milieu. Trends in Neurosciences, 2021, no. 44 (10), pp. 781-792, doi:10.1016/j.tins.2021.07.006.
- Thill S., Caligiore D., Borghi A. et al. Theories and computational models of affordance and mirror systems: An integrative review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 2013, no. 37 (3), pp. 491-521, doi:10.1016/j.neubiorev.2013.01.012.
- Rizzolatti G., Singaglia C. The functional role of the parieto-frontal mirrorcircuit: interpretations and misinterpretations. Nature Reviews Neuroscience, 2010, no. 11, pp. 264-274.
- Thill S. et al. Theories and computational models of affordance and mirror systems: an integrative review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 2013, vol. 37, no. 3, pp. 491-521.
- Genuth I. All in the mind. Engineering & Technology, 2015, vol. 10, no. 5, pp. 37-39.
- Hamilton A. F., Grafton S. T., Hamilton A. The motor hierarchy: from kinematics to goals and intentions. Sensorimotor foundations of higher cognition, 2007, vol. 22, pp. 381-408.
- lacoboni M., Dapretto M. The mirror neuron system and the consequences of its dysfunction. Nature Reviews Neuroscience, 2006, no. 7, pp. 942-951.
- Kern M. et al. Cortical mirror-system activation during real-life game playing: an intracranial electroencephalography (EEG) study. Conference on Cognitive Computational Neuroscience. 2018. Available at: https://www.researchgate.net/publication/330822837_Cortical_Mirror-System_ Activation_During_Real-Life_Game_Playing_An_Intracranial_Electroencephalography_EEG_Study (дата обращения: 17.05.2022).
- Heyes C., Catmur C. What happened to mirror neurons? Perspectives on Psychological Science, 2022, vol. 17, no. 1, pp. 153-168.