Χρονικές και φασματικές σφραγίδες της έκπληξης και της προσοχής σε εκπαιδευτικά περιβάλλοντα επαυξημένης πραγματικότητας: Μια εγκεφαλογραφική μελέτη
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Ζαβέρδας, Βασίλειος
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Η παρούσα μελέτη ευθυγραμμίζεται με το ευρύτερο όραμα της εκπαιδευτικής νευροεπιστήμης. Εξετάζει τη συμβολή της επαυξημένης πραγματικότητας στην εκπαιδευτική διαδικασία, με έμφαση στη γνωστική επεξεργασία, μέσα από τη χρήση νευροφυσιολογικών μεθόδων. Πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα με μαθητές, στα οποία καταγράφηκαν ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα κατά την αλληλεπίδραση τους με εφαρμογές επαυξημένης πραγματικότητας, προκειμένου να μελετηθούν οι γνωστικοί μηχανισμοί που ενεργοποιούνται. Στο πρώτο πείραμα, ένα φυσικό φαινόμενο παραβίαζε τους αναμενόμενους νόμους της φυσικής, προκαλώντας γνωστική σύγκρουση. Αναλύθηκαν προκλητά δυναμικά όπως τα C1, P200 και P300 για την αποτύπωση της πορείας της επεξεργασίας του ερεθίσματος. Τα ευρήματα επιβεβαίωσαν την ενεργό συμμετοχή των μαθητών και την ύπαρξη συγκεκριμένων χρονικών και χωρικών χαρακτηριστικών στα εγκεφαλογραφήματα που σχετίζονται με προσοχή και λήψη απόφασης. Στο δεύτερο πείραμα, οι μαθητές εκτελούσαν νοητικά μαθηματικά καθήκοντα με και χωρίς την παρουσία περισπασμών σε περιβάλλον επαυξημένης πραγματικότητας. Μέσω φασματικής ανάλυσης του εγκεφαλογραφήματος, καταγράφηκαν μεταβολές στις ζώνες συχνοτήτων (άλφα, βήτα, θήτα, δέλτα, γάμα), οι οποίες ανέδειξαν τη δυναμική προσαρμογή του εγκεφάλου απέναντι στους περισπασμούς, επιβεβαιώνοντας αυξημένη γνωστική προσπάθεια και συγκέντρωση μέσω της μεταβολής της ισχύος στις αντίστοιχες ζώνες συχνοτήτων, αναδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του εγκεφάλου στη διαχείριση μεταβαλλόμενων συνθηκών. Η μελέτη προσφέρει μια εναλλακτική προσέγγιση αξιολόγησης μαθησιακών εμπειριών, αποφεύγοντας την αποκλειστική χρήση ερωτηματολογίων και συνεντεύξεων εστιάζοντας σε άμεσες, αντικειμενικές μετρήσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Η έννοια της παρουσίας — η αίσθηση ότι ο μαθητής "βρίσκεται" μέσα στο επαυξημένο περιβάλλον — ενσωματώνεται στη μελέτη τόσο θεωρητικά όσο και εμπειρικά, αναδεικνύοντας ότι η επαυξημένη πραγματικότητα μπορεί να ενισχύσει τη μαθησιακή απόδοση όχι μόνο μέσω αισθητηριακής εμβύθισης, αλλά και μέσα από μετρήσιμες νευρωνικές διεργασίες. Επιπλέον έγινε κατασκευή ειδικής συσκευής συγχρονισμού που επιτρέπει την ακριβή χρονική αντιστοίχιση των ερεθισμάτων με τα EEG σήματα, ενισχύοντας τη μεθοδολογική εγκυρότητα της έρευνας.
This study aligns with the broader vision of educational neuroscience by contributing empirical insights that can inform the design of adaptive, evidence-based educational technologies. Explores the contribution of augmented reality to the educational process, with emphasis on cognitive engagement and the sense of presence, using neurophysiological methods. Two experiments were conducted with students, during which electroencephalograms were recorded while they interacted with augmented reality applications, aiming to investigate the cognitive mechanisms involved. In the first experiment, a physical phenomenon violated expected laws of physics, causing cognitive conflict, and event-related potentials such as C1, N100, P200, and P300 were analysed to capture the processing timeline of the stimulus. The findings confirmed active engagement of the students and the presence of specific temporal and spatial characteristics in the electroencephalogram’s signals related to attention and decision-making. In the second experiment, students performed mental math tasks with and without the presence of distractors in an augmented reality environment. Through spectral analysis of the electroencephalograms, changes were detected in frequency bands (alpha, beta, theta, delta, gamma), highlighting the brain’s dynamic adaptation to distractions and confirming increased cognitive effort and concentration through power modulation in the respective frequency bands, demonstrating the brain's effectiveness in handling changing conditions. The study offers an alternative approach to evaluating learning experiences by avoiding the exclusive use of questionnaires and interviews, focusing instead on direct, objective measurements of brain activity. The concept of presence — the sense that the student "is" inside the environment — is integrated both theoretically and empirically, showing that augmented reality can enhance learning performance not only through sensory immersion but also through measurable neural processes. A longitudinal review of presence-related literature using electroencephalograms is included. Moreover, as part of the research, the construction of a dedicated synchronization device enables precise temporal alignment of stimuli with EEG signals, enhancing the methodological validity of the research.
This study aligns with the broader vision of educational neuroscience by contributing empirical insights that can inform the design of adaptive, evidence-based educational technologies. Explores the contribution of augmented reality to the educational process, with emphasis on cognitive engagement and the sense of presence, using neurophysiological methods. Two experiments were conducted with students, during which electroencephalograms were recorded while they interacted with augmented reality applications, aiming to investigate the cognitive mechanisms involved. In the first experiment, a physical phenomenon violated expected laws of physics, causing cognitive conflict, and event-related potentials such as C1, N100, P200, and P300 were analysed to capture the processing timeline of the stimulus. The findings confirmed active engagement of the students and the presence of specific temporal and spatial characteristics in the electroencephalogram’s signals related to attention and decision-making. In the second experiment, students performed mental math tasks with and without the presence of distractors in an augmented reality environment. Through spectral analysis of the electroencephalograms, changes were detected in frequency bands (alpha, beta, theta, delta, gamma), highlighting the brain’s dynamic adaptation to distractions and confirming increased cognitive effort and concentration through power modulation in the respective frequency bands, demonstrating the brain's effectiveness in handling changing conditions. The study offers an alternative approach to evaluating learning experiences by avoiding the exclusive use of questionnaires and interviews, focusing instead on direct, objective measurements of brain activity. The concept of presence — the sense that the student "is" inside the environment — is integrated both theoretically and empirically, showing that augmented reality can enhance learning performance not only through sensory immersion but also through measurable neural processes. A longitudinal review of presence-related literature using electroencephalograms is included. Moreover, as part of the research, the construction of a dedicated synchronization device enables precise temporal alignment of stimuli with EEG signals, enhancing the methodological validity of the research.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Παρουσία, Presence, Επαυξημένη πραγματικότητα, Προκλητά δυναμικά, Augmented reality, Event-related potentials
Θεματική κατηγορία
Εκπαίδευση
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής. Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Όνομα επιβλέποντος
Μικρόπουλος, Αναστάσιος
Εξεταστική επιτροπή
Μικρόπουλος, Αναστάσιος
Κώτσης, Κωνσταντίνος
Χαλκή, Παναγιώτα
Κώτσης, Κωνσταντίνος
Χαλκή, Παναγιώτα
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Αγωγής.Παιδαγωγικό τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
167 σ.
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States