Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Межполушарное взаимодействие и успешность обучения (обзор литературы) 10
1.1. Психофизиологический субстрат успешности обучения детей 7-10 лет 10
1.2. Межполушарное взаимодействие как ведущий биологический механизм, определяющий успешность обучения 28
Глава 2. Материал и методы исследования 46
2.1. Материал исследования 46
2.2. Методики исследования межполушарного взаимодействия 48
2.3. Педагогические и психолого-педагогические методики 51
2.4. Методы статистической обработки и анализа данных 52
Глава 3. Соотношение успешности обучения и возрастно-половых особенностей развития функциональных асимметрий у детей 7-10 лет 54
3.1. Возрастная динамика соотношений успешности обучения и функциональных асимметрий 54
3.2. Половые различия соотношений успешности обучения и функциональных асимметрий в младшем школьном возрасте 64
3.3. Соотношения успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от особенностей обучения 76
3.4. Соотношения успешности обучения и функциональных асимметрий мозга и особенностей учебных предметов 84
3.5. Соотношение успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от системы оценивания 99
Глава 4. Обсуждение результатов 105
Выводы 116
Практические рекомендации 117
Список литературы 118
- Психофизиологический субстрат успешности обучения детей 7-10 лет
- Возрастная динамика соотношений успешности обучения и функциональных асимметрий
- Соотношения успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от особенностей обучения
- Соотношение успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от системы оценивания
Психофизиологический субстрат успешности обучения детей 7-10 лет
На физиологическое развитие ребенка влияют гено-и-фенотип ребенку, факторы среды, воспитания и обучения [86]. Неравномерность роста и развития ребенка характерны не только для физического, но и для психического развития. Л. С. Выготский [25] считал, что по мере онтогенетического развития личности изменяется не только структура психических функций, но их мозговая организация. В процессе развития в нервной системе ребенка происходят усложнение нейронных сетей и синаптических связей [52, 80].
В младшем школьном возрасте заканчивается увеличение массы головного и спинного мозга. Мозг ребенка созревает на раннем этапе онтогенеза, но ассоциативные отделы коры, обеспечивающие его интегративную функцию, созревают постепенно в процессе индивидуального развития ребенка. При созревании коры больших полушарий в этом возрасте усиливается интеграция разных зон коры, что создает оптимальные условия для организации целенаправленной деятельности любого рода [68].
В возрасте от 5 до 7 лет значительно возрастают сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов, что выражается в повышении работоспособности коры головного мозга, большей стабильности всех видов внутреннего торможения, снижении генерализации возбуждения. Выработанные условно-рефлекторные реакции менее поддаются внешнему торможению при действии раздражителей. В этом возрасте дети могут действовать по предварительной инструкции, запомнить программу действий, состоящую из ряда операций. Морфологическое созревание лобного отдела коры больших полушарий происходит к 7 годам, что приводит к возникновению реакций с предвидением результатов действия [80]. Начинает преобладать словесное мышление с внутренней речью, повышается роль абстрактного мышления [69].
В младшем школьном возрасте процессы возбуждения и торможения обладают значительной силой, подвижностью и приближаются к таковым взрослого человека. Достаточно развиты все виды внутреннего торможения, с их устойчивостью к внешним воздействиям и более быстрой концентрацией нервных процессов. При образовании рефлексов на комплекс последовательно действующих раздражителей условная реакция вырабатывается сразу на весь комплекс. В возрасте 7-11 лет любой раздражитель первой сигнальной системы может быть связан с раздражителем второй сигнальной системы. Обеспечивается формирование любого сложного условного рефлекса и условного (внутреннего) торможения [80].
К 9-Ю годам функционирование ЦНС на протяжении учебного года приобретает стабильный характер, что, очевидно, связано с морфофункцио-нальным созреванием высших регуляторних центров в мозге [54].
Специфика целостного функционирования организма отражается в возрастной периодизации развития ребенка. В качестве критерия может быть выделена ведущая функция, характеризующая способ взаимодействия со средой [9]. В последующие периоды онтогенеза возрастает активное отношение ребенка к средовым факторам, усиливается роль высших отделов ЦНС в обеспечении контактов с внешним миром, поэтому возрастная периодизация развития с учетом характера взаимодействия со средой приобретает психофизиологическую направленность [101].
По модифицированной классификации периодов онтогенеза по Гун-добину Н. П. (цит. по кн.:[80]) возраст 7-10 лет относится к младшему школьному возрасту (от 7 до 11 лет). Общепринятая педагогическая возрастная классификация (дошкольный, младший, средний, старший школьный возраст) является достаточно удобной для практических целей. Отдельные исследователи полагают, что педагогическая классификация не противоречит нейрофизиологической [21]. Однако, возможно, что классификация периодов развития с учетом полового диморфизма более естественно выделяет границы возрастных периодов [86]: 4-7 лет - первое детство; 8-12 лет (мальчики) - второе детство; 8-11 лет (девочки) - второе детство; далее - подростковый возраст.
Возрастным периодам в литературе по возрастной физиологии и психологии уделено неодинаковое внимание. Как правило, подробно характеризуются дети до 7 лет и старше 11-12 лет. Дети от 7 до 9-10 лет либо объединены в группу «младших школьников», либо выделяются лишь критические периоды и дети оцениваются как 8-9 летние [27]. Возраст 7-8 лет представляет самостоятельный интерес, когда в связи с началом школьного обучения могут проявиться трудности, связанные с нарушением или задержкой развития структур мозга [61].
В литературе существует особое мнение о неопределенности возрастной группы школьников 10-12 лет. Сообщается [107], что позиция возрастной психологии подменяется социологической: определение биологического возраста этой группы школьников основано на принадлежности 10-12-летних детей к определенному социальному институту, а не на психологических критериях.
Таким образом, в настоящее время возрастная периодизация пересматривается с новых позиций. Общепринятая периодизация (дошкольный, младший школьный возраст) учитывает практические интересы, критические периоды и размытость границ формирования биоэлектрической активности мозга [2, 21]. В литературе встречается указание на независимость возраста школьной готовности от пола [20]. Вместе с тем, очевидно, что пол - фундаментальное биосоциальное свойство человека и относится к числу постоянных характеристик человеческого онтогенеза. Биологические факторы половой дифференциации дополняются социальными в постнатальном онтогенезе. Почти все онтогенетические характеристики являются не просто возрастными, а половозрастными [46].
Многие исследователи выделяют половые особенности организации психической, в том числе когнитивной, деятельности человека [10, 31, 46, 74]. Имеются данные о значительных половых различиях в эффективности работы [134, 186]. Однако, эти различия носят исключительно парциальный характер и конкретно касаются лишь определенных функций [74,139].
Установлена специфика врожденных механизмов формирования речевых функций у детей разного пола [106]. Обнаружено, что в возрасте от 3 до 5 лет при восприятии детьми зрительной, слуховой (вербальной, невербальной) информации абсолютная величина межполушарной асимметрии у мальчиков выше, чем у девочек, при этом знак асимметрии может быть как одинаковым, так и противоположным. Установлен факт превосходства девочек в вербальных, а мальчиков - в визуально-пространственных и математических способностях. Предполагается, что связанные с полом различия в эффектах уха или визуального поля могут отражать разную стратегию решения задач испытуемыми в зависимости от пола [123].
Возрастная динамика соотношений успешности обучения и функциональных асимметрий
В научной литературе представлены работы, посвященные вопросам взаимовлияния ФАМ и особенностей познавательной деятельности на разных этапах онтогенеза. Остается слабоисследованной и актуальной проблема особенностей ФАМ и УО в младшем школьном возрасте.
Для оценки УО нами применены показатели «среднее арифметическое отметки» и «вариативность отметок». Показатель «среднее арифметическое отметки» представляет качество процесса усвоения. Вариативность усвоения характеризует устойчивость учебной деятельности.
Показатели УО оказались в той или иной мере взаимосвязаны с МПА. Характер выявленных взаимосвязей в исследованном нами периоде онтогенеза от 7 до 10 лет изменяется.
Показатели УО изменяются с возрастом. В структуре УО увеличивается количество идентичных друг другу отметок при ухудшении среднего качества отметки на фоне незначительного увеличения учебной нагрузки (таблица 3). С 1 по 3 класс происходит снижение среднего арифметического отметки по всем учебным предметам. Вариативность отметок увеличивается от 1 ко 2 классу. От 2 класса к 3 качественно изменяется состав показателей УО.
Среднее арифметическое отметки в 3 классе, по сравнению со 2, незначительно снижается. Исключение составило повышение среднего арифметического по русскому языку и изобразительному искусству, что может быть связано с совершенствованием моторных функций руки к 3 классу (при условии стабильности обучения и адекватности учебной нагрузки).
Исследованы возрастные изменения моторных и сенсорных асимметрий в связи с успешностью. При переходе от 1 ко 2 классу индексы ПЛО свидетельствуют об усилении левополушарности (таблицы 4 - 5). Сдвиг в сторону моторной синистральности (уменьшения влияния правого полушария) выражен несколько сильнее, чем доминирование сенсорных зон левого полушария. Достоверное уменьшение выраженности декстральности от 2 класса к 3 происходит у третьеклассников (таблицы 4, 5, 6). К 3 классу доминирование левого полушария незначительно ослабляется. В целом, отмечено ослабление влияния пола на характер латерализации мозга к 3 классу.
По данным кластеринга были выделены 5 типов ПЛО. На рисунке 1 представлен пример возрастной динамики показателя УО «среднее арифметическое отметки» (английский язык) у испытуемых с разным типом ПЛО. Наибольшая УО по предмету «английский язык» соответствует 3 и 4 типам ПЛО. Исследования показали, что коммуникативные способности соотносятся с функционированием правого полушария, обеспечивающего вербально-логические, аналитические, произвольные действия.
Возрастные изменения межполушарного взаимодействия и успешности обучения разнонаправлены.
Обнаружено достоверное усиление переноса информации из правого полушария в левое и затруднение обратного процесса при переходе от 1 класса ко 2 (таблицы 8, 9 и 10).
Показатели МПВ у мальчиков 1-2 классов сильно варьируют. Это свидетельствует о большем разнообразии вариантов МПВ, характерных для мальчиков. У мальчиков 3 класса эта характеристика МПВ сохраняется, поэтому можно говорить о большей частоте проявления незрелых вариантов МПВ у мальчиков (таблицы 8, 9,10).
В третьем классе МПВ коррелирует с УО по всем учебным предметам в объединенной группе и в группе девочек.
Общее количество корреляций между УО и МПВ увеличивается с возрастом (таблица 12). Особенно резко увеличивается количество корреляций при переходе от группы 1 класса ко 2, при этом более актуализированы корреляции в группах девочек этого возраста. С возрастанием степени достоверности уменьшается количество связей.
По результатам кластеринга можно выделить 5 типов индекса латера-лизации. На рисунке 2 представлен пример возрастной динамики показателя УО «среднее арифметическое отметки» (английский язык) у испытуемых с разным типом ИЛ. Наиболее высокая УО соответствует 2 и 3 типам ИЛ. Представленное на рисунке разнообразие типов ИЛ, их соотношения с качеством обучения в зависимости от возраста подтверждают существование сложного взаимовлияния МПВ в мозге и УО детей.
Таким образом, возрастные изменения соотношений УО и МПВ состоят в усилении значения переноса пространственно-двигательной информации для УО. Особенно резкий скачок происходит при переходе от 1 класса ко 2. К началу обучения УО девочек более зависима от физиологических характеристик. К 3 классу, наоборот, УО оказывается более зависимой в группы мальчиков. Смена знака процесса приходится на возраст 8-9 лет. Результаты корреляционного анализа говорят об установлении лате-рализации в 1 и 2 классах. Это подчеркивает сходный набор индексов МПВ, коррелирующих с УО детей этого возраста. Большой вклад вносят интегральные индексы латерализации. Таким образом, для формирования УО в 1 и 2 классах имеет значение доминирование левого полушария.
Соотношения успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от особенностей обучения
В нашем исследовании мы сравнили три идентичные группы испытуемых, учащихся 2-х классов, различающихся между собой только типом обучения: 1) углубленный тип обучения - учащиеся гуманитарной гимназии с углубленным изучением иностранных языков; 2) традиционный адаптивный тип обучения - учащиеся, обучающиеся по развивающей программе (модель Л. В. Тарасова «Экология и диалектика») без специального уклона; 3) традиционный корректирующий тип обучения - дети второго класса, обучающиеся по традиционному учебному комплекту, но в условиях психолого-педагогической коррекции. Между сравниваемыми труппами испытуемых нет половозрастных различий, следовательно, мы полагаем, что выявленные особенности характеризуют влияние именно типа обучения.
При углубленном типе обучения латерализапия моторных и сенсорных функций прежде всего взаимосвязана с УО по чтению. Видимо, в изучаемых условиях, для УО ребенка сформированность навыков качественного, быстрого чтения является первостепенно важной. Однако, возможно, что именно хорошая способность к чтению в условиях усиленного гуманитарного обучения является также и маркером успешности ребенка вне зависимости от содержания других предметов.
При рассмотрении традиционного типа обучения обнаружены очень слабые отдельные корреляции декстральности рук и ушей для предметов «физическая культура» и «музыка».
При корректирующем типе обучения корреляций УО и ПЛО мы не обнаружили, кроме очень слабых отрицательных с Ипг (качество обучения по музыке и физкультуре). Положительная корреляция Ипс - вариативность по музыке. Очень слабые корреляции с успешностью обучения по физической культуре и изобразительному искусству.
При сравнении факторной структуры УО групп с разным типом обучения отмечены характерные особенности. Наиболее сложна факторная структура в группе традиционного типа обучения. Углубленное и корректирующее обучение проявляют корреляции, которые зеркально противоположны друг другу. В группе углубленного обучения корреляции индексов ПЛО отрицательные, в группе корректирующего обучения - положительные, в группе традиционного обучения присутствуют корреляции разных направлений. Таким образом, для детей, обучающихся в классе с психолого-педагогической коррекцией, типичны слабые, несбалансированные связи с латерализацией функций и их небольшое количество.
По результатам кластеринга сумма отклонений показателей ПЛО изменяется в связи с типом обучения (таблица 18). Так, обращают на себя внимание большие различия в величине изменений сенсорной декстральности в группах корректирующего и углубленного обучения в сопоставлении с показателями группы традиционного обучения. Однако по результатам изучения ПЛО нельзя говорить о ведущем доминировании, характерном для детей при влиянии типа обучения.
При сопоставлении межполушарного взаимодействия и УО мы обнаружили четкую корреляционную структуру зависимости особенностей МПВ от влияния условий обучения ребенка (типа обучения) по данным корреляционного анализа.
На примере 2 класса рассмотрены все типы обучения.
При углубленном обучении МПВ слабо коррелирует с результатами экспертного оценивания. Наиболее значимо прямое сильное сочетание экспертное оценивание по математике, чтению и русскому языку с ИАпп.
При традиционном обучении индексы МПВ практически не коррелируют с экспертным оцениванием, за исключением 2 очень слабых корреляций ИАпп с математикой и отрицательная корреляция Изо с ИЛ. Индексы МПВ не коррелируют также с экспертным оцениванием, за исключением слабой положительной корреляции с УО по трудовому обучению
Для углубленного типа обучения мы обнаружили многочисленные корреляции УО и МПВ. Углубленное обучение от традиционного типа обучения отличило разнообразие корреляций по силе и направлению. Среди показателей МПВ наиболее тесно коррелирует ИАлп (положительно), это УО сложным предметам «математика», «чтение», «русский язык». Отмечено существование отдельных отрицательных корреляций УО по этим предметам при усложнении задания (ИАлп (слож)). В остальных случаях зарегистрированы очень слабые единичные корреляции.
Корректируюпщй тип обучения, видимо, не формирует устойчивых корреляций УО с МПА. Очень слабая отрицательная корреляция ИАпл с вариативностью по русскому языку характеризует активизированную работу сенсорных зон правого полушария.
В таблице 19 представлено общее количество корреляций в связи типом обучения. Индекс актуализации позволяет сравнить относительное число обнаруженных связей УО в каждом типе обучения при сопоставлении с МПВ. С усилением обучения усиливается связь УО и псифизиологических показателей. Увеличивается сила корреляций и их количество. При традиционном типе обучения количество очень слабых корреляций заметно больше, что может быть связано с неучтенными факторами (таблица 19).
Соотношение успешности обучения и функциональных асимметрий мозга в зависимости от системы оценивания
При подборе методик оценивания УО детей младшего школьного возраста мы применяли возможно более широкий подход к выбору показателей успешности.
Расчетные показатели на основе отметок мы обозначили как "традиционное" оценивание, так как каждый педагог выставлял отметки в соответствии с требованиями и нормативами школьного оценивания.
Традиционному оцениванию мы противопоставили оценивание "экспертное", или ранжирование. Экспертное и традиционное оценивания производил один и тот же педагог, ведущий в классе рассматриваемый учебный предмет. Результаты исследования УО испытуемых, полученные с помощью традиционного и экспертного оценивания, не идентичны, что подтверждает дискриминирующие возможности выбранных методик изучения УО.
Корреляционный анализ выявил большое количество связей оценивания предметов между собой. В экспертном оценивании девочки получают более высокие отметки по «основным» предметам. Разница в количество выборов значительно выше по «не основным» предметам. Так, по трудовому обучению девочка выбирается по УО в сравнении с мальчиком в 4 раза чаще (в первом классе), в 2 раза - в третьем. Сохраняется существенное преимущество мальчиков в успешности по физической культуре от первого к третьему. Таким образом, в традиционной системе оценивания при углубленном обучении, возможно, ярче выражены личностные ценности педагога, проводящего традиционную оценивание.
Меньше всего корреляций УО с функциональными асимметриями мы обнаружили для предметов «трудовое обучение», «музыка», «физическая культура». Мы полагаем, что УО в этом случае больше зависит от реальных возможностей ребенка, что приводит к исчезновению корреляций между этими предметами и остальными учебными предметами.
Данные корреляционного анализа свидетельствуют о наличии сильных связей УО по разным предметам между собой при традиционной системе оценивания на протяжении всего периода школьного начального обучения.
Применение экспертного оценивания в группе 2 класса показало некоторые отличия критериев оценивания методом выставления индивидуальных отметок и при методе ранжирования.
При традиционном обучении индексы ПЛО коррелируют с результатами экспертного оценивания только очень слабо, но корреляций больше за исключением чтения и русского языка, музыки и Изо в 2 классе При корректирующем обучении ПЛО не коррелирует с экспертным оцениванием.
Экспертное оценивание этих же учащихся обнаружило зависимость успешности от ПЛО (Ипу). При традиционном оценивании Илу не коррелирует с УО. Этот факт подтверждает выше высказанную мысль о лидирующей роли участков слухо-моторной координации в левом полушарии в формировании успешности при углубленном обучении. В экспериментальном материале третьего класса корреляционный анализ УО с МПА четко очертил круг предметов, соотносящихся с показателями ПЛО в объединенной по полу группе. Мы обнаружили, что такими предметами в 3 классе являются математика, трудовое обучение и изобразительное искусство. Русский язык и природоведение менее явно коррелируют с МПА. Остальные учебные предметы не проявляют корреляций с индексами ПЛО.
Факторное исследование соотношений УО и МПА в 1 классе углубленного обучения обращает внимание частичное сходство главных компонент первого фактора при любом делении по полу. Сравнение с достижениями других детей (экспертное оценивание) вносит вклад в механизмы обеспечения УО объединенной группировки и группы девочек. Второй фактор содержит показатели ПЛО для тех же группировок по полу. Для мальчиков имеют значения Ипр и Ипн, и соответственно, индекс правой моторности.
В таблице 28 приведены результаты успешности при традиционном и экспертном оценивании у мальчиков с различной успепшостью. Очевидно, что традиционное и экспертное оценивание опираются на различные психофизиологические механизмы усвоения знаний. В системе традиционного оценивания мальчики с доминирующим правым полушарием слабоуспешны по английскому и чтению. По результатам экспертного оценивания, по иностранному языку, такие учащиеся, напротив, успешны. Соотношения результатов оценивания по чтению и интегральной латерализации более сложны.
По результатам факторного анализа, в первые два фактора взаимовлияния УО и ПМП вошла УО независимо от способа оценивания.
Для оценки УО ребенка, независимо от типа обучения и пола группы, высокой информативностью обладают ИАлп и ИАпп, при этом ИАпп имеет больший вес (во 2 классе). По-видимому, базовые индексы декстральности отдельных органов несут информацию о характере асимметрий, соотносящихся с успешностью. Суммарные индексы активности полушарий обобщают информацию, маскируя отдельные противоположно направленные зависимости. Таким образом, именно индексы активности каждого полушария, возможно, могут сопоставляться с УО. При этом качество обучения, в группе испытуемых младшего школьного возраста с традиционным оцениванием и независимо от типа обучения, больше зависело от работы правого полушария. Таким образом, при обучении в традиционном стиле большее значение имеет произвольное запоминание, аналитический стиль обработки информации и другие черты, характеризующие активность правого полушария.
При экспертном оценивании от 1 ко 2 классу в каждом из учебных предметов увеличивается среднее количество выборов, что означает улучшение средней УО в классе, по мнению педагога. На примере средних значений этот факт означает, что педагоги пользуются различными критериями при выставлении индивидуальных отметок, оценивающих качество знания, и при определении качества знаний путем ранжирования учащихся.
Факторный анализ подчеркнул различия механизмов УО по разным предметам у мальчиков и девочек вне зависимости от способа оценивания. УО мальчиков главным образом зависит от содержания учебных предметов. Для девочек типична зависимость УО от количества оценок независимо от содержания предмета.
Для объединенной популяции более типичной выглядит доминирование сенсорных зон правого полушария. Для подгруппы девочек обнаружено преобладание вклада показателей МПВ, где наибольший вес получил ИАпп(слож). Таким образом, без учета доминирующего влияния успешности предметов друг на друга, влияние пола выражено в противопоставлении формирования моторных зон правого полушария у мальчиков и правой сен-сорности у девочек. Знак зафиксированных корреляций также противопоставлен. Так, для УО имеет значения доминирование левого полушария - для мальчиков, субдоминирование - для девочек. При изучении МПИ по данным факторного анализа выявлено, что для УО мальчиков в первом классе имеет значение улучшенный перенос информации из левого полушария в правое. У успешных девочек этот перенос существенно затруднен.
По данным кластеринга, независимо от способа оценивания (традиционное, экспертное), испытуемые могут быть разделены по УО на три группировки: слабо-, средне-, высокоуспешные.
