Динамика формирования психофизических шкал у школьников
В последнее время в психологии и психофизиологии среди методов исследования нашли широкое применение методы психофизического (субъективного) шкалирования. Эти методы (интервальные, методы группировки, оценки, кроссмодального подбора и т.п.) дают информацию о количественной связи между физическими параметрами сенсорных раздражителей и соответствующими им субъективными (психическими) величинами (ощущением и восприятием). Ввиду невозможности непосредственного измерения психических величин, ряд методов психофизического шкалирования предусматривает использование численной шкалы для их внешнего выражения. Например, метод оценки величины, который использовался в настоящей работе, состоит в непосредственной численной оценке определенного параметра стимула (длины, веса, размера и т.п.). Оценка может даваться испытуемым как в абсолютным единицах, например сантиметрах, миллиметрах, так и в относительных единицах (при условии предъявления некоторого стандарта). Многочисленными исследованиями было установлено, что между физической величиной стимула S и ее субъективной (численной) оценкой R существует степенная (или двойная логарифмическая) связь типа:
R=kS n,
где k — константа, п — показатель степени, принимающий значения от 0,33 до 3,5 для стимулов разных сенсорных модальностей [17]. Степенная психофизическая функция, иначе называемая функцией (законом) Стивенса, определяет, что при восприятии некоторой совокупности сенсорных стимулов субъект оценивает не абсолютные значения одиночных сигналов и не разницу между ними, а величину отношения между стимулами, трансформирующуюся в субъективном восприятии в величину отношения между ощущениями:
log(Ri/Rj)=n log(Si/Sj)+log k,
где Ri и Rj — субъективные оценки сравниваемых стимулов Si и Sj,, n — экспонента функции Стивенса. Но это положение характерно преимущественно для взрослых испытуемых. Дети в данных условиях могут оценивать и абсолютные значения одиночных сигналов и разницу между ними. В последнем случае между физической величиной стимула и его
109
субъективной оценкой наблюдается логарифмическая зависимость (закон Фехнера)[15]
R=k log S.
На ранних этапах онтогенеза у детей в сознании формируется вначале перцептуальное, а затем концептуальное пространство и время, отражающее соответственно чувственную и рациональную ступени познания. Концептуальное пространство и время, представляющие собой систему понятий и символов, отражающих те или иные свойства пространства и времени, формируют определенным образом упорядоченные субъективные шкалы. Последние можно охарактеризовать как систему отношений между субъективными величинами, отражающими в сознании человека отношения между объектами и явлениями реального мира. Психофизический метод позволяет на основе интроспекции и объективного выражения собственных ощущений выявить особенности структуры и организации субъективных шкал пространства и времени и проследить процесс их формирования в ходе онтогенеза.
Несмотря на большое число работ, посвященных психофизическому шкалированию, незаслуженно мало внимания уделяется исследованию закономерностей шкалирования в возрастном аспекте. Имеющиеся к настоящему времени экспериментальные данные позволяют сделать вывод, что у детей при восприятии совокупности сенсорных стимулов к 5 — 7 годам формируются порядковые шкалы, затем происходит переход к интервальным шкалам (7 — 10 лет) и далее — к шкалам отношений [6], [7]. В работах обследовались преимущественно выборочные возрастные группы детей, что ограничивало возможность проследить особенности изменения параметров шкалирования с возрастом в полном объеме. В настоящей работе поставлена задача — на основе экспериментов во всех возрастных группах проследить динамику формирования психофизических шкал у детей школьного возраста, начиная с 7 лет. Результаты этих исследований представляют определенный интерес для возрастной физиологии, психологии развития, педагогики и др. Это связано с тем, что формирование данных шкал так же, как и динамика изменения параметров психофизических функций с возрастом, находится в тесной зависимости от особенностей развития школьников. Под развитием подразумеваются две взаимосвязанные категории явлений: 1) собственно биологическое, органическое созревание мозга; 2) психическое (в частности, умственное) развитие.
Параметры функции психофизического шкалирования глубоко чувствительны к изменению психофизиологического состояния испытуемых. Об этом говорят результаты многих исследований, например, показана зависимость величины данных параметров от типа нервной системы испытуемых [12], от их половых различий [13], от возраста детей [б]. Показано, что у олигофренов параметры функции шкалирования отличны от таковых у здоровых детей [9]. В работе [2] доказывается, что количественные показатели, отражающие психофизиологические особенности приема и переработки сенсорной информации позволяют оценить степень умственной отсталости детей с задержкой психического развития и степень коррекционных мероприятий. Аналогичные выводы приводятся в работе [10], в которой показано, что существует достоверное различие результатов шкалирования больных неврозами и здоровых людей. После выздоровления испытуемых параметры функции
110
шкалирования выходят на уровень здоровых людей. В работе использовались два вида раздражителей — слуховые и зрительные, следовательно, закономерные изменения параметров шкалирования обоих видов раздражителей отражают нейродинамические особенности не отдельного анализатора, а всего мозга как системы. Возможность успешного применения психофизических методов для изучения ряда психических заболеваний доказана во многих исследованиях ([1], [3], [5]). Классические методы психиатрии позволяют обычно лишь констатировать наличие качественных нарушений психических функций, но не дают возможность получить их количественные характеристики. Аналогичное положение наблюдается в возрастной психологии и педагогике, где обычные методы в сочетании с практическим опытом позволяют давать лишь качественные характеристики тому или иному возрастному периоду, констатировать наличие переходного состояния и т.п., при этом глубина процессов и их длительность определяются довольно приблизительно.
Как известно, проникновение одной науки в другую дает плодотворный результат для обеих наук. Если психофизические методы исследования найдут широкое применение в возрастной психологии и педагогике, то, как и для психиатрии, они помогут открыть новые и уточнить в количественном отношении уже имеющиеся факты.
МЕТОДИКА
Опыты по психофизическому шкалированию проводились среди учащихся средней общеобразовательной школы в одном из сел Республики Башкортостан (школа русская) во второй половине учебного года. В опытах участвовало десять возрастных групп с 7 до 16 лет, по 15 человек в каждой группе, всего в опытах участвовало 150 человек обоего пола, приблизительно в равных численных соотношениях. Испытуемым предлагалось оценить длину предъявляемого им стимула в метрических единицах (см, мм). Тестовые стимулы предъявлялись по одному разу в случайном порядке. Инструкция давалась в устной форме с учетом возрасте испытуемого, причем экспериментатор добивался правильного ее понимания каждым испытуемым. Опыты проводились на стимулах двух сенсорных модальностей — зрительной и кинестетической. Условия стимуляции и параметры предъявляемых стимулов представлены в таблице.
Таблица
Сенсорная модальность
Условие стимуляции
Параметр
Стимул
1
2
3
4
5
6
7
Длина линий (кинестическая оценка)
Деревянные палочки толщиной 5-х5 мм
L1, см
0,6
1,0
1,6
2,5
4,0
6,3
10,0
lgL1
0,2
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Длина линий (визуальная оценка)
Черные линии толщиной 5 мм в горизонтальном положении на белых картах
L2, см
LgL2
0,6
0,2
1,0
0,0
1,6
0,2
2,5
0,4
4,0
0,6
6,3
0,8
10,0
1,0
111
Субъективные оценки переводились в десятичные логарифмы. Методом наименьших квадратов с линейным уравнением регрессии в логарифмических координатах вычислялся показатель степени функции Стивенса для каждого испытуемого в отдельности по обеим модальностям. Вычислялась величина ошибки регрессии в полулогарифмических и двойных логарифмических координатах. Параметры усреднялись по каждой возрастной группе. Строились зависимости параметров шкалирования от возраста испытуемых, проводился анализ данных зависимостей.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На рис. 1 представлены кривые изменения величины показателя степени функции Стивенса с возрастом для исследуемых модальностей. Справа на графике (обозначены «В » по оси абсцисс) приведены значения величины экспоненты для взрослых испытуемых (данные С.С. Стивенса [17]). На рис. 2 представлены кривые изменения величины ошибки регрессии степенной функции с возрастом. (Следует оговориться относительно возраста испытуемых. Цифры на оси абсцисс отражают число полных лет, исполнившихся школьникам на момент исследования, при этом большинству учащихся остается 2 — 3 месяца до следующего дня рождения.) Обращает на себя внимание параллельность обеих кривых на каждом из графиков. Это говорит о том, что они являются отражением развития не отдельных анализаторов (или не только их), а всего мозга как системы (тем более что высшие нервные структуры, ответственные за восприятие и переработку сенсорной информации, являются общими для всех органов чувств [14]). Закономерность изменения обоих параметров шкалирования с возрастом такова, что более высокий уровень (более низкий) достигается после прохождения максимума. Сопоставляя оба графика, можно видеть, что параметры шкалирования в своем изменении с возрастом (следовательно, и формирование психофизических шкал за данный отрезок времени)
Рис. I. Зависимость величины показателя степени функции Стивенса от возраста
Рис. 2. Зависимость ошибки регрессии степенной функции от возраста; обозначения те же
112
проходят три этапа, каждый длительностью три года. Экспонента функции Стивенса в первый год каждого этапа повышается, затем происходит понижение в течение двух лет, при этом имеет общую тенденцию к повышению. Величина ошибки регрессии первые два года повышается или незначительно понижается, затем происходит резкое понижение за год, при этом общая тенденция — значительное понижение с возрастом. Особенно значительное понижение происходит к 11 годам, что означает повышение точности оценок в этом возрасте на более значительную величину, а также уменьшение разброса данных.
Относительно перехода к шкалам отношений можно сказать, что он происходит в основном между 11 и 12 годами, так как величина ошибки регрессии логарифмической функции (рис. 3) начинает повышаться только после 11 лет, причем довольно значительно, и в 12 лет это повышение заканчивается. Есть основание предположить, что данный переход осуществляется в две стадии: с 12 лет величина ошибки регрессии логарифмической функции начинает преимущественно понижаться (а степенной функции — повышаться), свидетельствуя о том, что происходит опять тяготение к интервальным шкалам. Затем с 14 до 16 лет происходит значительное повышение величины ошибки регрессии логарифмической функции, в то время как степенной — на много меньшее повышение, что означает второй переход (очевидно, завершающий) к шкалам отношений.
Что касается формирования интервальных шкал, то можно заключить, что оно начинается с 8 лет и завершается к 11 годам, так как ошибка регрессии логарифмической функции понижается именно в этих пределах.
Рис. 3. Зависимость ошибки регрессии логарифмической функции от возраста; обозначения те же
Таким образом, в рамках школьного периода первый этап формирования психофизических шкал у детей продолжается до 10 с лишним лет (младший школьный возраст), в течение которого происходит переход к интервальным шкалам. Второй этап включает период с 11 до 13 с лишним лет (подростковый возраст) — происходит первая и основная стадия перехода к шкалам отношений. Третий этап протекает с 14 лет и далее (старший школьный возраст, или ранняя юность), представляя собой вторую стадию перехода к шкалам отношений, которая продолжается за рамками данного возрастного периода.
Особенности развития детей, несомненно, должны отражаться на характере изменения психофизических параметров с возрастом. Основательность подобной точки зрения рассматривалась выше с позиции анализа результатов других исследований.
К этому следует добавить, что изменение психофизических параметров с возрастом находится в тесной связи с развитием не только собственно
113
сенсорных структур, но и функциональных систем мозга, обеспечивающих процессы анализа, синтеза и принятия решения, а также с развитием памяти. Кроме того, переход в 12 лет к шкалам отношений требует определенного уровня развития абстрактного мышления. Но согласно концепции Ж. Пиаже именно с этого возраста и начинает созревать способность абстрагировать мыслительные операции от объектов, над которыми эти операции производятся (цит. по [4]). Далее, в работе [8] автор приходит к выводу, что именно в этом возрасте у подростков становится преобладающим процесс интегративной оценки стимулов. Но, с другой стороны, степенной закон, соответствующий шкале отношений, как раз и предполагает интегративную оценку сенсорных стимулов (в то время как логарифмическая зависимость — дифференцированную) [11]. В работе [16] испытуемые в возрасте от 5 до 30 лет оценивали расстояние до объекта аддитивным методом, при этом ошибка переоценки, уменьшающаяся с возрастом, с 12 лет стабилизируется примерно на одном уровне. Очевидно, развитие в данном возрасте выходит на качественно новый уровень, что подтверждается и тем, что ошибка регрессии обеих функций (и к тому же по обеим модальностям) резко уменьшается незадолго перед этим (см. рис. 2 и 3).
Как известно, развитие центральной нервной системы имеет стадиальный характер, что оказывает значительное влияние (хоть и не единственное) на психическое развитие и на развитие ребенка в целом. Так же стадиально изменяются с возрастом параметры психофизического шкалирования, характеризуя при этом в определенных отношениях как качественные, так и количественные особенности данного развития. Экспонента функции Стивенса с возрастом стадиально повышается, а ошибка регрессии этой функции понижается, причем в соответствии с точно такими же (по времени протекания) стадиями, как и экспонента. Почти то же самое можно сказать и про ошибку регрессии логарифмической функции. При этом в остальном все три параметра ведут себя независимо друг от друга.
Ранее упоминалось, что у олигофренов параметры психофизического шкалирования довольно значительно отличаются от таковых у нормальных детей. Олигофрения представляет собой состояние, характерной особенностью которого является отставание в развитии структур головного мозга и их функций. Следовательно, если наши рассуждения верны, то у олигофренов показатель степени функции Стивенса должен быть ниже, а ошибка регрессии этой функции — выше, чем у нормальных детей. Это предположение полностью подтверждается результатами, полученными в работе [9]. Следует добавить, что если сравнить эти два параметра у хорошо успевающих учащихся и плохо успевающих, то оказывается, что у первых показатель степени выше, а ошибка регрессии ниже, чем у вторых, т.е. обратное соотношение. И это также согласуется с нашими выводами, так как хорошо успевающие школьники, как правило, по уровню развития стоят выше, чем плохо успевающие.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данная работа является начальным этапом в исследовании возрастных закономерностей психофизического шкалирования. Полученные результаты необходимо уточнить на более значительной выборке, несмотря на
114
то, что они согласуются с результатами других работ. Но главная задача состоит не в этом — необходимо определить возрастные особенности шкалирования с точки зрения дифференциального подхода. Полученные графики представляют собой результат усреднения данных, вычисленных на основе исследования многих испытуемых, и могут отражать особенности шкалирования в суммированном виде. Поэтому, представляется необходимым выяснить возрастную динамику изменения параметров психофизического шкалирования отдельно у мальчиков и девочек, у детей с различным типом нервной системы, у хорошо успевающих школьников и плохо успевающих. Кроме того, существуют еще акселераты и ретарданты, сельские дети и городские, представители 80-х и 90-х гг. и т.п. Даже в пределах одной группы детей, сходных по всем указанным признакам, могут существовать определенные различия, которые невозможно выявить методом поперечных срезов. В связи с этим представляется важным проведение лонгитюдных исследований, которые позволят в полной мере получить информацию об особенностях развития каждого ребенка.
Источник: hr-portal.ru
