|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ОСОБЕННОСТИ ВНИМАНИЯ У МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОГО ИССЛЕДОВАНИЯВестник Московского университета. Серия 14. Психология. 1999. № 4, стр. 36-48. Внимание принято рассматривать как фактор, обеспечивающий селективность протекания психической деятельности. Клиническими исследованиями показано, что за настройку состояний активности и в частности за избирательность внимания и регуляцию произвольного поведения отвечает блок программирования и контроля действий, расположенный в передних отделах коры больших полушарий [Лурия, 1973]. Становление внимания — сложный, длительный и неоднородный процесс перехода от непроизвольной к произвольной форме через регулирующую функцию речи. К школьному возрасту произвольное внимание должно сложиться в прочный вид произвольного поведения [Выготский, 1983],[Лурия, 1973]. Степень развития произвольного внимания во многом определяет успешность обучения ребенка в школе. Выявление специфики формирования внимания на разных возрастных этапах может способствовать лучшему пониманию проблем ребенка в процессе школьного обучения и организации обучения с учетом имеющихся проблем. Цели данного исследования:
Методика. Использованный в нашей работе компьютерный тест [1] разрабатывался на основе проб на двигательную реакцию, входящих в нейропсихологическую батарею тестов А.Р. Лурии (1969). В клиническом варианте существует несколько проб, различающихся по сложности (на простую двигательную реакцию по предварительной речевой инструкции; на реакцию выбора по речевой инструкции; на реакцию выбора в ситуации конфликта между непосредственным воздействием и условным значением раздражителя), и все они используются для исследования тенденции подчинять действия непосредственному действию раздражителя. Компьютерный вариант этих проб является достаточно тонким инструментом клинического исследования, позволяющим измерять временные параметры ответов и сравнивать выполнение заданий в двух модальностях — зрительной и слуховой (см. [Zimmennan, North, Fimm, 1993]). Выбор этих модальностей обусловлен тем, что процесс обучения ориентирован в первую очередь на восприятие информации через зрение и слух, что требует сформированности соответствующих систем и предполагает их активное развитие в процессе обучения. Методика дает возможность проанализировать возрастные изменения в простой двигательной реакции и в реакциях выбора разной сложности в двух модальностях, а также влияние подсказки в зрительной модальности. Процедура. Испытуемые выполняли восемь заданий в следующем стандартном порядке:
Инструкция: как можно быстрее нажимать на кнопку компьютерной мыши при появлении нужного сигнала и постараться в делать ошибок. Испытуемые: взрослые (30 человек); учащиеся массовой школы (55 детей в возрасте 10 лет и 19 в возрасте 7 лет); 18 учеников коррекционных классов в возрасте 7—8 лет. Группа взрослых являлась контрольной, отражающей уровень выполнения заданий при сформированности функциональных систем и механизмов. Выбор групп детей 7 и 10 лет связан с тем, что эти возрастные этапы существенны в формировании механизмов произвольной регуляции деятельности. Каждый испытуемый проходил тестовую батарею однократно (за 20—25 мин.). В каждом из заданий предъявлялось по 30 стимулов давалось время для ответа от 100 до 2000 мс. Обработка. В эксперименте были возможны четыре типа ответов:
Анализ ложных тревог и пропусков производился в заданиях на реакцию выбора. Результаты обрабатывались по следующим параметрам: время реакции, величина стандартного отклонения, количество ошибок в возрастных группах и в двух группах 7-летних детей с разной успешностью в обучении. Также в трех возрастных группах сравнивались времена реакций в сложных и простых заданиях, выполнение заданий в двух модальностях по мере возрастания сложности, выполнение заданий с наличием или отсутствием предупредительного сигнала в зависимости от сложности, анализировалась зависимость времени реакции от количества ошибок разного типа. Статистическая обработка результатов проводилась методом парных сравнений (ANOVA) с помощью статистического пакета SPSS for Windows. Результаты анализа возрастных изменений внимания у младших школьниковСравнение средних времен реакций (ВР) показало общую положительную динамику (снижение ВР) от младших к более старшим возрастным группам (табл. 1). Однако эти изменения неравномерны и зависят от сложности задания. Различия во временах ПДР оказались высоко значимы как при сравнении групп детей 7 и 10 лет, так и при сравнении 10-летних детей и взрослых. В пробах на выбор между яркими сенсорными сигналами (в обеих модальностях) результаты от 7 к 10 годам значимо улучшаются, в то время как при выполнении заданий на выбор между однократно и двукратно (последовательно) предъявляемыми стимулами улучшение незначимо. В этих пробах значимые изменения происходят позже — в возрастном периоде от 10 лет до взрослого состояния. Анализ стандартного отклонения показал, что с возрастом разброс ответов в целом уменьшается (см. табл. 1). При переходе от 10 лет ко взрослому состоянию изменение стандартного отклонения высоко значимо для всех заданий, в то время как при переходе от 7 к 10 годам значимые различия выявлены лишь в заданиях 3, 4 и 5. Анализ ошибок мы проводили отдельно по ложным тревогам и пропускам (табл. 2), исходя из предположения о разной природе этих ошибок: ложные тревоги связаны с некоторой импульсивностью и неумением затормозить непосредственную реакцию в ситуации ожидания, что характеризует, скорее, несформированность отделов III блока мозга; пропуски могут быть связаны с несформированностью как гностических, так и регуляторных и активирующих систем. Таблица 1
Примечание: * — p <0.05, ** — p <0.01, *** — p <0.001. Результаты показывают общее уменьшение количества ложных тревог как от 7 к 10 годам, так и от 10 лет к взрослому состоянию. При этом между 7 и 10 годами значимо изменяется количество ложных тревог лишь в задании 6 (р = .002). При переходе от 10 лет к взрослому состоянию значимые изменения наблюдаются в заданиях, предполагающих реакцию выбора различной сложности в зрительной модальности (р = .08). При анализе количества пропусков значимые изменения наблюдаются только в задании 6 (р = .06) в двух возрастных периодах. Сравнение ВР в зрительной и слуховой модальностях проводилось методом парных сравнений в соответствующих по сложности заданиях для всей выборки. В заданиях 1 и 2 (ПДР) и в заданиях 6 и 8 (осложненная реакция выбора) время в зрительной модальности больше, чем в слуховой для всех возрастных групп. Сравнение результатов в заданиях 4 и 5 (выбор между яркими сенсорными сигналами) показало, что различия носят неодинаковый характер и не являются значимыми (возможно, они отражают индивидуальные предпочтения испытуемых). Изменения средних ВР в различных по сложности заданиях в разных возрастных группах носят в целом сходный характер. Возрастание ВР по мере усложнения задания более выражено для зрительных стимулов, чем для слуховых, хотя абсолютные ВР уменьшаются с возрастом в обеих модальностях. Таблица 2.
Рассмотрение возрастных групп по отдельности показало, что в 7 лет различия между модальностями не являются значимыми ни при выполнении простой двигательной реакции, ни при выполнении разных вариантов заданий на выбор. В группе детей 10 лет и в группе взрослых различия между простой сенсомоторной реакцией и сложной реакцией выбора в разных модальностях являются высоко значимыми. При исследовании эффекта подсказки (предупреждающего сигнала) сравнивались задания в зрительной модальности: ПДР без подсказки (задание 1) и с подсказкой (задание 3); выбор между яркими сенсорными стимулами без подсказки (задание 4) и с подсказкой (задание 7). Различия в выполнении этих заданий носят противоположный характер, не изменяющийся в зависимости от возраста. Предупреждающий сигнал замедляет простую двигательную реакцию и ускоряет реакцию выбора. При этом оба вида влияния предупреждающего сигнала максимально выражены в младшей возрастной группе и минимально – в группе взрослых. Обсуждение. Итак, в исследовании выявлено общее улучшение выполнения предлагаемого теста от младших к старшим группам испытуемых: существенно сокращается ВР, уменьшается стандартное отклонение, снижается количество ошибок (ложных тревог и пропусков). Улучшение выполнения заданий с возрастом можно связать с созреванием передних отделов коры больших полушарий, что проявляется в усилении функции контроля, благодаря чему обеспечивается более селективная активация мозговых структур и требуется меньше энергетических затрат. Улучшение выполнения разных заданий, отражающих различные аспекты становления внимания, происходит не одновременно. Так, ПДР, требующая запуска двигательных механизмов в ответ на простой сенсорный сигнал, к 7 годам хорошо выполняется, что отражает сформированность соответствующих функциональных систем. Дальнейшее улучшение результатов выполнения данного типа задания в обеих модальностях идет по пути автоматизации и уменьшения задействованных в реакции зон мозга, что ведет к значительному изменению ВР как от 7 к 10 годам, так и после 10 лет. При этом время ПДР лучше в слуховой модальности, чем в зрительной. Изменения стандартного отклонения от 7 к 10 годам говорят о том, что идет постепенная автоматизация навыка и все параметры выполнения задания (в том числе способность длительно удерживать внимание) улучшаются не скачкообразно. При рассмотрении реакции выбора между стимулами, имеющими яркие сенсорные различия, отмечаются в целом сходные результаты: ВР значимо изменяется как до, так и после 10 лет. Рассмотрение стандартного отклонения показывает, что значимые изменения также происходят как от 7 до 10 лет, так и позже. Это отражает как автоматизацию выполнения задания с возрастом, так и улучшение концентрации внимания именно в данном типе задания на возрастном этапе от 7 до 10 лет, что связано с процессом активного созревания функциональных систем, а также с увеличением контролирующей функции лобных отделов. Таким образом, можно говорить, что функциональные системы, ответственные за различение яркого сенсорного сигнала и быструю реакцию на него, активно созревают на возрастном этапе от 7 до 10 лет. Выполнение сложных заданий, требующих ожидания конца предъявления стимула и оттормаживания непосредственной реакции, претерпевает существенные изменения уже после 10 лет, что отражено в изменениях ВР, стандартного отклонения и количества ошибок. При этом существенно лучше выполняются задания в слуховой модальности, что может быть связано с тем, что последовательно предъявляемые стимулы более привычны для переработки в слуховой модальности, чем в зрительной, где переработка информации происходит в основном параллельно. Кроме того, проведенный анализ результатов позволил выявить не зависящий от возраста эффект влияния предупреждающего сигнала (подсказки). Во всех возрастных группах отмечается существенное улучшение выполнения задания без подсказки в ПДР и обратное соотношение при выполнении простой реакции выбора, что дает основание рассматривать ПДР с предупреждающим сигналом как аналог реакции выбора с большим вовлечением механизмов произвольного внимания по сравнению с ПДР без предупреждения. При этом с возрастом и тормозящий и облегчающий эффекты подсказки уменьшаются. Анализ результатов позволил также выявить не зависящие от возраста различия между модальностями. Задания на ПДР выполнятся существенно лучше в слуховой модальности, что соответствует литературным данным [Бойко, 1964]. В заданиях на выбор между яркими сенсорными сигналами различий по модальности нет. Сложная реакция выбора выполняется лучше в слуховой модальности. Возможно, это связано с тем, что эти пробы предъявляют повышенное требование к сукцессивной переработке информации, являющейся основным модусом работы слухового анализатора. Различия в выполнении теста детьми с трудностями и без трудностей обученияСравнение тестовых результатов 7-летних учеников массовой школы и коррекционного класса было проведено в два этапа. На первом этапе выделялись общегрупповые различия по тем же параметрам, что и при анализе возрастной динамики. Различия на уровне статистической достоверности или тенденции к ней обнаружены лишь по двум параметрам: у учеников коррекционного класса больше ложных тревог в реакции выбора в зрительной модальности [F(1,36)=1,36, p=.03], для остальных заданий p > 0.9; у них же больше величина стандартного отклонения, особенно в сложных заданиях. Отсутствие ярких общегрупповых различий при тенденции к возрастанию величины стандартного отклонения может быть связано с неоднородностью детей коррекционного класса. Если учесть свойственную детям вообще и особенно детям с трудностями обучения неравномерность развития компонентов высших психических функций [Ахутина, 1998], можно предположить, что при разделении детей коррекционного класса на подгруппы по их функциональным слабостям можно будет обнаружить более отчетливые различия с нормой. Деление на подгруппы проводилось по трем параметрам:
Подгруппа 1 (5 детей) – преимущественная недостаточность функций I блока мозга. По сравнению с нормой обнаружено:
Подгруппа 2 (8 детей) — недостаточность функций III блока мозга. По сравнению с нормой обнаружено:
Подгруппа 3 (10 детей) — преимущественная недостаточность функций II блока мозга. По сравнению с нормой обнаружено:
Подгруппа 4 (7 детей) — преимущественно левополушарные "трудности". По сравнению с нормой обнаружено:
Подгруппа 5 (11 детей) — преимущественно правополушарные "трудности". По сравнению с нормой обнаружено:
Обсуждение. Сравнение двух групп 7-летних детей с разной успешностью обучения выявляет в целом большее количество ложных тревог у учеников коррекционного класса. Подобная импульсивность может быть объяснена недоразвитием процессов избирательного торможения, являющихся функцией структур III мозгового блока [Лурия, 1973]. Это различие отчетливо выражено в наиболее простых реакциях выбора, тогда как в заданиях на более сложный выбор эти различия меньше или вообще отсутствуют. Эти данные можно расценить как свидетельство опережающего формирования процессов простого выбора (между отчетливо различающимися стимулами), оказывающихся более сформированными у успевающих детей. При сравнении групповых результатов заметна также большая изменчивость скорости реакции у учеников коррекционного класса при отсутствии межгрупповых отличий по ВР. Такой результат можно приписать большей вариативности структуры функциональной системы, обеспечивающей выполнение каждого задания, от пробы к пробе в группе учеников коррекционного класса по сравнению с нормой. Вариативность выражается в чередовании «расширенного» и «суженного» вариантов структуры функциональной системы. Расширение функциональной системы означает вовлечение избыточного количества мозговых областей для обеспечения деятельности [Фарбер, 1978]. Сужение функциональной системы приводит к сокращению ВР и увеличению количества ложных тревог. Это подтверждается и полученными данными об уменьшении ВР в ответах по типу «ложная тревога». Подобная вариативность возникает, по-видимому, благодаря недостаточной сформированности взаимодействия I и III блоков мозга. Разделение группы учеников коррекционного класса на подгруппы по преимущественной дисфункции компонентов ВПФ позволило выявить более разнообразные и глубокие отличия этих подгрупп от нормативной группы. Подгруппа детей с выраженной дисфункцией I блока мозга демонстрирует наиболее выраженные различия при сравнении с нормативной группой, по-видимому, потому что данные структуры в нормативной группе являются в значительной мере сформированными. Дисфункция I блока мозга при выполнении данной батареи заданий выражается в недостаточности уровня базальной активации мозговых структур (уменьшение скорости ПДР и увеличение количества пропусков реакции на целевой стимул). Ухудшение выполнения заданий в обеих модальностях согласуется с данными о модально-неспецифических нарушениях при заинтересованности стволовых структур. Несформированность процессов избирательного торможения (ложные тревоги) и нестабильность деятельности (большая величина стандартного отклонения), по-видимому, связана с вторичным влиянием дисфункции I блока мозга на работу лобных отделов. Подгруппа детей с недостаточностью функций III блока мозга, как и следовало ожидать, отличается от нормы увеличением количества ложных тревог и пропусков. Тот факт, что функции III блока мозга находятся еще в процессе созревания у детей 7—8 лет, хорошо объясняет полученные данные о значимости различий в выполнении только простых реакций выбора — более сложные реакции выбора задействуют те процессы, которые еще формируются у детей обеих групп. В подгруппе с недостаточностью функций II блока мозга обнаружено меньшее количество отличий от нормы, чем в подгруппе с дисфункцией III блока мозга. Такая картина согласуется с представлениями о роли передних отделов мозга в формировании произвольного внимания. Сравнение первой подгруппы с нормой демонстрирует картину, аналогичную сравнению групп в целом. Увеличение импульсивности у учеников коррекционного класса, значимо проявляющееся для зрительной модальности, может свидетельствовать о наличии у них гностических трудностей. При сравнении с нормативной группой подгрупп детей с преимущественно лево- или правополушарными трудностями различия наблюдаются по сходным параметрам (импульсивность, нестабильность выполнения заданий), однако у детей с правополушарной дисфункцией эти различия наблюдаются во всех без исключения заданиях, а не в отдельных, как у детей с левополушарной дисфункцией. Этот результат может быть отнесен за счет более раннего онтогенетического формирования правополушарных структур по сравнению с левополушарными [Симерницкая, 1985] [Семенович и др., 1998], дисфункция более сформированных структур заметнее чем менее сформированных. В соответствии с данными ЭЭГ-исследований [Мачинская, Дубровинская, 1996] [Фарбер, 1978] о полушарной специфичности обработки разномодальной информации, в нашем эксперименте подгруппа детей с преимущественно правополушарной дисфункцией обнаруживает худшее выполнение заданий, подаваемых в зрительной модальности, а подгруппа с преимущественно левополушарной недостаточностью — заданий в слуховой модальности. При этом данная подгруппа может демонстрировать в зрительной модальности даже лучшие результаты, чем в норме (уменьшение времени простой реакции выбора в зрительной модальности), что согласуется с пред ставлениями о реципрокном взаимодействии обоих полушарий [Балонов, Деглин, 1976]. Итак, исследование внимания младших школьников с помощьк компьютерной методики обнаружило отчетливую динамику выполнения заданий. Полученные данные говорят о постепенном развитии произвольного внимания и возможности контроля своих действий. К аналогичным выводам пришли исследователи, изучавшие становление функций программирования и контроля (executive functions) у детей б—12 лет: выполнение заданий зависело от характера проб и возраста детей, что было расценено как свидетельство поэтапности формирования произвольного контроля действий [Passler, Isaac, Hynd, 1985], [Becker, Isaac, Hynd, 1987], [Weyandt, Willis, 1994]. Обнаруженная динамика становления произвольного внимания получает свое непротиворечивое объяснение в свете данных о созревании физиологических механизмов внимания, полученных с помощью ЭЭГ-исследований [Мачинская, Дубровинская, 1996] [Фарбер и др., 1998]. Выводы
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||