根據《中國青少年注意力調查報告》發布會上,與會專家明確指出,注意力長期不集中,不是暫時性問題,對青少年的發展有著舉足輕重的作用。注意力不集中導致的最直接的影響就是學習效率低下,嚴重影響考試成績。因此,如何使青少年注意力集中成為了研究者關注的焦點。
生物反饋訓練是以硬件為基礎,采集腦電信號,在軟件系統平臺上進行訓練。目前,該類型的訓練系統有很多,但是大部分沒有考慮到訓練者個體差異性,從而無法進行針對性的進行訓練,即便是有個別考慮,也沒有明確從哪些方面研究更為合理,這也是未來注意力訓練的發展方向。西南科技大學在此方面進行了嘗試,并取得了良好的效果。
如上圖所示,腦電波圖中EEG 頻率一般在0.5~30 Hz 之間,人的大腦活動主要產生四 種腦電波,分別是Alpha、 Beta、 Theta、 Gamma 波,在不同的意識活動狀態下, 大腦會出現不同的腦電波變化現象。
西南科技大學的研究,基于正常學生,采用便攜式的腦電采集設備,在正常環境下開展注意力干預的不同方法的對比研究,從而探索不同被試在進行相同訓練的情況下是否在相同的結果,進而選擇更合適的被試群體。在探索出合適的被試群體后,探索從注意力四個品質方面對注意力進行個性化訓練,進而改善被試的專注能力,以更有效地提高學習效率。
在該研究設計的訓練系統中,包括了兩種訓練方式:鮮花訓練和音樂訓練。其中,鮮花訓練主要是通過捕獲用戶的注意力來控制鮮花的張開或閉合,注意力的值超過預設閾值越多,鮮花就會張開得越厲害,反之若注意力的值小于預設的閾值,鮮花不會有任何反應,在此項中,用戶可以設定希望測試的時間和測試時使用的閾值。音樂控制主要是通過用戶的注意力值來控制音樂聲音的打開或關閉,當用戶的注意力的值超過預設的閾值時,音樂的聲音將會打開,否則,閉合,在這項中,用戶可以選擇將要播放的音樂(從系統預定的音樂中進行選擇),還可以設置需要訓練的時間長度及測試時希望使用的閾值。
為了驗證該系統的效果,研究團隊選取了10-12歲的學生,進行了對比實驗。
首先,由父母填寫 Conners 父母用量表(簡化版),學生本人填寫中國兒童注意力水平測評量表,綜合選擇注意力較低的學生進行實驗。接下來對被試者的腦電初始值進行測定,并運用注意力測驗量表,測量被試注意的分配、廣度、穩定性和轉移等方面品質,區分出注意力品質各個低下的學生。最后,進行三個階段的訓練,每個階段針對不同注意力品質缺陷進行強化訓練。訓練結束后再次進行測評,并在三個月后進行追蹤隨訪。
實驗結束后一個月的追蹤研究發現,實驗組被試的注意力品質得到了進一步鞏固和提升。父母填寫的 Conners 父母用量表(簡化版)顯示,“稍有”情況占比從 22%上升至 82%,“相當多”從 62%下降至 10%,“很多”從 15%下降至 4%,“無”從 1%上升至 4%。學生填寫的中國兒童注意力水平測評量表顯示,35-45 分的學生占比從 10%上升至 35%,25-34 分的學生占比從 24%上升至 62%,15-24 分的學生占比從 66%下降至 3%。
實驗研究表明,經過三個階段的個性化注意力品質訓練,學生的注意力品質得到了顯著提高,且訓練效果在不同階段呈現遞進趨勢。隨著訓練的深入,被試者的注意力品質逐漸改善,說明訓練方案具有一定的科學性和有效性。但在訓練過程中,部分學生因自身原因(如不能按要求完成任務)或外部因素(如訓練時間安排不合理導致缺席)影響了訓練效果。
為了進一步優化個性化注意力品質訓練方案,提高訓練效果,下面幾點是設計此類系統需要注意的:
訓練內容的細化與分級:根據不同年齡段學生的認知發展水平和注意力特點,對訓練內容進行了更細致的分級。例如,對于低年級學生,增加了更多的游戲化、趣味性訓練項目,如注意力集中小游戲、圖形匹配訓練等;對于高年級學生,引入了一些更具挑戰性的任務,結合邏輯推理、快速的信息加工訓練等。這種分級訓練方式能夠更好地適應不同學生的認知能力和興趣需求,提高他們的參與度和訓練效果。
訓練時間的靈活調整:考慮到學生的個體差異和學習負擔,對訓練時間進行了靈活調整。除了常規的訓練外,還根據學生的實際情況安排了一些補充訓練,如在學生完成作業后或周末進行額外的訓練。同時,每次訓練的時間也根據學生的注意力耐受程度進行了適當調整,避免因訓練時間過長導致學生疲勞和注意力下降。
家庭輔助的重要性:強調家庭支持在注意力訓練中的重要性。通過向家長介紹注意力訓練的意義、方法和注意事項,提高家長對子女注意力問題的關注度和重視程度;鼓勵家長在家中與孩子一起進行注意力訓練活動,營造良好的家庭學習氛圍,及時表揚和鼓勵孩子的注意力集中行為等。通過家庭支持,構建一個全方位的注意力訓練支持系統,為學生提供更多的訓練資源和幫助。
綜上所述,基于腦電的注意力個性化訓練具有重要的應用價值。隨著技術的不斷進步和研究的深入,相信這一領域將為提高人類注意力水平、促進個體發展做出更大的貢獻。
參考資料張曉妍.基于腦電的注意力個性化訓練研究[D].西南科技大學
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