Динамика формирования психофизических шкал у школьников

И. В. АУГЕНБЕРГ

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.

1. Бардин К.В. и соавт. Особенности регуляции сенсорноперцептивного процесса при некоторых психических расстройствах // Психофизика сенсорных систем / Под ред. Б.Ф. Ломова, Ю.М. Забродина. М., 1979. С.153 - 187.

2. Власова Т.Д., Лубовский В.И., Ципина Н.А. Дети с задержкой психического развития. М., 1984.

3. Забродин Ю.М., Фришман Е.З. Индивидуальные особенности сенсорной чувствительности в норме и патологии // Психофизические исследования / Под ред. Б.Ф. Ломова, Ю.М. Забродина. М., 1977. С. 246 - 263.

4. Кон И.С. Психология раней юности. М., 1987.

5. Корж Н.Н., Забродин Ю.М. Модель патологического состояния сенсорной системы // Журн. невропатологии и психиатрии. 1975. Т.75. С. 1660 - 1665.

6. Лупандин В.И. и соавт. Визуальная и кинестетическая оценка сенсорных стимулов детьми разного возраста // Вопр. психол. 1988. № 6. С.126 - 130.

7. Лупандин В.И., Сурнина О.Е. Субъективные шкалы пространства и времени // Проблемы восприятия. Свердловск, 1991.

8. Миллер В.Д. Инвариантность и вариативность в восприятии (возрастной аспект) // Проблемы восприятия. Свердловск, 1991. С. 115 - 127.

9. Миллер В.Д., Ковтун Л.И. Опыт психофизического исследования механизмов сенсорного восприятия и сравнительном патопсихологическом аспекте // Проблемы восприятия. Свердловск,1995. С. 135 - 146.

10. Миллер В.Д. Особенности психофизического шкалирования у больных неврозами // Вопросы сенсорного восприятия. Свердловск, 1987. С.92 - 102.

11. Рыбин И.А. Теоретические вопросы сенсорного восприятия // Вопросы сенсорного восприятия. Свердловск, 1982. С. 3 - 17.

12. Сергеева А.Н.. Самарин С.А. Психофизические исследования проприоцептивной чувствительности и особенности свойств нервной системы // Вопросы сенсорного восприятия. Свердловск, 1987. С. 71 - 77.

13. Шадрин А.И. Дифференциальный подход в психофизических исследованиях зрительного восприятия детей // Проблемы восприятия. Свердловск, 1991. С. 153 - 157.

14. Bekesy G. von. Similarites of inhibition in the different sense organs // Amer. Psychol. 1969. V. 24. N 8. August. Р. 707 - 719.

15. Fecher G.T. Elements of psychophysics. N.Y., 1966.

16. Harway N.I. Judgement of distance in children and adults // J. Exp. Psychol. 1963. V. 65. N 4. Р.385 - 390.

17. Stevens S.S. Psychophysics. N.Y.: John Wiley & Sons, 1975.

Поступила в редакцию 10.V 1995 г.

источник неизвестен

Рубрика: 
Ключевые слова: 
+1
0
-1