108
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, кросс-модального 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
коррек-ционных 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.
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.
Сенсорная
модальность |
Условие
стимуляции |
Параметр |
Стимул |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|||
Длина
линий (кинестическая оценка) |
Деревянные
палочки толщиной 5х5 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 |
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.
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
сенсорно-перцептивного 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