Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Информационная работоспособность в структуре сенсомоторного интеллекта 11
1.1. Представления о структуре сенсомоторного интеллекта в психологии 11
1.2. Понятие информационной работоспособности 28
1.3. Сенсомоторная обучаемость и особенности ее изучения 38
Глава 2. Диагностика и развитие информационной работоспособности 45
2.1. Методика диагностики информационной работоспособности 45
2.2. Качественная характеристика показателей информационной работоспособности (проверка надежности методики определения информационной работоспособности) 56
2.3. Динамика показателей информационной работоспособности 62
Глава 3. Развитие сенсомоторного интеллекта и обучаемость 81
3.1. Становление информационной работоспособности 81
3.2. Сенсомоторная обучаемость как проявление интеллекта на сенсомоторном уровне 98
3.3. Взаимосвязь психофизиологических показателей интеллекта и успешности школьного обучения 110
Заключение 116
Список использованной литературы 121
Приложения 140
- Представления о структуре сенсомоторного интеллекта в психологии
- Методика диагностики информационной работоспособности
- Становление информационной работоспособности
Введение к работе
Актуальность исследования
В современных условиях интеллектуальный потенциал общества является важнейшим основанием его прогрессивного развития.
Проблема интеллекта и интеллектуального развития человека всегда была одной из приоритетных в психологии [24,27,65, 80, 82,100,112, 124, 152, 161, 164, 167, 196]. Сегодня актуальность этой проблемы возрастает в связи с социально-культурными и экономическими преобразованиями, сопровождающими переход общества в постиндустриальную фазу развития, которая прогнозируется как фаза информационного, интеллектуально обусловленного развития общества [187,246].
Системный подход в психологии приводит к раскрытию целостной природы психологических феноменов, выявлению иерархии их уровневого строения, взаимодействия и взаимообусловленности внутри целостной системы интеллекта. А.Н.Леонтьев [78] писал о том, что нижележащие уровни (организменный, физиологический) составляют базальное основание для вышестоящих (индивидуально-психологического и личностного) и хотя зависят от них, но продолжают оказывать на них свое влияние.
Легко заметить, что высшие уровни интеллекта исследованы гораздо в большей степени [29, 80, 83, 91] при том, что их зависимость от базального уровня не вызывает сомнения. Это обусловлено тем, что системный подход, позволяющий устанавливать иерархию и соподчиненность уровневой дифференциации, только в последние годы стал проникать в психологию интеллекта.
Кроме того, создание образовательных учреждений нового типа (гимназий, частных школ), широкое внедрение педагогических инноваций при водит к возрастанию объемов и темпов обработки информации учениками. Для успешного обучения в таких условиях целесообразно раннее выявление психологических и психофизиологических возможностей человека [12, 60], связанных с переработкой информации на том уровне, который ГАйзенк [2] называет биологическим уровнем интеллекта или "биоинтеллектом". Между тем, не разработана диагностика развития этих биоинтеллектуальных механизмов, что существенно затрудняет выбор педагогических систем, адекватных психофизиологическим особенностям ребенка и организацию мер по профилактике утомления учеников. В связи с этим актуальной, с нашей точки зрения, является проблема исследования становления сенсомоторного интеллекта и его информационно-энергетических механизмов у детей в возрасте от 6 до 15 лет.
Ж.Пиаже [ 100, 101 ] полагал, что стадия сенсомоторного интеллекта является первой в онтогенезе. Если согласиться с Я.А.Пономаревым [102, 104] в том, что стадии развития интеллекта трансформируются в его структурные уровни, то сенсомоторный уровень интеллекта надо признать базовым, на котором и основываются интеллектуальные процессы более высокого уровня. Степень развития сенсомоторного уровня определяет успешность информационной деятельности в ситуациях дефицита времени, а также качество творческих процессов, которые иногда "проваливаются" [103] на нижние уровни.
Противоречие между потребностью в знании индивидуальных особенностей психофизиологического интеллекта учащихся и отсутствием объективных и доступных методов его диагностики свидетельствует об актуальности проблемы исследования психофизиологических механизмов, обеспечивающих информационный аспект обучения и обучаемости.
Цель исследования - разработка методов диагностики развития информационной работоспособности и характеристик сенсомоторной обучаемости как важнейших показателей потенциала сенсомоторного интеллекта, а также исследование особенностей становления информационной работоспособности в ее связи с сенсомоторной обучаемостью и успешностью обучения.
Объект исследования - становление интеллекта в его детерминированности базальным уровнем в начальный период школьного обучения.
Предмет исследования - развитие информационной работоспособности и сенсомоторной обучаемости в процессе становления интеллекта.
Гипотеза исследования строилась на предположении о том, что основными показателями сенсомоторного интеллекта могут быть информационная работоспособность и сенсомоторная обучаемость, что, в свою очередь, должно проявляться в:
- максимальной скорости переработки информации (при заданном уровне качества), свойственной биологическому возрасту испытуемых;
- устойчивости информационной работоспособности как проявлению психофизиологических характеристик сенсомоторного интеллекта;
- различной успешности обучения детей, имеющих разные показатели информационной работоспособности и сенсомоторной обучаемости.
Задачи исследования
В соответствии с проблемой, целью, объектом и предметом исследования были сформулированы следующие задачи:
1. Провести анализ и обобщение теоретических представлений о сущности сенсомоторного интеллекта, его месте и значении в общей структуре интеллекта.
2. Разработать методы экспресс-диагностики сенсомоторного интеллекта и провести их апробацию.
3. В конкретном исследовании:
- изучить изменения скорости переработки информации на сенсомотор- ном уровне интеллекта в возрастном аспекте;
- объективировать уровни информационной работоспособности и их устойчивость в процессе становления интеллекта;
- выявить уровни и типологические характеристики сенсомоторной обучаемости детей;
- установить связь между успешностью обучения детей и показателями их информационной работоспособности и сенсомоторной обучаемости.
Методологическую основу исследования составили идеи системного подхода в их реализации разработчиками психологии интеллекта (Г.Айзенк, Ж.Пиаже, Я.А.Пономарев, М.А.Холодная, Н.И.Чуприкова и другие), психологии мышления (Д.Б.Богоявленская, А.В.Брушлинский, В.Е.Клочко, О.К.Тихомиров), общей психологии (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн).
Методы исследования
Методы исследования определены его целью, предметом, задачами и логикой. Для установления искомых зависимостей и проверки исходных предположений в работе использован специально разработанный компьютерный диагностический комплекс, позволяющий проводить определение средней и интервальных скоростей информационной работоспособности, ее качества и устойчивости. Последовательное усовершенствование комплекса (последняя модификация - УПР-4) позволило выявить уровни и параметры сенсомоторной обучаемости. Кроме того, осуществлялась диагностика успешности школьного обучения в связи с особенностями информационной работоспособности и сен-сомоторного интеллекта. Исследование проводилось в лонгитюдном режиме.
Организация и основные этапы исследования
Решение задач исследования и проверка его гипотезы осуществлялась с 1993 года по 1998 год в три основных этапа:
1 этап (1993 - 1994 гг.) - проверка надежности метода диагностики сенсо-моторного интеллекта в пилотажных исследованиях, а также определение средних показателей информационной работоспособности у детей от 6 до 15 лет.
2 этап (1993 - 1998 гг.) - лонгитюдное исследование особенностей развития информационной работоспособности у детей различных групп, выделенных на первом этапе исследования.
3 этап (1998 г.) - исследование сенсомоторной обучаемости у детей выде ленных групп.
Второй этап по времени частично перекрывался с первым и третьим этапами.
Опытно-экспериментальная база исследования
Опытно-экспериментальной базой исследования выступали учащиеся 1-7 классов средних школ №№ 40, 42, 46, 49, 59, 79, 85, 112, прогимназии при 42-й школе, а также воспитанники старших и подготовительных групп дошкольных образовательных учреждений №№ 156, 160 города Барнаула. Всего обследовано около четырех тысяч человек, в лонгитюде прослежено девяносто (три группы по тридцать человек в каждой).
Научная новизна и теоретическая значимость исследования
Проведена теоретическая разработка проблемы информационных параметров функционирования интеллекта на базальном уровне, определено место информационной работоспособности в структуре системы интеллектуальных процессов. Впервые введено понятие сенсомоторной обучаемости.
Определены статистически достоверные показатели развития информационной работоспособности в процессе развития интеллекта у детей от 6 до 15 лет. Проведена первичная типологизация сенсомоторной обучаемости.
Выявлена взаимосвязь информационной работоспособности ученика с сенсомоторной обучаемостью и успешностью школьного обучения.
Впервые доказана возможность прогнозирования успешности обучения и обучаемости на основе исследования степени развития сенсомоторных процессов.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработана, апробирована и внедрена оригинальная методика экспресс-диагностики и мониторинга параметров информационной работоспособности учащихся начальной школы, позволяющая прогнозировать успешность обучения в разных педагогических системах, что имеет особое значение для индивидуализации обучения и дозирования информационных нагрузок в учебном процессе.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены методологической обоснованностью его основных положений, а также надежностью используемых подходов и методик:
- системным подходом к информационным процессам;
- использованием наряду с системным информационного, генетического и структурно-уровневого подходов в проблематике интеллекта;
- первичностью сенсомоторных процессов в развитии когнитивной сферы в онтогенезе;
- трансформацией стадий развития интеллекта в уровни его функционирования;
- использованием объективных методов исследования;
- анализом и статистической обработкой результатов исследования. Апробация основных положений и внедрение результатов
Результаты исследований изложены в 10 научных публикациях, доложены на международном конгрессе по гуманизации образования (Бийск, 1995), на региональных и международных конференциях: "Социально-экономические проблемы образования в Западно-Сибирском регионе России" (Барнаул, 1995), "Валеологические аспекты образования" (Барнаул, 1996, 1998), "Актуальные проблемы управления качеством образования в регионе" (Барнаул, 1996).
Разработанная нами методика используется при наборе детей в первые классы в средних школах №№ 42, 79, 112, ДОУ №№ 156, 160, 174, а также в ходе комплексного психолого-валеологического мониторинга в начальном и среднем звеньях школ №№ 42, 79 города Барнаула.
Методика диагностики информационной работоспособности, а также данные, полученные в ходе исследования, используются в учебном процессе в Барнаульском государственном педагогическом университете, Барнаульском высшем педагогическом колледже.
Положения, выносимые на защиту:
На защиту выносятся следующие положения:
/ 1. Сенсомоторный уровень интеллекта является базальным по отношению к более высоким уровням его и проявляется в таких показателях как информационная работоспособность и сенсомоторная обучаемость. ) 2. С возрастом средняя скорость обработки информации увеличивается, достигая максимума к двенадцати годам. Последующая стабилизация на этом уровне указывает на подсоединение регуляционного воздействия, идущего с вышестоящих уровней интеллекта, надстраивающимися над базальным.
3. Характерные изменения скоростного режима информационной деятельности, являются индивидуальным показателями сенсомоторного интеллекта, устойчивыми на протяжении достаточно больших промежутков времени (недели, месяца, иногда - года).
4. Показатели информационной работоспособности могут служить в качестве надежного прогностического средства успешности обучения в начальной школе. Школьная обучаемость и успешность обучения связаны со скоростью и устойчивостью информационной работы положительной корреляционной связью, особенно сильной в возрасте до двенадцати лет.
5. Существует положительная корреляционная связь между показателями школьной и сенсомоторной обучаемости. Развитие сенсомоторного интеллекта возможно в специально организованной деятельности и может являться одним из условий повышения эффективности школьного обучения.
6. Высокий уровень развития сенсомоторного интеллекта не всегда гарантирует успешность обучения в школе, но низкий уровень развития сенсомоторного интеллекта, как правило, препятствует успешности обучения, лимитируя развитие интеллекта.
Представления о структуре сенсомоторного интеллекта в психологии
Одним из наиболее общих определений интеллекта в психологии является следующее - интеллект рассматривается [106, С. 138 -140] как общая умственная способность к познанию и решению проблем, определяющая успешность любой деятельности и лежащая в основе других способностей. Понятие интеллекта применяется в качестве обобщения поведенческих характеристик, связанных с успешной адаптацией к новым жизненным задачам.
С психологической точки зрения назначение интеллекта - создавать порядок из хаоса на основе приведения в соответствие индивидуальных потребностей с объективными требованиями реальности [132].
Холодная М.А. [132] определяет интеллект как систему психологических механизмов, которые обуславливают возможность построения "внутри" индивидуума субъективной картины происходящего.
Впервые о существовании индивидуальных различий в интеллектуальных способностях заговорил, как известно, Ф.Гальтон [186]. Он считал, что интеллектуальные возможности закономерно обуславливаются особенностями биологической природы человека и рядоположны физическим и физиологическим его характеристикам. В качестве показателя общих интеллектуальных способностей рассматривалась различная сенсорная чувствительность индивидов. Первая исследовательская программа, разработанная и реализованная в конце 19 века в Лондоне, была ориентирована на выявление способности к различению размера, цвета, высоты звука, времени реакции на свет наряду с определением веса, роста и других сугубо физических особенностей испытуемых. Несколько лет спустя Дж.Кеттелл [170] создал батарею специальных процедур ("тестов"), обеспечивающих измерение остроты зрения, слуха, чувствительности к боли, времени двигательной реакции и.т.п.
Таким образом, на начальном этапе психологических исследований интеллект отождествлялся с простейшими психофизиологическими функциями, при этом подчеркивался врожденный характер интеллектуальных различий между людьми [107, 132].
С целью разработки объективных процедур по выявлению отстающих в интеллектуальном плане детей с тем, чтобы помещать их в школы специального типа, А.Бине и Т,Симон предложили серию из 30 заданий (тестов) для измерения умственного развития ребенка [162]. С этого момента и начинает формироваться тестологическая парадигма в исследовании интеллекта.
Тестовые задания группировались по возрастам. Оценка уровня интеллектуального развития осуществлялась на основе соотнесения реального хронологического возраста ребенка с его "умственным возрастом". Умственный возраст определялся как тот наивысший возрастной уровень, на котором ребенок мог правильно выполнить все предложенные ему задания. Несовпадение умственного и хронологического возрастов считались либо показателем умственной отсталости, либо умственной одаренности [162]. Позднее в качестве меры развития интеллекта было предложено соотношение.
Это соотношение получило название "коэффициент интеллекта" (intelligence quotient, или сокращенно IQ) [26, 180].
В отличие от Ф.Гальтона, который рассматривал интеллект как совокупность врожденных психофизиологических функций, А.Бине признавал влияние окружающей среды на особенности познавательного развития ребенка [162]. Содержание понятия "интеллект" оказалось, таким образом, расширенным как с точки зрения его проявлений, так и с точки зрения факторов его становления. В частности, А.Бине впервые заговорил о возможности "умственной ортопедии" (серии обучающих процедур, использование которых позволит повысить качество интеллектуального функционирования).
В рамках тестологической парадигмы складываются две прямо противоположные по своим конечным теоретическим результатам линии трактовки природы интеллекта [132,246].
Первая линия (Спирмена) была связана с признанием общего фактора интеллекта, в той или иной степени представленного на всех уровнях интеллектуального функционирования [235]. Вторая линия (Терстоуна) отрицала какое-либо общее начало интеллектуальной деятельности и утверждала существование множества независимых интеллектуальных способностей [241].
Теория интеллекта Спирмена базировалась на факте наличия положительных корреляционных связей между результатами выполнения различных интеллектуальных тестов. Основой связи отдельных тестов, по его мнению [230], является наличие в каждом из них некоторого общего начала, получившего название "общего фактора интеллекта". Кроме этого фактора Спир-меном был выделен и фактор, характеризующий специфику каждого конкретного тестового задания. Поэтому данная теория получила название "двухфакторной теории интеллекта" [106,119].
Методика диагностики информационной работоспособности
В соответствии с теоретическими представлениями о роли и месте сенсо-моторного уровня в структуре интеллекта нами был разработан и апробирован метод экспресс-диагностики информационной работоспособности с использованием компьютерной техники.
Существующие методы оценки умственной работоспособности в психологии чаще всего сводятся к проведению корректурных проб в том или ином варианте с использованием карандаша и бумаги [26]. Мы считаем, что такие методики при массовых обследованиях недостаточно объективны, поскольку зависят от многих второстепенных и трудно регулируемых факторов (хотя бы от качеств карандаша и бумаги). Процедура не всегда интересна для школьников младших классов, а потому не отражает реального потенциала информационных процессов человека. Кроме того, потенциальная возможность испытуемого "вернуться" к уже обработанному знаку искажает характеристики работы базовых сенсомоторных операций интеллектуальной деятельности. Обработка результатов проведения корректурных проб выполняется "вручную", отнимает много времени, процедура подсчета трудно автоматизируема. Для оптимизации изучения сенсомоторных процессов мы решили использовать аппаратные способы измерения параметров информационной работоспособности, для чего была проведена соответствующая разработка и сформулировано техническое задание для изготовления оригинального исследовательского комплекса.
Для проведения исследовательской работы были изготовлены последовательно модели УПР-2, УПР-3, УПР-4. Технические характеристики полуавтоматических специализированных компьютерных устройств серии УПР формировались с учетом необходимых для исследования режимов регистрации и первичной обработки результатов информационной работы.
Ниже проводится описание наиболее совершенного и многоцелевого устройства для диагностики сенсомоторных процессов - УПР-4.
Аппарат (рис. 1 приложений) состоит из специализированного компьютера, соединительных кабелей, четырех "распределительных устройств" к которым могут подключаться одновременно от одной до шестнадцати "коробочек", представляющих собой индивидуальные терминалы (пульты управления или устройства ввода/вывода информации).
В зависимости от выбранного режима исследования в соответствии со специальной программой компьютер генерирует световые и звуковые сигналы, а также регистрирует и хранит в памяти информацию об информационных решениях испытуемых независимо по каждому из шестнадцати "рабочих мест". Таким образом, можно проводить исследование одновременно сразу у шестнадцати человек.
Каждая "рабочая коробочка" имеет плоскую форму (8x6 см.), ее удобно держать в руках. На передней поверхности вверху располагаются три "лампочки" (светодиоды красного, желтого и зеленого цветов), а внизу три клавиши-кнопки, промаркированные кружками красного, желтого и зеленого цветов. Расположение светодиодов и промаркированных кнопок различается позиционно (рис. 2 приложений), но одинаково на каждом устройстве ввода/вывода информации, что обеспечивает их взаимозаменяемость.
Диагностический аппарат портативен, упаковывается для транспортировки в небольшой чемодан. Система распределительных устройств и кабелей предусматривает различные варианты размещения обследуемых школьников в классной комнате. Подготовка аппарата к работе занимает около десяти минут. Питание прибора осуществляется от электрической сети переменного тока.
Ниже перечислены некоторые наиболее важные показатели сенсомотор-ной активности испытуемых, регистрируемые УПР-4:
- время простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР);
- время простой слухо-моторной реакции (ПСМР);
- количество "правильных ответов" (случаи совпадения маркировки нажатой кнопки с цветом включенной в данный момент лампочки);
- количество "ошибочных ответов" (случаи несовпадения маркировки нажатой кнопки с цветом включенной в данный момент лампочки);
Информационная работа может выполняться в интервалах от одной до шестнадцати минут в двух режимах:
1) режим автотемпа;
2) режим заданного темпа (в широком диапазоне).
Проводится поминутная регистрация количества и времени правильных и ошибочных информационных решений, а также осуществляется первичная математическая обработка.
Обследования проводятся в форме "игр на компьютере". Дети охотно работают на УПР-4, проявляя положительные эмоции. В групповых обследованиях самопроизвольно устанавливается "режим соревнования", формируется мотивация на выполнение задания "как можно лучше". При этом срабатывает механизм установления режима "погони за сигналом" [181, 206, 228, 254]: ученик старается "не отстать от компьютера", хотя объективно работа проводится в автотемпе, то есть сам ученик определяет своей информационной деятельностью скорость работы ["подгоняет" компьютер].
Становление информационной работоспособности
Для изучения становления информационной работоспособности в связи с успешностью обучения в школе нами были выделены на первом этапе исследования три группы шестилетних детей по 30 человек в каждой (будущие первоклассники средних школ города Барнаула). Критерием выделения послужил исходный уровень информационной работоспособности.
Первая группа (в дальнейшем обозначаемая как "А") - дети с высокими исходными показателями информационной работоспособности (ССИР выше средней для шестилетнего возраста на величину большую, чем величина стандартного отклонения).
Вторая группа (в дальнейшем обозначаемая как "Б") - дети со средними исходными показателями информационной работоспособности.
Третья группа (в дальнейшем обозначаемая как "В") - дети с низкими исходными показателями информационной работоспособности (ССИР ниже средней для шестилетнего возраста на величину большую, чем величина стандартного отклонения).
Лонгитюдное исследование проводилось на протяжение пяти лет (1993-1998). В течение этого периода регулярно (с интервалом в шесть месяцев) определялись показатели информационной работоспособности, являющиеся проявлениями психофизиологических механизмов сенсомоторного уровня интеллекта. На третьем этапе исследования была проведена серия исследований сенсо-моторной обучаемости.
В программу каждого цикла исследования входили следующие диагностические процедуры:
- измерение скоростных характеристик информационной работы в пятиминутном интервале (определение средней и интервальных скоростей переработки информации);
- построение и анализ графиков - "кривых информационной работоспособности";
- определение показателей устойчивости информационной работоспособности (в режиме заданного темпа);
- определение качественных характеристик информационной деятельности (по среднему и интервальным показателям ошибок).
Для оценки успешности обучения в школе использовалась успеваемость учащихся, а также экспертные оценки учителей (относительно обучаемости).
В пилотажном исследовании были обнаружены колебания информационной работоспособности в течение учебного дня и в течение недели. Поэтому для обеспечения сравнимости результатов все исследования проводились в середине недели (среда) на втором-третьем уроках.
Ниже приводятся результаты лонгитюдного исследования основных параметров информационной работоспособности (табл. 13).
Во всех возрастных группах различия в величине ССИР между группами статистически достоверны на уровнях р 0,05 и р 0,01. Если принять ССИР группы "Б" за 100 %, то величины ССИР в группах "А" и "В" соответственно были равны в шестилетнем возрасте 126,6 % и 67,9 %. К одиннадцати годам эти относительные величины составили соответственно 111,1 % и 68,9 %. В группе "А" ССИР возросла на 57,7 % в течение пятилетнего периода исследования. Соответствующие приросты по группам "Б" и "В" составляют 79,6 % и 82,1 %. Относительно низкая величина прироста ССИР объясняется высоким исходным ее уровнем. То есть, у детей группы "А" в шестилетнем возрасте сенсомо-торный интеллект уже был достаточно высоко развит, а интенсивное развитие сенсомоторного интеллекта в группах "Б" и "В" приходится на более позднее время. В то же время следует отметить большее сближение (уменьшение "разрыва") между показателями ССИР групп "А" и "Б", чем между показателями ССИР групп "Б" и "В".
